توضح هذه الصفحة كيفية تجميع وحدة التحكم Android 13، التي تتحكم في حركة جهاز اختبار دمج المستشعرات والإضاءة لـ ITS-in-a-box. يعد اختبار دمج المستشعر جزءًا من مجموعة اختبار صورة الكاميرا (Camera ITS) في مجموعة اختبار التوافق (CTS). تم تصميم وحدة التحكم Android 13 لتسهيل عملية التجميع وتقليل التكاليف مقارنة بإصدارات وحدة التحكم السابقة. تتمثل المزايا الإضافية في عزل الإمداد بين الأجهزة الإلكترونية وأجهزة الماكينات والتحكم في ما يصل إلى ثلاث أجهزة مؤازرة وثلاثة مصابيح من وحدة تحكم واحدة.
نظرة عامة على وحدة تحكم Android 13
أجهزة التحكم والإضاءة في منصات الاختبار
يوفر جهاز اختبار دمج المستشعر حركة ثابتة للهاتف لإجراء اختبار قابل للتكرار. يتم تدوير الهاتف أمام هدف رقعة الشطرنج للسماح بالتقاط الصور بالهاتف في مواضع مختلفة. بالنسبة إلى test_sensor_fusion، يقوم المؤازرة بتدوير الهاتف حول مركز الكاميرا لمحور 90 درجة والعودة في حوالي ثانيتين. من أجل اختبار تثبيت الفيديو، يقوم المؤازرة بتدوير الهاتف حول مركز الكاميرا بمحور 10 درجات والعودة بشكل متكرر لتقليد حركة الهاتف عند التقاط مقطع فيديو أثناء المشي. يوضح الشكل 1 هاتفين يتحركان في جهاز اختبار دمج أجهزة الاستشعار. يوضح الشكل 2 هاتفًا واحدًا يتحرك في منصة اختبار دمج أجهزة الاستشعار.
يوفر ITS-in-a-box بيئة اختبار متسقة مع مسافة ثابتة بين جهاز الاختبار اللوحي وهاتف الاختبار، بالإضافة إلى إضاءة متسقة بدون مصدر ضوء خارجي. بالنسبة إلى test_auto_flash، هناك حاجة إلى بيئة مظلمة مع إطفاء الأضواء لتشغيل وظيفة الفلاش التلقائي على هواتف الاختبار. يوضح الشكل 3 الأضواء الموجودة في ITS-in-a-box التي يتم إطفاؤها وتشغيلها بواسطة وحدة التحكم Android 13.
الشكل 1. حركة الهاتف في منصة الاختبار الخاصة بـ test_sensor_fusion
الشكل 2. حركة الهاتف في منصة الاختبار لـ test_video_stabilization
الشكل 3. تم إطفاء الأنوار وتشغيلها لـ test_auto_flash
التحكم في المحركات المؤازرة
المحركات المؤازرة التناظرية الموجودة في جهاز الاختبار عبارة عن محركات مؤازرة موضعية يتم التحكم فيها باستخدام تعديل عرض النبض (PWM). يظهر الشكل 3 مثالاً نموذجيًا للتحكم الموضعي. وتبلغ فترة إشارة التحكم 20 مللي ثانية. يؤدي تغيير عرض النبضة إلى الحد الأدنى للعرض إلى تحريك المحرك إلى الوضع المحايد وتغيير عرض النبضة إلى الحد الأقصى للعرض يحرك المحرك بمقدار 180 درجة في اتجاه عقارب الساعة.
الشكل 4. وصف التحكم المؤازر النموذجي
فيديو تعليمي
هذا فيديو تعليمي حول كيفية إعداد وحدة تحكم Android 13.
مراجعة التاريخ
يصف الجدول التالي تاريخ المراجعة لجهاز Camera ITS WFoV ويتضمن روابط التنزيل لكل إصدار من ملفات الإنتاج.
| تاريخ | مراجعة | تحميل ملف الإنتاج | تغيير السجل |
|---|---|---|---|
| ديسمبر 2022 | 1.1 |
| |
| مارس 2022 | 1 |
|
تنفيذ وحدة تحكم Android 13
للتحكم في حركة محرك سيرفو والأضواء عبر كمبيوتر مضيف، يتطلب جهاز اختبار دمج المستشعر اتصال USB. تستخدم وحدة التحكم Android 13 لوحة Arduino UNO R3 متصلة عبر USB مع لوحة توجيه مخصصة (أو درع ) مثبتة في الأعلى. تم تصميم الدرع المكون من طبقتين باستخدام أداة تصميم PCB مفتوحة المصدر عبر الإنترنت ومتوفر على https://oshwlab.com/leslieshaw1023/cameraits_arduino_shield_populated . يظهر الشكلان 5 و6 طرق العرض العلوية والسفلية لدرع التوجيه المخصص.
الشكل 5. درع التوجيه المخصص (المنظر العلوي)
الشكل 6. درع التوجيه المخصص (العرض السفلي)
يمكن لوحدة التحكم التي تعمل بنظام التشغيل Android 13 التحكم في ما يصل إلى ثلاث منصات دمج أجهزة استشعار وثلاث أجهزة ITS في صندوق من جهاز كمبيوتر مضيف واحد. يُظهر المنظر العلوي الخطوط العريضة للشاشة الحريرية لتركيب رؤوس المحرك الثلاثة ذات 3 سنون على طول المحور المركزي، وثلاثة مقابس طاقة LED. يُظهر المنظر السفلي الخطوط العريضة بالشاشة الحريرية لوصلات الرأس ذات 4 و8 سنون المطلوبة للتزاوج مع UNO، ومقبس طاقة 5 فولت ومكثف تجاوز 10 فائق التوهج.
لعزل التيارات المؤازرة والإضاءة، يتم توفير الطاقة للسيرفو من خلال مقبس خارجي 5 فولت. يتم تشغيل إلكترونيات UNO بشكل منفصل من خلال موصل USB، ولا يوجد تقاسم للطاقة بين اللوحتين. لاحظ أن مقبس الطاقة الخارجي الموجود في UNO غير مستخدم ومغطى في تصميم العلبة لتجنب الارتباك عند توصيل الطاقة بوحدة التحكم.
الشكل 7. الإضاءة والطاقة 12 فولت متصلان بوحدة تحكم Android 13
اعتمادًا على حجم أسطوانة طاقة الإضاءة، استخدم المحول حسب الحاجة.
الشكل 8. محول يربط طاقة الإضاءة بوحدة التحكم
تجميع وحدة تحكم Android 13
قائمة المواد (BOM)
| الكمية | وصف | بي ان / لينك |
|---|---|---|
| 1 | كاميرا بسمك 1.6 ملم، درع ITS Arduino | https://oshwlab.com/leslieshaw1023/cameraits_arduino_shield_populated |
| 1 | اردوينو اونو R3 | https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3 |
| 6 | 2.1x5.5 مم، 5 فولت من خلال الفتحة، مقبس أسطواني بزاوية قائمة | 101179 |
| 2 | 35 فولت، 10%، 10 مكثفات من التنتالوم فائق التوهج | 2290863 |
| 2 | 50 فولت، 5%، 100 pF مكثفات تركيب سيراميك 1206 | 12065A101JAT2A |
| 3 | 1 كيلو أوم، مقاومة مثبتة على السطح | CRCW08051K00FKEAC |
| 3 | قوة موسفيت | RFP30N06LE |
| 3 | 1x3x، مسافة 100 مل (2.54 مم)، رأس ذكر عبر الفتحة | 732-5316-ND |
| 1 | 1x8x، مسافة 100 مل (2.54 مم)، رأس ذكر عبر الفتحة | 732-5321-ND |
| 1 | 1x4x، مسافة 100 مل (2.54 مم)، رأس ذكر عبر الفتحة | 732-5317-ND |
| 3 | مواجهات نايلون مقاس 11 مم (عرض 5 مم، خيوط M3-0.5) | 92319a317 |
| 4 | مواجهات نايلون 6 مم ذكر وأنثى (عرض 5 مم، خيوط M3-0.5) | 95783a004 |
| 3 | مسامير نايلون ذات رأس M3-0.5 مقاس 6 مم | 92492A716 |
| 4 | مسامير آلة ذات رأس مسطح M3-0.5 8 مم | XM2510008A20000 |
| 2 | مسامير آلة ذات رأس مسطح M3-0.5 مقاس 6 مم | XM2510006A20000 |
| 6 | #4، 1/2 بوصة مسامير معدنية ذات رأس مستدير | 90925A110 |
| 1 | مصدر طاقة 5 فولت، 15 وات مدرج في قائمة UL، قابس 2.1 × 5.5 مم (محركات) | KSAS0180500300VU-VI |
| 1 | مصدر طاقة 12 فولت، 60 واط مدرج في قائمة UL، قابس 2.1x5.5 ملم (أضواء) | GSM60A12-P1J |
الأدوات الأخرى اللازمة
- لحام الحديد، لحام، مصاصة لحام
- مفك براغي صغير الحجم من فيليبس
- حجم مفك توركس T10
ملء لوحة التوجيه
املأ الجزء العلوي والسفلي من لوحة التوجيه بالأجزاء المناسبة في حدودها. بالنسبة إلى الجزء السفلي من اللوحة، يمكن محاذاة الرؤوس الذكرية عن طريق وضع الرؤوس في المواقع الصحيحة في لوحة Arduino ووضع لوحة التوجيه أعلى الموصلات. يمكن بعد ذلك لحام الرؤوس 1x8 و1x4 في مكانها، مما يضمن محاذاة جيدة بين Arduino ولوحة التوجيه. يمكن فعل الشيء نفسه بالنسبة لمقبس الطاقة، ولكن هناك حاجة إلى رفادة للتجميع المحكم لأن مقبس الطاقة لا يستقر على Arduino بعد التجميع. بعد لحام المكثف الالتفافي، يمكن ملء الجزء العلوي من اللوحة بستة رؤوس ذكر 1x3 للتحكم في المحرك. لاحظ أنه يجب توجيه الرأس بحيث يكون الجزء السفلي من الموصل باتجاه المحركات لتوفير أقصى مساحة لتركيب المحرك.
عندما يتم لحام جميع المكونات في مكانها، يمكن تجميع النظام باستخدام المواضع والمسامير. هناك أربعة مواجهات بين الذكور والإناث مقاس 6 مم لتوفير الاستقرار الميكانيكي بين Arduino وأسفل العلبة البلاستيكية. ومع ذلك، لا يوجد سوى ثلاث مواجهات بين أنثى وأنثى مقاس 11 مم بين Arduino والدرع المخصص لأن فتحة واحدة في Arduino (التي تقع بالقرب من دبوس SCL) غير قابلة للاستخدام نظرًا لقربها من الرأس الأنثوي في Arduino. قم بربط المواجهات الثلاث بين الإناث والذكور إلى ثلاث مواجهات بين الذكور والإناث لتأمين المواجهات مع Arduino. ثم قم بتوصيل درع لوحة التوجيه بالمواجهات باستخدام مسامير M3 الثلاثة. يوضح الشكل 9 مخططًا تخطيطيًا لدرع Arduino.
الشكل 9. رسم تخطيطي لدرع اردوينو
حاوية وحدة التحكم
تتضمن وحدة التحكم حاوية مخصصة. يتم تركيب وحدة التحكم المجمعة على العلبة من خلال أربعة براغي غاطسة من خلال اللوحة السفلية للعلبة. قم بتجميع العلبة باستخدام ستة براغي تجميع ذات رأس مستدير واثنين من براغي التجميع ذات الرأس المسطح. المعلومات ذات الصلة، مثل المؤازرة والمصدر الخارجي 5 فولت، محفورة في الجزء العلوي من البلاستيك. يوضح الشكل 10 صورة لوحدة التحكم داخل العلبة المجمعة.
الشكل 10. درع مأهول ونظام مجمع في العلبة
التحكم في البرامج من المضيف
يمكن تنزيل الكود الصغير إلى UNO لتعيين دبابيس PWM لإشارات المحرك وتحديد نطاقات عرض النبضة لزوايا مختلفة. تم تضمين الكود الصغير للتحكم في الدوران المؤازر لمحركات HS-755MB الستة في موارد أخرى . يتضمن هذا القسم أيضًا رابطًا لبرنامج بسيط يسمى rotator.py ، والذي يقوم بتدوير الماكينات.
باستخدام وحدة تحكم Android 13
استخدام الكاميرا الخاصة بها:
python tools/run_all_tests.py device=device_id camera=0 rot_rig=arduino:1 scenes=sensor_fusion
مع البرنامج النصي للاختبار المضمن:
python rotator.py --ch 1 --dir ON --debug
وحدات التحكم السابقة والتوافق
وحدة التحكم Rev. 2 ووحدة التحكم Rev. 1 (كما هو موضح في الشكل 11 و12) غير متوافقة مع Android 13 ولا تدعم test_preview_stabilization وtest_video_stabilization وtest_auto_flash لأنها لا تسمح بالحركة الدقيقة المطلوبة لتحقيق الاستقرار والإضاءة يتحكم.
الشكل 11. القس 2 وحدة تحكم اردوينو
الشكل 12. وحدة تحكم عدة قانا
مصادر أخرى
تحميل الرسم الميكانيكي
تنزيلات التحكم بالبرمجيات
- Arduino Micro-code لنظام Android 11 والإصدارات الأحدث
VarSpeedServo_and_lighting_control.ino - رمز اختبار التحكم في بايثون
rotator.py