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[外翻] 闭环控制、远程传感器和远程用户体验RPi3

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IoT物联网技术组

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发表于 2016-12-6 10:12:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 北极星No.1 于 2016-12-6 11:59 编辑

Windows IoT团队制作
(Anthony Ngu, Windows IoT, Kevin Sidwar, Ben Thomas, and Zachary J. Fields)

关于项目
使用PID控制器监视一个轮子的速度并达到持续达到期望的RPM。

项目信息
类      型:作品展示(无说明)
难      度:中
发布时间:2016.3.1
认      证:麻省理工学院


所需材料

硬件部分:
名称                                         数量
Raspberry Pi 3 模型B                   1
Raspberry Pi Sense HAT           1
Raspberry Pi 触摸显示器           1

软件部分:
Microsoft Windows 10 IoT Core

制作经历
这个项目展示了通过提供输入到电机控制器如何使用Windows 10物联网核心Raspberry Pi 3使电机旋转,并使用数字编码器测量电机的旋转速度。在项目过程中,我们使用数字编码器在PID闭环中的反馈信息去控制电机的转度,并通过这种方式,我们创建了一个闭环控制系统。
此外,这种方式展示了Windows 10物联网核心装备远程UI和传感器和与之交互的能力。


如何制作它
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第一步是将长的8020条切成一定的尺寸。
我们需要:
2件12英寸
4件14英寸
2件24英寸
以上材料准备好之后,我们开始使用四脚钉、角括号以90度角固定一个框架,然后附上穿孔聚碳酸酯板。

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(图:固定框架的角括号)
框架创建后,下一步是把铝基底座的球轴承轴直径3/8。

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(轴承的铝基山,375关键枢纽,轮,固定螺钉轴环)
然后我们安装已经装备好电机、PID控制器、适当的齿轮和轴的变速器。

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之后,我们重视并通过齿轮箱轴的3 / 8“使用自定义钻孔减少耦合器轴(自定义钻孔减少1 / 2“3 / 8”)。

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然后,我们安装和连接电机控制器,保险丝和断路器的电机和电池。

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(电机控制器、熔断器、断路器)
挂钩的数字编码器和电机控制器的引脚的脉宽调制/伺:
橙色3.3V的帽子
棕地
黄16脚帽(第四从边缘靠近USB端口)
蓝色到引脚13(第五的边缘)

然后我们连接了触摸屏-遵循本指南的制造商
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(橙色太阳能电池组为RPi3和触摸屏供电)

部署软件
像其它所有的windows 10 IoT应用程序,命令通过Visual Studio实现,但你需要按照安装说明安装最新的window 10 IoT核心内幕预览图像
然后下载包含项目代码的存储库(即将到来)。
打开这个Visual Studio工程
然后将它部署到您的Raspberry Pi 3(更多的信息可以在这里找到)。

深入软件
这个项目是说明如何编写通用Windows应用程序的一个很好的例子,它允许你使用C++和C#组件实现跨设备无缝操作模式。此外,它还利用了Arduino Wiring和能充分使用能提供高性能直接内存映射驱动器the Lightning Providers

四个组成部分:
Raspberry Pi 3 UI;
控制器代码-(更多关于的信息的控制和控制回路的反馈机制);
通过电机控制器供电的电机;
远程用户体验能力(更多细节即将到来)。

这个DemoApp项目包含DemoApp演示的主界面,还包括电机和PidController项目。这个演示可以在两种模式下运行。
在油门模式下,滑块将在100%和0范围内调整电机的油门。虽然电机控制器能够反向驱动电机,但这个项目不使用该功能,但是可以很容易地通过设置一个负百分比作为电机节气门实现它。
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(油门模式)
在闭环模式下,应用程序将控制电机油门,以达到所需的被再次与滑块控制设置的转速。

(闭环模式)
电机项目包含获得电机轴的转速和控制电机节气门的逻辑。它基于C++,并且使用了Arduino Wiring和Lightning Providers。节流阀是采用PWM控制的电机控制器,它被连接到一个Adafruit PWM Servo Hat。它的转速值使用Lightning和光学编码器计算。这就像使用Arduino电路attachinterrupt语法。这是一个高性能的闪电直接内存映射的必要驱动程序,所以我们可以在一个可接受的速度处理的编码器中断。当知道每一个编码器的脉冲值的编码器,以及中断之间的时间间隔,我们可以很容易地计算出每分钟的转速。这将使得在每分钟的转速计算达数百次,这可能会得到一个非常嘈杂的输出,所以我们使用了一个指数移动平均线,以平滑它。

注意:对于闪电供应商的工作,你需要确保直接内存映射的驱动程序没有问题。在这里可以找到的方向。

PID控制器的项目是一个通用的Windows运行时组件编写的以C#实现的一个非常简单的比例-积分-微分控制器,它可以在任何需要的闭环控制项目重复使用。

硬件清单:
2 8020 1“x 1”的T型槽挤压72英寸
10 - 4角角角括号内孔
1 / 2“T型螺母和附带的螺丝
微型铝底座安装不锈钢轴承ABEC 3 3 / 8“轴直径
定螺钉轴颈箍为3 / 8“直径
3 / 8“耦合器W /设置螺丝
弹簧钢标准键3 / 32“×3 / 32”,12“长度
多孔塑料板(聚碳酸酯)20“X21 x1 / 8
40安培的动作断路器
MK es17-12电池电机
电池电缆
375 Key Hub
8英寸气动轮
2.5“CIM电机
给Raspberry Pi供电的USB电源
乐泰
“Raspberry Pi 7”触摸屏元素14
Raspberry Pi 3
用于Raspberry Pi的脉宽调制/伺服帽
光学编码器


Via :编译自hackster

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[LV.10]以坛为家III

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发表于 2016-12-6 11:06:44 来自手机 | 显示全部楼层
那么厉害了?

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发表于 2016-12-6 12:36:48 来自手机 | 显示全部楼层
卧槽,牛逼
来自:Aspire E5-572G WIN10 PC版客户端
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太叼了!

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