Python人工智慧圖控 - 研習交流廳 造訪社團 » 電流

近期為了ROS(機器人作業系統)相關專案，於是想起了以前的小玩具 - ROVIO，塵封已久的路威機器人在倉庫找了許久，終於抓到這隻小烏龜了，檢查電池、發現零組件狀況不錯，可見保存很好，這個ROVIO機器人麻雀雖小卻五臟俱全，看看下面硬體規格就知道。分享給有興趣製作機器人的朋友做參考。 Rovio機器人主要特點: 內含麥克風及喇叭可以雙向語音交談 可以遙控攝影機頭上下移動 可以手機和電腦或者Pad遠程網路控制 可以自動充電 雷達偵測障礙 硬體規格: 是以三大電路板結合而成:
(1)主ARM 板
Main Processor —科宇KOI-MP802 蓋面
實際為華邦 W99702 內建mpeg壓縮 跑 WEB server ,rtsp , and 主機總控
制 "spook" media streaming server ( [Spook Live Video Streamer]
( http://www.litech.org/spook/ ) )
Clock frequency 200Mhz
Main Memory — 8MB RAM
USB ttl port 與電腦通訊 (以W99100DG實現,負責isp下載)
Audio chip WM8976
Web cam video chip OV7670
SPI FLASH(W25X16) 2MB
OS Open-source "eCos" (2)充電電路板:專用NiMH充電管理芯片LS2516，PWM恆流方式，
電流不詳，穩壓二極體用的是1N5822，估計>1A。 (3)驅動板 MCU:4路BJT H電橋，3個輪子用光柵反饋，攝像頭升降用
可變電阻反饋，紅外線訊號和主控板通過串口通訊。 自動導航電路以紅外線感應運算
充電基座會投射出紅外線導航點,車上再以紅外線感應器做幾何
定位.定位程式由專門晶片負責.再送出串口訊號回應給上位機定位訊息

運動控制卡: 使用iMC408A
變頻器 : 使用Best FC300

因為運動控制卡本身除了控制八軸伺服/步進馬達外，尚支援8路AD(精度12bit )、4路 DA(精度12bit)及4路PWM輸出，所以在採集資料(如溫度、壓力、電壓、電流、高度、流量)及控制無刷馬達方面都很方便，特別是可用自已寫的軟體規畫所有功能，影片是測試葉片正、反轉，用慢速300rpm運轉，怕24000轉葉片會變飛刀射到自已，有興趣的朋友應該可以改裝成小型風洞作流體動力學實驗了，再加上 Python程式做控制及數據分析就太完美了^^

DM542 採用共陽接法, 如圖。

其中加了ULM2003達靈頓是因為Pi4輸出準位是3.3V, 無法推動DM542驅動器，故須加上當作緩衝器，一來調整準位至+5V, 另外為加大推動電流, 很多朋友沒成功就是這個原因。

測試程式是用Python寫的, 有兩種方式, 提供給朋友參考 :

Program 1是 Time sleep方式。

Program 2是PWM方式。

#----------------------------------------------------------------

# Program 1: StepMotor_TIME.py

#----------------------------------------------------------------

from time import sleep

import RPi.GPIO as gpio

PUL = 11

DIR = 12

ENA = 13

CW = 1

CCW = 0

gpio.setmode(gpio.BOARD)

gpio.setup(PUL, gpio.OUT)

gpio.setup(DIR, gpio.OUT)

gpio.setup(ENA, gpio.OUT)

gpio.output(ENA, gpio.HIGH)

# Main body of code

try:

gpio.output(ENA, gpio.LOW)

while True:

sleep(2)

gpio.output(DIR, CW)

for x in range(51200):

gpio.output(PUL, gpio.LOW)

sleep(0.00001)

gpio.output(PUL, gpio.HIGH)

sleep(0.00001)

sleep(2)

gpio.output(DIR,CCW)

for x in range(51200):

gpio.output(PUL, gpio.LOW)

sleep(0.00001)

gpio.output(PUL, gpio.HIGH)

sleep(0.00001)

except KeyboardInterrupt: # If there is a KeyboardInterrupt (when you press ctrl+c), exit the program and cleanup

print("Cleaning up!")

gpio.cleanup()

#----------------------------------------------------------------

#Program 2: StepMotor_PWM.py

#----------------------------------------------------------------

from time import sleep

import RPi.GPIO as gpio

PUL = 11

DIR = 12

ENA = 13

CW = 1

CCW = 0

gpio.setmode(gpio.BOARD)

gpio.setup(PUL, gpio.OUT)

gpio.setup(DIR, gpio.OUT)

gpio.setup(ENA, gpio.OUT)

gpio.output(ENA, gpio.HIGH)

pwm = gpio.PWM(PUL, 100000)

bDir = False

# Main body of code

try:

gpio.output(ENA, gpio.LOW)

pwm.start(50)

while True:

if bDir == True:

gpio.output(DIR, CW)

bDir = False

sleep(5)

else:

gpio.output(DIR, CCW)

bDir = True

sleep(5)

except KeyboardInterrupt: # If there is a KeyboardInterrupt (when you press ctrl+c), exit the program and cleanup

print("Cleaning up!")

gpio.cleanup()

DM542 採用共陽接法, 如圖。

其中加了ULM2003達靈頓是因為Pi4輸出準位是3.3V, 無法推動DM542驅動器，故須加上當作緩衝器，一來調整準位至+5V, 另外為加大推動電流, 很多朋友沒成功就是這個原因。

測試程式是用Python寫的, 有兩種方式, 提供給朋友參考 :

Program 1是 Time sleep方式。

Program 2是PWM方式。

#----------------------------------------------------------------

# 程式1 : stepmotor _ time. Py

#----------------------------------------------------------------

從時間進口睡眠

匯入rpi. Gpio作為gpio

泳池= 11

Dir = 12

ENA = 13

Cw = 1

Ccw = 0

Gpio. 設定模式(gpio). 年十二月()

Gpio. 設定(pul, gpio). 出局

Gpio. 設定(你, gpio). 出局

Gpio. 設定(ena, gpio). 出局

Gpio. 輸出(ena, gpio). 高(高)

# 主要程式碼

嘗試:

Gpio. 輸出(ena, gpio). 低)

雖然事實:

睡眠(2)

Gpio. 輸出(dir, cw)

X在範圍(51200):

Gpio. 輸出(pul, gpio). 低)

睡眠(0.00001)

Gpio. 輸出(pul, gpio). 高(高)

睡眠(0.00001)

睡眠(2)

Gpio. 輸出(dir, ccw)

X在範圍(51200):

Gpio. 輸出(pul, gpio). 低)

睡眠(0.00001)

Gpio. 輸出(pul, gpio). 高(高)

睡眠(0.00001)

除了鍵盤中斷如果有鍵盤中斷(當你按下ctrl+c), 退出程式並清理

列印("清理!")

Gpio. 清理()

#----------------------------------------------------------------

# 項目2 : stepmotor _ pwm. Py

#----------------------------------------------------------------

從時間進口睡眠

匯入rpi. Gpio作為gpio

泳池= 11

Dir = 12

ENA = 13

Cw = 1

Ccw = 0

Gpio. 設定模式(gpio). 年十二月()

Gpio. 設定(pul, gpio). 出局

Gpio. 設定(你, gpio). 出局

Gpio. 設定(ena, gpio). 出局

Gpio. 輸出(ena, gpio). 高(高)

Pwm = gpio. Pwm (pul, 100000)

Bdir =假

# 主要程式碼

嘗試:

Gpio. 輸出(ena, gpio). 低)

Pwm. 開始(50)

雖然事實:

如果bdir ==真的:

Gpio. 輸出(dir, cw)

Bdir =假

睡眠(5)

其他:

Gpio. 輸出(dir, ccw)

Bdir =真實

睡眠(5)

除了鍵盤中斷如果有鍵盤中斷(當你按下ctrl+c), 退出程式並清理

列印("清理!")

Gpio. 清理()

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第三章 電控接線及設定
3. 1 電控元件佈局 將3個步進馬達驅動器及兩個電源供應器安裝在一個基板上(最好是鋁板或銅板 ，可接地抗雜訊)，大小應符合4U工業機箱尺寸，圖3-1。 ?
3. 2 驅動器與步進馬達接法 如圖是步進馬達兩相四線接法。 p.s. 步進馬達2相4線，如果銘版沒說明 A+、A-、B+、B- 顏色，可用電表檢查一 歐姆值下即可判定，圖3-2。 ?
3. 3 DM542驅動器設定 每個不同型號的驅動器都有附上細分表，圖3-3所示 : ?
舉個例子，機台螺桿都是1605， 如果選128細分的話，如下計算 : @峰值電流設定4.2A即可: 所以指撥開關SW1 = off，SW2 = off，SW3 = off @ SW4是模式設定，一般設定off。 SW4 = off, Half current SW4 = on , Full current @馬達解析度= 1.8度 馬達轉一圈 = 360/1.8 = 200 步 假如128細分的話， 128 x 200 = 25600 Pulse/rev 所以指撥開關 SW5 = off，SW6 = off，SW7 = off，SW8 = on。 整理如下: SW1，SW2，SW3，SW4，SW5，SW6，SW7，SW8 off，off，off，off，off，off，off，on
3. 4 iMC3xx2E運動控制卡與驅動器差分接法 ，如圖3-4。 ?
其中運動卡A座信號是以一般常見的RJ45網路線連接驅動器，如圖3-5注意腳位。 ?
如圖3-6。 ?
RJ45腳位對映關係 : 1(橘白) -> 2 2 (橘) -> 1 3 (藍白)-> 4 4 (藍) -> x 5 (綠白)-> 6 6 (綠) -> 3 7 (棕白)-> 5 8 (棕) -> x
3. 5 iMC3xx2E運動控制卡連接電源和電腦網路線接法 GOut1 或 GOut2 接 24V IN， SGND(選任一組接線柱即可)，圖3-7。 ?
3. 6 繼電器腳位說明 圖示RM16HLE-24V 繼電器外觀及腳位，圖3-8。 ? RM16HLE-24V 繼電器(Relay)模組工作電壓是24V， 常開接口最大負載是 AC : 250V/10A，DC : 30V/10A。 腳位說明如下: @模組控制端有19線接口。 (1) DC+ : +24V。 (2) DC- : GND。 (3) 光電隔離控制端參考地線。 If Hi 控制， XCOM 接 GND Lo 控制，XCOM 接 +24V 25 (4) X 1- X16 ：繼電器控制接口。 如圖3-9。 If XCOM 接 GND，Xn : Hi/Low ，相應繼電器 On/Off XCOM 接 +24V，Xn : Low/Hi ，相應繼電器 On/Off @繼電器輸出端：有48線接口。 (1) NO1 - NO16：繼電器常開接口(NO)。 (2) COM1 - COM16：繼電器公用接口(COM)。 (3) NC1 - NC16：繼電器常閉接口(NC)。
? 3. 7 iMC3xx2E運動控制卡連接繼電器接法 如圖3-10。 繼電器 DC+、DC-分別接在電源供應器的+24C、GND。 運動卡GOUT1/XOut0 接繼電器 X1。 XCOM 接運動卡SGND。 ?

電源供應器常見交流電輸入端子解釋 : L : 火線(白色)。 N : 中性線(黑色)。 E : 地線(綠色)。 常用接點名詞解釋 : 乾接點 : 無源開關，沒有極性，如繼電器、按鍵開關。 溼接點 : 有源開關，有極性，如電晶體、MOSFET開關。 NO : 開路接點(又稱a接點)。 NC : 閉路接點(又稱b接點)。 常用電線規格 : @變頻器220V 電源線 : 600V - 5.5m2 3C (3芯)
@步進驅動器信號線 : 0.65mm2 x 2P (電話線4芯)

0.5mm2 x 2P
@57步進馬達激磁線 : 18AWG x 2C


[Example]舉一個主軸馬達變頻器，輸入AC單相220V/3KW為例子，可以很簡單的估算出用哪種線材。 A = 3000/220 = 13.6安培，大約耗電量14安培 一般我們抓1.5倍安全係數, 安全電量 = 14A x 1.5 = 21A 所以我們取 安全線徑 = 3.5mm ~ 5.5mm絞線 p.s. 線材用法可參考圖片，信號線很適合用交換機的多芯線、網路線、或排線防干擾。 表 1-1. 硬質PVC 3C，35度C線徑安全電流係數對照表 單線 1.6mm -> 15A 單線 2.0mm -> 19A 單線 2.6mm -> 26A 絞線 3.5mm -> 20A 絞線 5.5mm -> 25A 絞線 8.0mm -> 33A 絞線 14mm -> 50A 絞線 22mm -> 60A 絞線 30mm -> 75A 絞線 38mm -> 85A 絞線 50mm -> 100A 絞線 60mm -> 110A 絞線 80mm -> 140A 絞線 100mm -> 160A 絞線 125mm -> 185A 絞線 150mm -> 215A 絞線 200mm -> 225A 絞線 250mm -> 300A 絞線 325mm -> 355A 絞線 400mm -> 355A 絞線 500mm -> 460A