דף זה מתאר כיצד להרכיב את בקר אנדרואיד 13, השולט בתנועה עבור מתקן בדיקת היתוך חיישנים ותאורה עבור ITS-in-a-box. בדיקת איחוי החיישנים היא חלק מחבילת בדיקת המצלמה (Camera ITS) בחבילת בדיקת התאימות (CTS). בקר אנדרואיד 13 נועד להקל על ההרכבה ולהפחית עלויות בהשוואה לגרסאות הבקר הקודמות. יתרונות נוספים הם בידוד אספקה בין אלקטרוניקה לסרוו ושליטה של עד שלושה סרוו ושלושה נורות מבקר בודד.
סקירה כללית של בקר אנדרואיד 13
בקרת סרוו ותאורה באסדות בדיקה
מתקן בדיקת היתוך חיישנים מספק תנועה קבועה של הטלפון לבדיקה ניתנת לשחזור. הטלפון מסובב מול יעד לוח דמקה כדי לאפשר לכידת תמונה עם הטלפון במיקומים שונים. עבור test_sensor_fusion, הסרוו מסובב את הטלפון סביב מרכז המצלמה ב-90 מעלות ובחזרה תוך כ-2 שניות. לצורך test_video_stabilization, הסרוו מסובב את הטלפון סביב מרכז המצלמה של ציר 10 מעלות ובחזרה שוב ושוב כדי לחקות את תנועת הטלפון בעת צילום וידאו תוך כדי הליכה. איור 1 מציג שני טלפונים נעים במתקן בדיקת היתוך חיישנים. איור 2 מציג טלפון אחד נע במתקן בדיקת איחוי חיישנים.
ITS-in-a-box מספק סביבת בדיקה עקבית עם מרחק קבוע בין טאבלט הבדיקה לטלפון הבדיקה, בנוסף לתאורה עקבית ללא מקור אור חיצוני. עבור test_auto_flash, יש צורך בסביבה חשוכה עם אורות כבויים כדי להפעיל את פונקציית ההבזק האוטומטי בטלפונים לבדיקה. איור 3 מציג כיבוי והדלקה של האורות ב-ITS-in-a-box על ידי בקר אנדרואיד 13.
איור 1. תנועת הטלפון במתקן בדיקה עבור test_sensor_fusion
איור 2. תנועת הטלפון במתקן בדיקה עבור test_video_stabilization
איור 3. אורות כבויים ונדלקים עבור test_auto_flash
בקרת מנוע סרוו
מנועי הסרוו האנלוגיים במתקן הבדיקה הם סרוו מיקום הנשלט באמצעות אפנון רוחב דופק (PWM). דוגמה טיפוסית של בקרת מיקום מוצגת באיור 3. לאות הבקרה יש פרק זמן של 20 אלפיות השנייה. שינוי רוחב הדופק לרוחב המינימלי מזיז את המנוע למצב ניטרלי ושינוי רוחב הדופק לרוחב המקסימלי מזיז את המנוע 180 מעלות בכיוון השעון.
איור 4. תיאור בקרת סרוו טיפוסית
סרטון הדרכה
זהו מדריך וידאו כיצד להגדיר את בקר אנדרואיד 13.
היסטוריית גרסאות
הטבלה הבאה מתארת את היסטוריית הגרסאות של מתקן המצלמה ITS WFoV וכוללת קישורי הורדה לכל גרסה של קבצי הייצור.
| תַאֲרִיך | עדכון | הורדת קובץ הפקה | יומן שינוי |
|---|---|---|---|
| דצמבר 2022 | 1.1 |
| |
| מרץ 2022 | 1 |
|
הטמעת בקר אנדרואיד 13
כדי לשלוט בתנועת מנוע הסרוו ובאורות באמצעות מחשב מארח, מתקן בדיקת היתוך החיישנים דורש חיבור USB. בקר אנדרואיד 13 משתמש בלוח Arduino UNO R3 המחובר ל-USB עם לוח ניתוב מותאם אישית (או מגן ) מותקן על גבי. המגן הדו-שכבתי מתוכנן עם כלי עיצוב PCB מקוון בקוד פתוח וזמין בכתובת https://oshwlab.com/leslieshaw1023/cameraits_arduino_shield_populated . המבט העליון והתחתון של מגן הניתוב המותאם אישית מוצגים באיורים 5 ו-6.
איור 5. מגן ניתוב מותאם אישית (מבט מלמעלה)
איור 6. מגן ניתוב מותאם אישית (תצוגה מלמטה)
בקר אנדרואיד 13 יכול לשלוט על עד שלוש אסדות היתוך חיישנים ושלושה ITS-in-a-box ממחשב מארח יחיד. התצוגה העליונה מציגה את קווי מתאר מסך המשי להרכבת שלושת ראשי המנוע עם 3 פינים לאורך הציר המרכזי, ושלושה שקעי LED. התצוגה התחתונה מציגה את קווי מתאר מסך המשי עבור חיבורי הכותרות 4 ו-8 פינים הנדרשים להזדווג עם UNO, שקע מתח של 5 וולט וקבל עוקף 10 uF.
כדי לבודד את זרמי הסרוו והתאורה, הספק לסרוו מסופק דרך שקע ה-5 V החיצוני. האלקטרוניקה של UNO מופעלת בנפרד דרך מחבר ה-USB, ואין שיתוף כוח בין שני הלוחות. שימו לב ששקע החשמל החיצוני הקיים ב-UNO אינו בשימוש והוא מכוסה בעיצוב המארז כדי למנוע בלבול בעת חיבור החשמל לבקר.
איור 7. תאורה ומתח 12V מחובר לבקר אנדרואיד 13
בהתאם לגודל החבית של כוח התאורה, השתמש במתאם לפי הצורך.
איור 8. מתאם המחבר את מתח התאורה לבקר
הרכבת בקר אנדרואיד 13
שטר חומרים (BOM)
| כמות | תיאור | PN/קישור |
|---|---|---|
| 1 | מגן CameraITS Arduino בעובי 1.6 מ"מ | https://oshwlab.com/leslieshaw1023/cameraits_arduino_shield_populated |
| 1 | ארדואינו UNO R3 | https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3 |
| 6 | 2.1x5.5 מ"מ, חור דרך 5 V, שקע חבית בזווית ישרה | 101179 |
| 2 | קבלי טנטלום 35 V, 10%, 10 uF | 2290863 |
| 2 | קבלים 50 V, 5%, 100 pF קרמיים 1206 | 12065A101JAT2A |
| 3 | 1 kΩ, נגד משטח | CRCW08051K00FKEAC |
| 3 | כוח MOSFET | RFP30N06LE |
| 3 | 1x3x, גובה 100 מיל (2.54 מ"מ), כותרת עליונה זכר דרך חור | 732-5316-ND |
| 1 | 1x8x, גובה 100 מיל (2.54 מ"מ), כותרת זכר חור דרך | 732-5321-ND |
| 1 | 1x4x, גובה 100 מיל (2.54 מ"מ), כותרת עליונה זכר דרך חור | 732-5317-ND |
| 3 | ניתוק ניילון נקבה-נקבה 11 מ"מ (5 מ"מ רוחב, חוטי M3-0.5) | 92319a317 |
| 4 | יציאות ניילון זכר-נקבה 6 מ"מ (5 מ"מ רוחב, חוטי M3-0.5) | 95783a004 |
| 3 | ברגי ניילון M3-0.5 6 מ"מ עם ראש פאן | 92492A716 |
| 4 | ברגים למכונה בעלת ראש שטוח M3-0.5 8 מ"מ | XM2510008A20000 |
| 2 | ברגי מכונה עם ראש שטוח M3-0.5 6 מ"מ | XM2510006A20000 |
| 6 | מס' 4, 1/2 ברגי פח מתכת עם ראש עגול | 90925A110 |
| 1 | ספק כוח 5 V, 15 W רשום UL, תקע 2.1x5.5 מ"מ (מנועים) | KSAS0180500300VU-VI |
| 1 | ספק כוח 12 V, 60 W רשום UL, תקע 2.1x5.5 מ"מ (אורות) | GSM60A12-P1J |
יש צורך בכלים אחרים
- מלחם, הלחמה, מלחם-שואב
- מברג פיליפס קטן
- מברג טורקס בגודל T10
אכלוס לוח הניתוב
אכלס את החלק העליון והתחתון של לוח הניתוב עם החלקים המתאימים לקווי המתאר שלהם. עבור החלק התחתון של הלוח, ניתן ליישר את הכותרות הזכריות על ידי הנחת הכותרות במיקומים הנכונים בלוח Arduino והנחת לוח הניתוב על גבי המחברים. לאחר מכן ניתן להלחים את הכותרות 1x8 ו- 1x4 במקומן, מה שמבטיח יישור טוב בין ה- Arduino ללוח הניתוב. ניתן לעשות את אותו הדבר עבור שקע החשמל, אך נדרשת שקע להרכבה הדוקה שכן שקע החשמל אינו מונח על הארדואינו לאחר ההרכבה. לאחר הלחמת הקבל המעקף, ניתן לאכלס את החלק העליון של הלוח בששת הכותרות הזכריות בגודל 1x3 עבור בקרת מנוע. שים לב שהכותרת צריכה להיות מכוונת כך שהחלק התחתון של מחבר ההצמדה יהיה כלפי המנועים כדי לתת מקום מקסימלי לתושבת המנוע.
כאשר כל הרכיבים מולחמים במקומם, ניתן להרכיב את המערכת באמצעות היציאות והברגים. ישנם ארבעה נקודות מרחק של זכר-נקבה בגודל 6 מ"מ כדי לספק יציבות מכנית בין הארדואינו לתחתית מארז הפלסטיק. עם זאת, יש רק שלוש נקודות מרחק בין נקבה לנקבה בגודל 11 מ"מ בין הארדואינו למגן המותאם אישית מכיוון שחור אחד בארדואינו (זה ליד פין ה-SCL) אינו שמיש בגלל הקרבה שלו לראש הנקבה בארדואינו. הברג את שלוש נקודות המתייחסות לנשים-נקבה לשלושה נקודות מרחק של זכרים-נקבות כדי לאבטח את הנקודות ל-Arduino. לאחר מכן חברו את מגן לוח הניתוב אל הנקודות עם שלושת הברגים M3. איור 9 מציג סכימה של מגן Arduino.
איור 9. סכמטי של מגן Arduino
מארז בקר
הבקר כולל מארז מותאם אישית. הבקר המורכב מתחבר למארז באמצעות ארבעה ברגים שקועים דרך הצלחת התחתונה של המארז. הרכיבו את המארז באמצעות שישה ברגים בעלי ראש עגול ושני ברגים שטוחים. מידע רלוונטי, כגון סרוו ואספקה חיצונית של 5 וולט, נחרט בחלק העליון של הפלסטיק. איור 10 מציג תמונה של הבקר בתוך המתחם המורכב.
איור 10. מגן מאוכלס ומערכת מורכבת במתחם
שליטה בתוכנה מהמארח
ניתן להוריד מיקרו-קוד ל-UNO כדי להקצות את פיני ה-PWM לאותות המנוע ולהגדיר את טווחי רוחב הפולסים עבור זוויות שונות. המיקרו-קוד לבקרת סיבוב סרוו של ששת מנועי ה-HS-755MB כלול במשאבים אחרים . החלק הזה כולל גם קישור לתוכנית פשוטה בשם rotator.py , המסובבת את הסרוו.
שימוש בבקר אנדרואיד 13
שימוש ITS במצלמה:
python tools/run_all_tests.py device=device_id camera=0 rot_rig=arduino:1 scenes=sensor_fusion
עם סקריפט בדיקה כלול:
python rotator.py --ch 1 --dir ON --debug
בקרים קודמים ותאימות
הבקר Rev. 2 ו- Rev. 1 (מוצג באיור 11 ו-12) אינם תואמים לאנדרואיד 13 ואינם תומכים ב-test_preview_stabilization, test_video_stabilization ו-test_auto_flash מכיוון שהם אינם מאפשרים את התנועה העדינה הנדרשת לייצוב ותאורה לִשְׁלוֹט.
איור 11. בקר Arduino Rev. 2
איור 12. בקר ערכת Cana
משאבים אחרים
הורדות שרטוטים מכניים
שליטה על הורדות תוכנה
- Arduino Micro-code עבור אנדרואיד 11 ומעלה
VarSpeedServo_and_lighting_control.ino - קוד בדיקת פייתון בקרה
rotator.py