CITY416.ruArduino-сообщество города Благовещенска    
новости модули проекты идеи технология ссылки
 CITY416.RU / проекты / цветок лотоса


Цветок лотоса




Задача

Разработать и изготовить блок управления механизмом цветка лотоса для театрального спектакля.

Управление включением и выключением привода дистанционное беспроводное. Питание электронного блока и тяговых электродвигателей автономное.

Техническое решение

В качестве управляющего устройства выбран микроконтроллерный блок Arduino Duemilanove с процессором Atmega 328, управление которым осуществляется с помощью инфракрасного пульта ДУ.

Для питания устройства установлены Ni-Cd аккумуляторы 2700 ма/час х 1.2 вольт (8 шт для питания микропроцессора) и кислотный автомобильный аккумулятор (12 вольт) для питания тяговых электродвигателей.

увеличить

Принципиальная схема


Устройство реализовано на контроллере Arduino, к которому подключен ИК-фотодатчик и два транзисторных ключа, управляющие электромагнитными реле ("Ход" и "Реверс").

Выключатель питания нужен только для микропроцессора, так как при отключенном модуле Arduino контакты реле "Ход" разомкнуты и, соответственно, основной двенадцативольтовый аккумулятор отключен от двигателей. Синий светодиод - индикатор включения питания микропроцессора ("Power").

При получении команды на включение двигателей сначала включается реле "реверс" (при движении вверх), а затем реле "ход". При движении вниз реверс не нужен, и потому сразу подается команда на включение реле "ход".

Параллельно контактам одного из тяговых электродвигателей включены встречно- параллельно два светодиода (красный и зеленый). При движении лепестков вверх загорается красный светодиод, в обратной полярности питания двигателя - зеленый (то есть, при движении лепестков вниз).

Светодиоды помогают ориентироваться оператору, управляющему открытием и закрытием лепестков цветка при помощи ИК-пульта дистанционного управления. Двигатели работают негромко, и в ходе спектакля не всегда можно понять, включился ли механизм, или нет.

По команде "стоп" отключается реле "ход", а затем и реле "реверс". Двигатели прекращают свою работу и контрольный светодиод гаснет.

Диодный мост на основном аккумуляторе рассчитан на ток до 60 ампер, реле К1 имеет контакты с допустимым током до 40А, обмотки реле реверса включены параллельно к одному ключу и имеют контакты с допустимым током до 10А.

Контакты каждого реле реверса подключены к соответствующим электродвигателям привода лепестков лотоса.



на фото - первый вариант устройства с аккумулятором "Крона" и реле 20А. В процессе модернизации были установлены аккумуляторы 2700 ma/h (8 шт.) и реле с рабочим током 40 ампер.



Конструкция

Привод каждого из четырех лепестков цветка - электромоторы автомобильных стеклоподъемников с секторным механизмом, соединенным с лепестком тягой.

Для механической регулировки положения лепестков цветка используются винтовые талрепы.

Алгоритм работы и программа для Arduino

Программа ведет непрерывный опрос состояния инфракрасного датчика (фотоприемника). При получении сигнала от пульта дистанционного управления ("вверх", "вниз", "стоп") включаются через транзисторные ключи электромагнитные реле "реверс" и (после задержки 0.5 сек) реле "ход".

Программа корректно отрабатывает внезапное переключение направления движения (например, команда "вверх" после команды "вниз" или наоборот обязательно будет включена через команду "стоп"), что не допускает перегрузки тяговых электродвигателей.

Кроме того, три канала (кнопки "1", "2" и "3") зарезервировано под управление вспомогательным оборудованием (например, подсветкой цветка изнутри светодиодами). При нажатии любой из этих кнопок появляется сигнал управления на одном из выходов микропроцессора. При повторном нажатии этой же кнопки сигнал отключается.

Для работы программы потребуется установка в папку "library" IDE-оболочки для Arduino дополнительной библиотеки IRRemote.

программа для Arduino
Скачать программу для Arduino - lotus.ino

PostScriptum
Программа настроена для работы с пультом дистанционного управления от платы AverMedia в стандарте NEC. Изменив коды клавиш пульта, легко настроить конструкцию для работы с пультом ДУ другого производителя.

Недостатком схемы следует считать отсутствие токовой защиты электродвигателей и (или) концевых выключателей. Требуется следить за положением лепестков визуально и нажимать клавишу "стоп" вручную.

Ссылки по теме

 

проектирование, изготовление, монтаж

Печатные платы