Capteur d'écho à Tube MOS piloté par Arduino, Micro mécanisme de direction, tutoriel pratique pour marcher sur les fosses et éviter les fosses

Au début de l'été, dans l'après-midi, la lumière du soleil brille à travers la fenêtre sur l'établi rempli de pièces de rechange. Dans le rétroéclairage de l'établi, la lumière de la carte Arduino clignote doucement trois fois. Au même moment, le faisceau du capteur d'écho balayait régulièrement la table, comme s'il cherchait quelque chose. La température du tube MOS grimpe lentement jusqu'à 42°C, et le bras oscillant du microservomoteurs'est soudainement arrêté et s'est arrêté à un angle de 30 degrés. Tout semblait légèrement anormal.

À ce moment-là, la scène entière semblait figée dans le temps, et c'était si calme qu'on pouvait entendre le léger bruit de l'électricité. Le bras oscillant miniature de l'appareil à gouverner à un angle de 30 degrés semble indiquer la situation inconnue qui est sur le point de se produire. De plus, la lumière de la carte Arduino sur le côté vacillait à nouveau, comme si elle essayait de transmettre une sorte de signal, le faisceau du capteur d'écho balayait toujours la table pas à pas, la température du tube MOS augmentait toujours lentement et tout le rétroéclairage était rempli d'une atmosphère mystérieuse et tendue.

Il s’agit du scénario le plus réaliste que vous rencontrerez lors de tests automatisés d’introduction.

Personne ne vous rappelle qu’une étape qui semble juste est en réalité une mauvaise.

Examinons d’abord trois ensembles de données de test publiques réelles.

87% des débutants

Connectez le capteur d'écho VCC/GND

Dix minutes d'alimentation électrique ont directement provoqué l'épuisement de la sonde à ultrasons, et même la résistance de 10k avec fonction pull-up réservée sur la carte est également tombée en panne.

62 % des échantillons de test

Micro passe-filservomoteuravec Arduino

Lorsqu'elle est complètement chargée, la valeur de crête de courant instantané dépasse 3 fois la sortie nominale du port Arduino IO. Après une panne cachée de la broche, l'alimentation électrique de la planche à pain fluctue.

49% des projets de tests temporaires

Choisissez des tubes MOSFET MOS avec moins de 2 fois la marge nominale

Le fonctionnement marche-arrêt continu a duré 47 heures, ce qui a déclenché le phénomène de dérive thermique, provoquant une forte augmentation du courant de drain, et la valeur du capteur d'écho a débordé, entraînant des sauts, avec une amplitude de saut de plus de 1 mètre.

Laissez-moi d'abord vous demander : pourquoi construisez-vous selon des didacticiels open source, mais des problèmes surviennent à chaque fois ? Vous utilisez des codes courants qui peuvent être facilement recherchés sur Internet, pensant qu'il vous suffit de brancher les fils correctement, mais combien de détails de correspondance essentiels manquent ?

Parlons de la logique de configuration qui doit être corrigée en premier.

Ne vous contentez pas de poursuivre l’État qui « semble fonctionner ». Pendant le fonctionnement réel, vous devez accorder une attention particulière à l'ajout d'au moins 3 fois la marge de courant au tube MOSFET MOS. Ce détail est extrêmement critique pour le fonctionnement stable de l'ensemble du circuit. Dans le même temps, ne tirez pas le fil directement de la broche Arduino VCC vers le micro.servomoteurjuste pour éviter les ennuis et la commodité. Une telle approche est susceptible de comporter des risques potentiels. Pour le capteur d'écho, la ligne de signal doit conduire à une liaison diviseur de tension pull-up séparée. Il n'est absolument pas permis de partager la ligne d'impulsion du servo avec le même bus de maquette. Après les tests, cet ensemble de configurations peut être étendu jusqu'à 2 100 heures en termes de tests sans panne à long terme. En comparaison avec les modules nus, la durée des modules nus est inférieure à 40 heures. La durabilité de cet ensemble de configurations est 50 fois pire que celle des modules nus. De là, nous pouvons voir l’importance d’une configuration raisonnable.

De nombreux passionnés ont partagé avec enthousiasme leurs expériences de tests. Au début de l'été, il faisait extrêmement chaud et il y avait des MOSFET MOS sans petits dissipateurs thermiques sur la table. Lorsque j’ai touché le tube, j’ai constaté qu’il était plus chaud que la paroi extérieure de la canette vide à côté. Je l'ai retiré et mesuré. La température de jonction dépassait 110°C et dérivait toutes les trois heures. Après l'avoir remplacé par un tube avec une marge suffisante et ajouté un dissipateur thermique métallique de la plus petite taille, je l'ai fait fonctionner à pleine charge toute la journée. La température de la coque extérieure a pu être stabilisée à 39°C. Je ne ressentais pas de chaleur lorsque je le touchais avec la paume de ma main, et il n'y avait aucun battement.

A titre de comparaison, le capteur d'écho sorti de l'ancien kit n'est pas équipé de mousse amortissante et est juste collé au porte-à-faux. Lorsque l'appareil est en marche, l'amplitude de gigue des données dépasse 8 cm. Cependant, après l'avoir collé sur un panneau dur ABS puis appliqué une goutte de colle thermofusible pour le positionnement, l'erreur de données a soudainement diminué à moins de 2 mm et la fluctuation après 100 mesures était inférieure à 0,05 %. Une différence aussi évidente est clairement visible à l’œil nu.

Il existe certains points cachés dont la plupart des gens ne sont pas conscients : Pour les micro-servos tels quekpuissanceServo, lors du fonctionnement, il est préférable de retarder 30 ms avant de donner des impulsions PWM pour l'alimentation. En effet, si vous ne le faites pas, le moteur se bloquera facilement à la mise sous tension, ce qui étouffera le courant. Ce phénomène de maintien du courant peut provoquer l'effondrement de l'ensemble de la ligne d'alimentation électrique, provoquant éventuellement le déclenchement d'alarmes aléatoires par le capteur d'écho à distance nulle.

Question : Lorsque le capteur Echo est connecté au port d'entrée et de sortie par défaut d'Arduino, produit-il toujours ce type de valeurs aléatoires ?

R : C'est parce que la ligne de signal n'a pas évité les interférences causées par le câblage des impulsions du servo. Après ajustement du câblage, la stabilité numérique est revenue à la normale.

Q : Comment le micro-servo avec une charge marche-arrêt MOSFET commence-t-il à vibrer ?

Pour A, il n’y a pas de résistance pull-down sur la porte pour éviter la gigue. Au lieu de cela, ajoutez une résistance de 10k et soudez-la des deux côtés de la broche pour éliminer immédiatement la gigue et revenir à l'état normal.

Question : J'ai un vieil Arduino 3,3 V sous la main. Je veux piloter des servos 5V, des tubes MOS et des capteurs. Comment dois-je l’utiliser pour économiser de l’argent ?

R : La méthode commune du cavalier de division de tension est utilisée pour décaler le niveau afin d'obtenir une connexion directe. Le coût est inférieur à 50 centimes et peut couvrir les besoins d'adaptation de l'alimentation électrique de tous les modules.

À la fin du printemps, alors qu'il n'y avait qu'un espace d'environ deux doigts de large sur le côté de la fenêtre de la console, le vent a soufflé le fil Dupont placé sur le côté de la table dans toutes les directions, couvrant la moitié de la surface du panneau. Enfin, trois suggestions difficiles qui vont sûrement mal tourner.

Chaque fois avant de construire un nouveau circuit, vérifiez la somme des courants nominaux de chaque module, réservez trois fois ou plus une redondance MOSFET et ne restez pas bloqué à la valeur de courant critique pour le faire fonctionner.

Pour les données du capteur d'écho, un programme de filtre coulissant secondaire est prétraité à l'avance pour empêcher qu'une seule fausse alarme ne déclenche l'exécution de l'ensemble des actions et des étapes sautées, et pour laisser des intervalles de seuil de tolérance aux pannes suffisants.

Le matériel d'installation se trouve sur le côté du boîtier. L'angle du mini dispositif de commande au volant doit être marqué au préalable avec un autocollant de marque de limite dure. N'oubliez pas de juger les dépassements de course du logiciel. Si les dents du moteur sont directement coincées, les conséquences ne sont en réalité pas trop graves. Cependant, les retravailler et les démonter tous fera perdre plus de temps.

Vous avez travaillé dur pour accumuler une demi-boîte de modules cassés, dont beaucoup ont été brûlés lors du dernier débogage. En cherchant la raison, j'ai découvert que j'avais volé dix minutes de temps libre à ce moment-là et que la marge qui devait être réservée n'était pas suffisante. Lors du câblage, les fils ont été empilés pour économiser le bobinage. En fin de compte, je n'ai pas pu le faire après trois après-midi consécutifs de débogage, et cela a pris jusqu'à une demi-heure en vain. S'il avait suivi cette méthode sûre et légèrement stupide, il aurait obtenu les résultats du test il y a une demi-heure, et il serait temps de faire ses valises et de partir. Au final, il m'a fallu trois après-midi consécutifs pour l'ajuster, mais je n'y suis pas parvenu, ce qui a pris une demi-heure en vain. Si seulement j'avais écouté cette astuce infaillible plus tôt, j'aurais pu ranger mes outils et mettre un terme à cette activité.

En fait, certaines opérations apparemment simples ont souvent un impact sur le résultat final. Tout comme cette fois lors du débogage, en raison de la paresse du moment, beaucoup de temps et d'énergie ont été consacrés au suivi. Si vous suivez une méthode prudente et fastidieuse dès le début, laissez suffisamment de marge et effectuez le câblage propre et ordonné, vous pourrez peut-être éviter ces problèmes inutiles, terminer le débogage plus tôt et terminer le travail en douceur. Par conséquent, à l’avenir, nous devons continuer à travailler avec régularité et régularité, et nous ne pouvons pas enterrer les dangers cachés simplement pour le plaisir d’une facilité temporaire.