arduino slider mk-3

Задание “arduino slider mk-3”

Схема устройства

Описание оборудования

Рельс имеет длину L (модификации: 3м, 2м, 1м)

На рельсе установлена тележка с камерой. Тележка перемещается по рельсу с помощью мотора E1, который управляется через драйвер шагового двигателя SMD. На тележке установлен датчик оборотов RC1. Ротор датчика оборотов присоединен к колесу.

На тележке также установлены расстояния для определения крайне правого (ESR) и крайне левого (ESL) положения. Датчики определяют расстояние до ограничителей, которые находятся на торцах рельса.

Система снабжена LCD дисплеем M1, для контроля выполняния работы и режимов, а также LED матрицей M2, для отображения режимов при работе в условиях с ярким освещением.

Для управления устройством испольщуется матрица кнопок IN1 и пульт дистанционного управления, подключаемый через инфракрасный датчик IR.

в начало

Перечень оборудования

ARDUINO MEGA 2560 – совместимый компьютер

Модули

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

в начало

Проверка оборудования

Задачи

1. Создание программного модуля взаимодействия с устройством (ORB)

1.1. Перечислить все возможные и необходимые для работы системы действия и выходные параметры, которые будет выполнять выбранный аппаратный модуль

1.2. Перечислить все возможные и необходимые для работы системы действия и входные параметры

1.3. Установить взаимосвязь между входными и выходными параметрами

1.4. создать функцию, которая будет при получении определенных входных параметров, выдавать соответствующие выходные данные или выполнять соответствующие действия

z=function(x,y)
где x,y – входные параметры или действия, необходимые для работы программно-аппаратного модуля
z – результат работы программно-аппаратного модуля в виде значений и действий

Задачи (предыдущая версия)

Задача 1.  Движение к краю

• Тележка должна двигаться вправо/влево до тех пор, пока не активирует датчик правого/левого края.
• Активация датчика долна привести к полной остановке тележки.
• Функция управления должна получать направление движения в качестве входного параметра.
• В переменную state записать “task1”

Задача 2. Движение от края до края

• Находясь в крайнем положении двигаться по рельсу до противоположного края рельса
• Функция управления должна получать в качестве параметра скорость движения тележки
• Направление движение функция должна выбирать согласно данным, полученным с датчика угла поворота
• В переменную state записать “task2”

Задача 3. “Пинг-понг”

• Находясь в произвольном положении тележка должна двигаться до правого/левого датчика  края рельса.
• При активации датчика крайнего положения тележка должна с той же скоростью двигаться в противоположном направлении
• Функция управления должна получать в качестве параметра скорость и направление движения
• В переменную state записать “task3”

Задача 4. Движение к ближайшему краю

• Находясь в произвольном положении тележка должна по информации с датчиков расстояния определить собственное положение на рельсе
• Получив информацию о собственном положении на рельсе определить направление движения к ближайшему краю
• Двигаться в сторону ближайшего края до активации соответствующего датчика и остановиться
• Функция управления должна получать в качестве параметра скорость движения
• В переменную state записать “task4”

Задача 5. Центровка

• Находясь в произвольном положении тележка должна по информации с датчиков расстояния определить собственное положение на рельсе
• Получив информацию о собственном положении на рельсе определить направление движения к центру рельса
• Двигаться в сторону центра рельса до его достижения и остановиться на нем
• В качестве входного параметра управляющая функция должна получать скорость движения
• В переменную state записать “task5”

Задача 6. Дельта

• Находясь в центре рельса тележка отъезжает от него на указанное расстояние D вправо/влево со скоростью V1
• Переместившись на указанное расстояние тележка меняет направление движения на противоположное
• Тележка перемещается на расстояниe 2*D со скоростью V2
• Тележка меняет направление на противоположное и перемещается на расстояние D со скоростью V1 (вернуться в исходное положение)
• Функция управления в качестве входных параметров должна получать скорость V1, V2 и расстояние D
• В переменную state записать “task6”

Задача 7. Разгон

• Тележка находится в крайнем правом/левом положении
• Тележка начинает равноускоренное движение в противоположную сторону с ускорением A
• Направление движения тележка выбирает согласно данным, полученным от датчиков расстояния
• Переместившись в противоположную часть рельса и активировав датчик крайне правого/левого положения тележка останавливается
• Функция управления должна получать в качестве входного параметра ускорение A
• В переменную state записать “task7”

Задача 8. Торможение

• Тележка находится в крайнем правом/левом положении
• Тележка начинает равнозамедленное движение в противоположную сторону с ускорением A
• Направление движения тележка выбирает согласно данным, полученным от датчиков расстояния
• Переместившись в противоположную часть рельса и активировав датчик крайне правого/левого положения тележка останавливается
• Если ускорение задано таким, что тележка не доезжает до противоположного края рельса, то тележка останавливается в том месте, где её скорость будет нулевой
• Функция управления должна получать в качестве входного параметра ускорение A
• В переменную state записать “task8”

Задача 9. Переменное движение тележки

• Находясь в произвольном положении тележка должна двигаться со скоростью, соответствующей среднему возможному значению.
• Нахождение ручки RC1 в среднем положении эквивалентно нулевой скорости тележки
• Нахождение ручки  RC1 в крайнем положении соответствует максимальной скорости движения в этом направлении
• В переменную state записать “task9”

Задача 10. Установка тележки на заданную координату

• Находясь в произвольном положении тележка проводит замер рабочей длины рельс
• На экране выводится надпись с просьбой ввести реальную рабочую длину в метрах
• На экране выводится надпись с просьбой ввести необходимую координату и сторону, откуда ее следует отсчитывать
• Тележка перемещается на указанную координату

Задача 15. Тестирование подвижной части

• Находясь в произвольном положении тележка должна двигаться вправо до крайнего положения на рельсе, до активации соответствующего датчика
• При активации датчика крайне правого положения, необходимо проверить показания датчика угла поворота . Данные должны соответствовать его максимальному значению.
• Далее тележка должна переместиться в крайне левое положение на рельсе до активации датчика крайне левого положения
• При активации датчика крайне левого положения программа должна проверить показания датчика угла поворота. Данные должны соответствовать его минимальному значению.
• Если обе проверки прошли успешно, то на экране показать надписть “Motion Test Ok”, в противном случае показать на экране надпись “Motion Test Error”

Задача 16. Тестирование датчков

• Находясь в произвольном положении тележка должна двигаться вправо до крайнего положения на рельсе
• Программа должна постоянно считывать данные с датчика угла поворота
• Если при показании датчиком угла поворота постоянного значения (то есть значения больше не увеличиваются и не уменьшается) программа не получила сигнал от датчика крайне правого положения, то программа должна остановить мотор тележки и выдать на экран сообщение “Right Button Err”
• Если программа получила сигнал от датчика крайне правого положения, то программа должна остановить мотор тележки и вывести на экран сообщение “Right Button Ok”.
• Те же самые действия должны быть проведены для движения влево и датчика крайне левого положения.