Arduino + Servo + Tinkerkit

15.12.2013 17:06 | Přečteno: 3346× | Stunome | poslední úprava: 16.12.2013 08:25

První hračka k ničemu postavená na Arduino! Joj!

Proč?

Proč co? Proč Arduino! Arduino je velmi zajímavá platforma určená především lidem kteří nemají rádi programování a nerozumí hardwaru (tedy mě ). Hodí se pro opravdovou spoustu projektů, od svítících kravat, po roboty. Hlavní výhoda Arduina je, že jakmile vás napadne ta největší blbina na světě, kterou určitě nikdo neudělal, většinou už to někdo udělal, a co víc - udělal na to i návod! A nejlepší na tom je, že většinu věcí stihnete za odpoledne. A co si dneska zkusíme? Nicnedělající tlačítkový ovladač serva!

Použité technologie

• Arduino UNO r3
• Tinkerkit Sensor Shield T020010
• Tinkerkit Touch Sensor
• Kontinuální servo SM-S4303R
• Arduino IDE 1.0.5

Co to bude umět?

Nic! Teda skoro nic. Základní myšlenka je dokázat na kliknutí servo spustit, na další kliknutí servo zastavit a dalším klikem jej zase spustit opačným směrem - tedy něco co by se dalo použít například na ovládání spouštění žaluzií. A teď už se podíváme na samotný kód.

Kód

#include <Servo.h> // knihovna pro ovladani servo motorku
#include <TinkerKit.h> // knihovna umoznujici pouziti TinkerKit shieldu

TKTouchSensor touch(I0); // dotykove cidlo
Servo myservo;  // servo

int arr[4] = {0, 90, 180, 90}; // 0 - doprava, 90 - vypnout, 180 - doleva
int arr_size = 4; // nemam rad cecko
int i = 0; // fakt
 
void setup() 
{ 
  myservo.attach(O0); // pripojeni serva na pin O0 (TinkerKit piny)
  myservo.write(90);  // pocatecni nastaveni serva na vypnuto
  Serial.begin(9600); // testovaci vystup na seriovem portu
} 
 
void loop() 
{ 
  if (touch.pressed() == 1) {
    if(i<arr_size){
      myservo.write(arr[i]);
    } else {
      i = 0;
      myservo.write(arr[i]);
    }
    i++;
  }
  delay(25);
} 

Závěr

S Arduinem dělám už více než den a zatím je to fakt legrace. Zatím jsem měl k dispozici jen školní kity, s celkem omezenými periferiemi (proto nicnedělající servo - druhou věc co jsem si z legrace postavil bylo světlo ovládané teplotou v místnosti...). Co bych si chtěl sám pro sebe postavit je teplotní/vlhkostní/světelné čidlo odesílající data na web, abych si mohl dálkově kontrolovat teplovzdušné topení na chatě, tedy něco jako tady. Zatím přemýšlím, co všechno budu potřebovat, a na kterém typu Arduina to postavím - zatím vítězí kombinace Uno + Ethernet shield, nejspíše to koupím na dhgate, kde to i s poštovným vyjde na cca 30 USD. Uvažoval jsem o Arduino Yún, ale ten mi vzhledem k tomu, že má navíc akorát wifi kterou stejně nevyužiji a stojí 52 EUR, což už mi přijde trochu moc.

A co vy? Stavíte si gadgety na Arduinu? Mátě nějaké nápady jak provést to tepelné čidlo (zatím mám jen 2x 100K termistor, takže jsem opravdu na začátku)? A nakonec bych chtěl poděkovat Josefu Průšovi a Štěpánu Bechynskému za rychlý úvod do světa Arduina!

EDIT: Lehké shrnutí rozdílu mezi Raspberry PI a Arduino tu.

       

Obrázky

Komentáře

[mirec]

Tak trochu offtopic, chcel by som rozbehať jeden krokový motorček a mať možnosť používať ho v teréne (z li-po bateriek). Bateriek mám dosť, ARM mi utiahnu (3.3V napájanie), ale krokový motor ide na 24V (záťaž bude minimálna, takže otočí ho aj na menšom napätí). Problém je ako vyrobiť z li-po baterky 24V. Premýšľal som nad niečim takýmto. Skúšal to niekto?

[vlastikroot]

Tyhle obvody LM2575 (step down) nebo LM2577 (step up) pouzivam dost casto, funguji dobre a na prvni zapojeni. Nebal bych se vubec si to postavit sam. Chce to jen sikovne zapojit, aby byly kratke spoje k integraci. Ten modulek je hezkej, ale docela drahej. Da se to cely udelat na kousku bastldesky za par korun. Civka se da koupit uz hotova, pak staci foliaky MKT na vstup a vystup (kvuli VF ruseni) a nejaky ty elyty. Dioda SR560.

[Kvakor]

Ty spoje musí být nejen krátké, ale i správně zapojené, aby nevznikaly nežádoucí smyčky, v datasheetu je to naštěstí dobře popsané. Ale pro krokové motory bude třeba udělat větší filtrační kapacitu, případně něco na způsob Π-filtru (dva kondenzátory s tlumivkou mezi nimi), aby se omezily proudové nárazy, hlavně ten při startu.

PS: Viděl jem pro podobný případ zapojení, kde se používaly krokové motory pro vyšší napětí než napájecí. Vypadalo to jako kříženec H-můstku s nábojovou pumpou, kde se v neaktivní části cyklu nabíjejí konezátory paralelně ze zdroje a v té aktivní se vybíjely sériově přes vinutí motoru. Bohužel to jen zdvojuje napájení, je to celkem složité a H-můstek musí být ze samostatných součástek (tj. nejde použít hotový integrovaný).

[vlastikroot]

Pokud na tom zdroji neni nic jinyho nez ten motor, tak to tolik nevadi. Nema to moc kam prolezt. Ale jinak urcite, hned u koncaku je potreba mit velkou kapacitu, aby to melo z ceho zit. Ten zdroj sam o sobe nic nenakrmi (padne do proudovy ochrany a tam zustane dokad je potreba). Ta nabojova pumpa zni zajimave, ale spinadlo s civkou ma neco do sebe.

[Jendа]

Zatím přemýšlím, co všechno budu potřebovat, a na kterém typu Arduina to postavím - zatím vítězí kombinace Uno + Ethernet shield, nejspíše to koupím na dhgate, kde to i s poštovným vyjde na cca 30 USD.

Co RPi? Vyjde ani ne o polovinu víc a HW je nesrovnatelný.

[error414]

RPi neni realtme, na casovani serva je potreba nejlepe RT system. Sice uz se stavi na RPi i coptery ale nejak moc tomu neverim ze to bude fungovat, neni jen tak ze vsechny ridici systemy pro copetry pripadne vrtulniky jsou postaveny nad atmelem (jednoduche copetery), nebo na armu FBL jednotky.

[Gilhad]

Arduino se programuje v Ccku primo na zeleze, je neco, co by branilo tomu programovat stejne i RPi? Nebo je to jen pouha pohodlnost typu "Uz na to nekdo portoval natolik komplexni system, ze prece nebudu zacinat o par pater niz, abych dostal neco, co neni v tom systemu jednoduse zahrnuto ..." ?

[Jendа]

Ne, a taky tam roste pěkná dokumentace.

[pools]

Můžeš přepsat zmíněný příklad se servem aby jel na RPi? Přijde mi ze je to trochu na něco jiného - na tom Arduinu pracujes opravdu rychle s velkou spoustou senzoru, RPi už je prostě linuxový počítač ne?

[pools]

Tady je zajímavý článek o Arduino vs. RPi: http://www.makeuseof.com/tag/arduino-vs-raspberry-pi-which-is-the-mini-computer-for-you/

[vlastikroot]

Klasicky se to dela tak, ze motor ridi AVR a pres seriak se tomu posilaji prikazy. Je lepsi si drzet vic samostatnych ridicich jednotek, kde se kazda stara sama o svoje veci a ridit to jednou chytrou centralou s linuxem.

[Dreit]

Realtime na RPi se údajně řeší přes DMA

[natiku]

Cau, pokud by jsi to kontinualni servo nevyuzil, dam ti za nej tak 200 Kc, pripadne vezmu i ten touch senzor (dohromady za 300Kc)

velkejuklid@centrum.cz

Ruda

[pools]

To je školní

[error414]

i obycejne servo se da upravit na 360 otaceni, teda pokud dobre chapu vyznam slov "kontinualni servo". viz

Ja jsem takhle upravoval futaby 3001, a pouzival je jako motorky pro ruzne robutky

http://youtu.be/YK2c-rpGh5k http://youtu.be/xSp7EnnvI1o

[vlastikroot]

Jak pak funguje plynule rizeni otacek? Rekl bych ze to je ten vyznam serva - zpetna vazba.

[Josef Kufner]

Záleží na servu, ale pokud je přiměřeně hloupé, tak řízení otáček funguje. Zpětnou vazbu mu nastavíš napevno na 50% rozsahu a podle toho, kam nastavíš požadovanou hodnotu, nastavíš rychlost. Např. 60% je pomalu vpřed, 40% je pomalu zpět a 90% je rychle vpřed, 10% je rychle zpět.

[vlastikroot]

To, ze je zpetna vazba vyrazena, jaksi znamena ze uz to neni servo, ale takovy chytrejsi moturek s H mustkem. Takze je potreba k nemu enkoder a regulaci. Servo drzi otacky ve vazbe, prida si samo.

[Josef Kufner]

Chytřejší motůrek je přesně to, co zde chceme. Encodér je v takovém případě potřeba tak jako tak a regulaci si můžeš naprogramovat, jakou chceš. Pointa je, že mezi servo a PWM mikrokontroléru už nepotřebuješ nic dalšího.

[error414]

Drzeni konstatnich otacek motoru ( u krokoveho nevim) je tema na celou knizku ;)

[error414]

Presne tak jakrika Josef Kuner, jen kazde servo to ma jinak. Zpetna vazba se nastavi na 1520us, a v rozsahu napriklad

1320 - 1720 se meni rychlost s primo umerne vzdalenosti od stredu (1520). Neni to linearni a delal jsem to pokus omyl.

[vlastikroot]

Nemeni se nahodou spis moment nez otacky?

[Petr Tomášek]

Já si stavím bastlkrámy na AVRkách. Nechápu, v čem by měla být výhoda arduina, s nepájivým polem je vývoj snadný (AVRka, která jsou pouze v TQFP48/64/100 si nejdřív zapájím do adapteru za pár babek...). Taky mě na arduinu vadí, že míchá dohromady hardwarovou "platformu" s IDE a knihovnama. IMHO je lepší, když má člověk možnost volby a není jedno závislé na druhém.

[error414]

Hlavne jednoduchost, ma to dobrej manual pro lidi ne moc zasvecene do AVR. V arduinu jde programovat i normalne v C, nemusi se pouzivat to jejich IDE.

Ja to beru jako takovej start do AVR, koupis si arduino. Zacnes se ucit a pokud te to bude zajimat vic tak si zacnes stavet vlastni kity. Ono dost lidi odradi kdyz potrebuji nastavt casovac a musi hledat na internetu jak pres masky v registrech nastavit a zpanout casovac. Nejpre to poresi pres knihovny v arduinu IDE a kdyz pak bude chtit vedet vic tak si zjisti jak to funguje.

Myslim si ze je lepsi

fungujici kod -> zjistim jak to funguje

nez

zjistim jak to funguje -> fungujici kod

Ale je to jen muj nazor.

[pools]

Tak přesně pro tebe Arduino není Arduino je "prototyping platform" pro lidi co neví co je to AVR...

[Petr Tomášek]

Tak přesně pro tebe Arduino není Arduino je "prototyping platform"

Nepájivé konktaktní pole je daleko lepší „prototyping platform“

....pro lidi co neví...

Přesně tohle mě uráží . Nenávidím věci „pro lidi, co neví...“ (a jsou líní/blbí na to, aby si to nastudovali).

[vlastikroot]

Porad lepsi, ze si lidi hrajou s arduinem, nez jen cumeli na telku Ale taky se mi moc nelibi, ze je arduino neco jineho nez jen AVR na desticce (to GUI a lib k tomu). Zavrhuju i ostatni IDE k AVR, neni nad vim a gcc.

[pools]

Nejsou blbí, ale dělají úplně jiné věci než je programování nějakých mikročipů, ale to asi fakt nejde vysvětlit lidem jako ty...

[Gilhad]

Me se napriklad hodilo, ze Arduino prislo s kompletni sadou "zacatecnickych pokusu", kde bylo vse potrebne a za odpoledne clovek rozblikal diodu, zatocil si servem a pochopil, co se tam tak asi deje. Nacez jsem samozrejme zacal mit roupy, sestavil si teplomer, co to ukazoval na LCD a prepocitaval to a k tomu blikal ledkama a buch, spadlo mi to - cimz jsem jim tam nasel chybu, ze moc velke programy nefungovaly, reseni bylo stahnout si devel verzi, tam uz to slo, ale mezitim uz jsem jim utekl z IDE a zacal to delat normalne prez Makefily a taky zacal zkoumat RT systemy na tom a dalsi vylomeniny. Ted uz vlastne puvodni Arduino pouzivam jen jako programator vrabciho hnizda vlastnorucne sestaveneho na breadboardu, ktere stale predelavam a vylesuju.

Ale nebyt te puvodni sady, tak se k tomu jeste nejmin par let neodhodlam a ty zacatky by byly podstatne tezsi a slozitejsi. Takze jsem rad jak za tu sadu, ktera umoznila raketovy start, tak za to, jak byla omezena, ze clovek rychle prisel na to, ze to chce delat sam a lip a sloziteji. Oboji mi velice pomohlo :)

[pools]

+3internety!

[Petr Tomášek]

Na to stačí takovejto článek a nepotřebuješ předražený sračky typu Arduina...

[pools]

Předražený sračky? Myslíš tím open source hardware? Bavíš, fakt...

[Josef Kufner]

Jak jsem procházel odkazy zde v diskuzi, narazil jsem na Arduino pro Raspberry.

Řekl bych, že to je docela fajn pro lidi, kteří si nechtějí stavět drátová hnízda. Vyřeší to dost nepodstatných detailů a můžeš se soustředit jen na tu podstatnou část. Je to pěkně připravené, takže to sníží vstupní bariéru pro další lidi, čímž se zvětší trh a přitáhne více zajímavých nápadů, které by kvůli lenosti jinak nebyly realizovány.

Další výhodou je určitá standardizace konektorů a tvaru destiček, což umožní vytvářet jednodušší destičky používající připravený základ.

[Luboš Doležel (Doli)]

int arr_size = 4; // nemam rad cecko

Ale fuj... to se dá udělat takhle: #define array_size(array) (sizeof(array)/sizeof(array[0]))

[pools]

pisu ze nenam rad cecko, proc to proste v zakladu nema funkci pro počet prvků pole ale musí se dělit délka v bytech délkou jednoho prvku?