เครื่องชุดควบคุมตำแหน่งบอลสกรูในแนวแกนX Y

ชื่อผู้ทำโครงงาน   นายสุรพงษ์  รัตชรินทร  รหัสประจำตัวนักศึกษา     55002013610013   TT2RA 

Simulink model File miniProject2014

 

1

 

 

2

แกน บอลสกรู  X Y

 

ที่มาและความเป็นมาของโครงงาน  ควบคุมตำแหน่งบอลสกรู  X Y

       ในงานทางอุตสาหกรรมจะพบได้ว่ามีเครื่องจักรมากมายในการผลิตภัณฑ์ต่างๆ โดยต้องพึงพาเครื่องจักรเหล่านี้เป็นอย่างมากไม่ว่าจะเป็นการแพกสิ่งค้า กระบวนการผลิตอาหาร การจัดทำวัสดุอปกรณ์ต่างๆ เป็นต้น  ซึ่งกระบวนการต่างๆเหล่านี้ต้องมีระบบมีการจัดการ โดยควยคุมการทำงานให้ตรงตามที่กำหนด ดังนั้นจึงทำให้เกิด แนวคิด ที่จะนำการควบคุมการจัดการเป็นสิ่งประดิษฐ์ขึ้น โดย การสั่งการการความควบคุม การเคลื่อนที่ในแนวแกน X,Y โดยการควบคุมโดยไมโครคอนโทนเลอร์

คุณสมบัติการทำงานของโครงงาน

1.สามารถ ควบคุมตำแหน่งของแกน X Y  ได้ในระยะของบอลสกรูได้

2.สามารถบอกตำแหน่ง ของ แกน X Y  ได้ ได้ในระยะของบอลสกรูได้

3.สามารถนำไปประยุกค์ใช้กับงานในอุสาหรรมที่เป็นงานการเคลื่อนที่ ในแกน X Y ได้

 

 หลักการทำงานของ การควบคุม

3

 

การต่อวงจรชุดควบคุมตำแหน่งบอลสกรู

4

ส่วนที่ 1 วงจรOpto   โดยใช้หลักการ กระแสต่ำควบคุมกระแสสูง และแรงดันไฟฟ้าต่ำควบคุมแรงดันไฟฟ้าสูง เนื่องจากบอร์ด STM32F401VG  มีแรงดันไฟฟ้าออกมา 5 v  ไม่เพียงพอต่อการไปสั่งงาน drive  servoที่ต้องการไป 24 ไปใช้งานจึงต้องนำ วงจร Opto มาช่วย โดยมี Out Put จากบอร์ด STM32F401VG ที่ขา IO  ที่ PB 11 PD 12,13,14 และ GND  โดยนำไปต่อ กับ In Put ขา IOของdrive  servo โดยต่อตามวงจรด้านล่าง

วงจรการต่อ Opto เข้ากับขา IO In Put drive  servo


12

 

ส่วนที่ 2   บอร์ดแปลงสัญญาณ differential line driver ให้เป็นOpen collector differential line driver คือ การเทียบค่าความต่างศักของสัญญาณ ที่ออกจาก drive  servo motor จะมีขา IO ที่Encoder จะมีขา Out Put เป็น  A, A/, B, B/โดยเมื่อผ่าน บอร์ดแปลงสัญญาณแล้ว จะมี Out Put เป็น AO, และ BO ที่จะนำไปใช้งาน โดยดูจากขา Out Put จากรูปที่ 1.2ตามลำดับ  โดยเราจะนำขาOut Put จาก บอร์ดแปลงสัณญาณ ที่ขา IO ของบอร์ด STM32F401VG ที่ขา C6, B5, B6, B7ที่เขียนโปรแกรมรับค่า Encoder ไว้

ส่วนที่ 3  ขาที่ใช้ของบอร์ด STM32F4 เป็นเอารูปของบอร์ดที่หมายเลขขาที่เรานามาใช้งานแล้วได้บอกการต่อขาที่เราใช้ในจะมีลูกศรชี้ขาที่เราใช้ไว้แล้ว

ส่วนประกอบของวงจรประกอบไปด้วย

  1. บอร์ด STM32F4
  2. บอร์ด Optoโดย ให้ Opto เบอร์PC 817
  3. บอร์ด อ่านEncoder จะใช้ IC เบอร์ Am26ls32                                                           

                                                                               

USB converter Nใช้ในการรับข้อมูล และ ส่งข้อมูล ระหว่าง คอมพิวเตอร์ กับ บอร์ดSTM32F401VG ในการสั่งงานแบบ เรียวทาม โดย ต่อ ขา Tx, Rx, GND ของ USB converter N  เข้ากับขาของ บอร์ด STM32F401VG  ขาที่  PD8 ,PD9, GND

  รูปUSB converter N

7

การต่อไปเข้า drive  servo motor

8

 

9

 

โปรแกรม Simulink ของโครงงาน หน้าโปรแกรม Target

10

11

หมายเหตุ โค้ด สีเขียวและฟ้าเขียนเหมือนกันแต่ตัวแปลไม่เหมือนกัน เพราะ ส่งค่าไปที่ drive  servo2 ชุด แกน X, Y

อธิบายโปรแกรมในส่วน B

12

โปรแกรมในส่วน C,D

13

 

อธิบายโปรแกรมในส่วน C

11

 

หมายเหตุ โค้ด สีเขียวและฟ้าเขียนเหมือน เหมือนกันแต่ตัวแปลไม่เหมือนกัน เพราะ ส่งค่าไปที่ drive  servo2 ชุด แกน X, Y

 อธิบายโปรแกรมในส่วน D

3

 

หลักหมุนของ servo motor

การตั้งความถี่ ของการ ส่งสัญญาน pulse

5

 

 

หน้า โปรแกรม Host

14

 

อธิบายโปรแกรมในส่วน E,F

6

 

ขั้นตอนการทำงานของชุด ชุดควบคุมตำแหน่งบอลสกรู   X Y

ขั้นตอนที่ 1การตรวจการต่อสายของแต่ละวงจรว่าพร้อมใช้งานหรือไม่ มีสายของวงไหนหลุดออกจากกันหรือไม่

15

 

ขั้นตอนที่ 2 เมื่อตรวจสอบสายเสร็จเรียบร้อย ให้ เสียบไปเลี้ยงเข้า drive  servo

16

ขั้นตอนที่ 3 ให้เปิด หน้าโปรแกรม Mat lab หน้า Targetทำการ โหลโปรแกรมที่เขียนไว้ เข้าลงไป ในบอร์ด

17

ขั้นตอนที่ 4 เปิดโปรแกรม หน้า Host  แล้วกดเริ่มการทำงาน  จากนั้นใส่ค่าตำแหน่ง และทิศทาง ที่ต้องให้บอลสกรูเคลื่อนที่ไปตำแหน่งนั้นๆ  แล้วกด Switchเริ่ม

9

ขั้นตอนที่ 5 ตรวจเช็กการการระยะทางที่ สเกล ของแกน X,Y ว่าตรงตามที่สั่งหรือไหม

7

99

ลิ้ง VDO ชุดควบคุมตำแหน่งบอลสกรู   X Y

http://www.youtube.com/watch?v=Rn_4MNAFuqw&feature=youtu.be