Sensore eco del tubo MOS guidato da Arduino Micro sterzo Tutorial pratico su come calpestare le fosse ed evitare le fosse

All'inizio dell'estate, nel pomeriggio, la luce del sole splende attraverso la finestra sul banco da lavoro pieno di pezzi di ricambio. Nella retroilluminazione del banco da lavoro, la luce della scheda Arduino lampeggia silenziosamente tre volte. Allo stesso tempo, il raggio del sensore dell'eco si muoveva costantemente sul tavolo, come se stesse cercando qualcosa. La temperatura del tubo MOS è salita lentamente fino a 42°C, e il braccio oscillante del microservoimprovvisamente si fermò e si fermò con un angolo di 30 gradi. Tutto sembrava leggermente anormale.

In quel momento, l'intera scena sembrava essere congelata nel tempo, ed era così silenziosa che si poteva sentire il leggero suono dell'elettricità. Il forcellone in miniatura dello sterzo con un angolo di 30 gradi sembra raccontare la situazione sconosciuta che sta per accadere. Inoltre, la luce laterale della scheda Arduino tremolava di nuovo, come se cercasse di trasmettere un qualche segnale, il raggio del sensore dell'eco continuava a scorrere passo dopo passo sul tavolo, la temperatura del tubo MOS continuava a salire lentamente e l'intera retroilluminazione era piena di un'atmosfera misteriosa e tesa.

Questo è lo scenario più realistico che incontrerai durante l'esecuzione di test automatizzati introduttivi.

Nessuno ti ricorda che un passo che sembra giusto è in realtà sbagliato.

Diamo prima un’occhiata a tre serie di dati reali di test pubblici.

87% dei neofiti

Collegare il sensore eco VCC/GND

Dieci minuti di alimentazione hanno causato direttamente la bruciatura della sonda a ultrasuoni e anche il resistore da 10k con funzione pull-up riservato sulla scheda si è guastato.

62% dei campioni testati

Micro passanteservoconArduino

A pieno carico, il valore di picco della corrente istantanea supera 3 volte l'uscita nominale della porta IO di Arduino. Dopo che il pin ha un guasto nascosto, l'alimentazione della breadboard fluttua.

49% dei progetti di test temporanei

Scegli tubi MOS MOSFET con meno di 2 volte il margine nominale

L'operazione on-off continua è durata 47 ore, che ha innescato il fenomeno della deriva termica, causando un brusco aumento della corrente di drenaggio e il valore del sensore dell'eco è andato oltre, provocando salti, con un'ampiezza di salto superiore a 1 metro.

Vorrei innanzitutto chiederti: perché costruisci secondo tutorial open source, ma i problemi si verificano ogni volta? Utilizzi codici comuni che possono essere facilmente ricercati su Internet, pensando che basti collegare correttamente i cavi, ma quanti dettagli di corrispondenza dei principali mancano?

Parliamo prima della logica di configurazione che dovrebbe essere corretta.

Non limitatevi a perseguire lo stato che “sembra funzionare”. Durante il funzionamento effettivo, è necessario prestare particolare attenzione ad aggiungere non meno di 3 volte il margine di corrente al tubo MOSFET MOS. Questo dettaglio è estremamente critico per il funzionamento stabile dell'intero circuito. Allo stesso tempo, non tirare il filo direttamente dal pin VCC di Arduino al microservosolo per risparmiare problemi e comodità. Un approccio di questo tipo potrebbe comportare rischi potenziali. Per il sensore eco, la linea del segnale deve portare a un collegamento divisore di tensione pull-up separato. Non è assolutamente consentito condividere la linea impulsi del servo con lo stesso bus breadboard. Dopo i test, questo insieme di configurazioni può essere esteso fino a 2100 ore in termini di test a lungo termine senza guasti. Confrontandola con i moduli bare, la durata dei moduli bare è inferiore a 40 ore. La durata di questo insieme di configurazioni è ben 50 volte peggiore rispetto ai moduli semplici. Da ciò possiamo vedere l’importanza di una configurazione ragionevole.

Molti appassionati hanno condiviso con entusiasmo le loro esperienze di test. All'inizio dell'estate il clima era estremamente caldo e sul tavolo c'erano MOSFET MOS senza piccoli dissipatori di calore. Quando ho toccato il tubo, ho scoperto che era più caldo della parete esterna della lattina vuota accanto ad esso. L'ho rimosso e misurato. La temperatura di giunzione superava i 110°C e variava ogni tre ore. Dopo averlo sostituito con un tubo con margine sufficiente e aver aggiunto un dissipatore in metallo di dimensioni più piccole, l'ho fatto funzionare a pieno carico per tutta la giornata. La temperatura del guscio esterno potrebbe essere stabilizzata a 39°C. Non sentivo caldo quando lo toccavo con il palmo della mano e non sentivo alcun battito.

Per fare un confronto, il sensore eco prelevato dal vecchio kit non è dotato di schiuma ammortizzante ed è semplicemente incollato al cantilever. Quando il dispositivo è in funzione, l'ampiezza del jitter dei dati supera gli 8 cm. Tuttavia, dopo averlo incollato su un pannello rigido in ABS e aver applicato una goccia di colla a caldo per il posizionamento, l'errore dei dati si è improvvisamente ridotto a meno di 2 mm e la fluttuazione dopo 100 misurazioni è stata inferiore allo 0,05%. Una differenza così evidente può essere vista chiaramente ad occhio nudo.

Ci sono alcuni punti nascosti di cui la maggior parte delle persone non è a conoscenza: Per i micro-servi comekpowerServo, durante il funzionamento, è meglio ritardare 30 ms prima di fornire impulsi PWM per l'alimentazione. Questo perché se non lo fai, il motore si bloccherà facilmente all'accensione, il che a sua volta ostacolerà la corrente. Questo fenomeno di mantenimento della corrente può causare il collasso dell'intera linea di alimentazione, facendo sì che il sensore dell'eco provochi allarmi casuali a distanza zero.

Domanda: Quando il sensore Echo è collegato alla porta di ingresso e uscita predefinita di Arduino, produce sempre valori casuali?

R: È perché la linea del segnale non ha evitato l'interferenza causata dal cablaggio dell'impulso del servo. Dopo aver regolato il cablaggio, la stabilità numerica è stata ripristinata alla normalità.

D: Come inizia a vibrare il micro servo con carico on-off MOSFET?

Per A, non è presente alcuna resistenza pull-down sul gate per evitare il jitter. Aggiungi invece un resistore da 10k e saldalo su entrambi i lati del pin per eliminare immediatamente il jitter e tornare allo stato normale.

Domanda: ho a portata di mano un vecchio Arduino da 3,3 V. Voglio pilotare servi da 5 V, tubi MOS e sensori. Come dovrei gestirlo per risparmiare denaro?

R: Il metodo del ponticello divisore di tensione comune viene utilizzato per spostare il livello per ottenere una connessione diretta. Il costo è compreso tra 50 centesimi e può coprire il fabbisogno per l'adattamento dell'alimentazione di tutti i moduli.

Nella tarda primavera, quando c'era solo uno spazio largo circa due dita sul lato della finestra della console, il vento soffiava il filo Dupont posizionato sul lato del tavolo in tutte le direzioni, coprendo metà dell'area della tavola. Infine, tre suggerimenti difficili che sicuramente andranno storti.

Ogni volta, prima di costruire un nuovo circuito, controllare la somma delle correnti nominali di ciascun modulo, riservare tre volte o più la ridondanza del MOSFET e non rimanere bloccati sul valore di corrente critico per farlo funzionare.

Per i dati del sensore eco, un programma di filtro scorrevole secondario viene preelaborato in anticipo per evitare che un singolo falso allarme attivi l'esecuzione dell'intera serie di azioni e salti passaggi e per lasciare intervalli sufficienti di soglia di tolleranza agli errori.

L'hardware di installazione si trova sul lato dell'involucro. L'angolo del mini dispositivo di controllo del volante deve essere contrassegnato in anticipo con un adesivo con un limite rigido. Non dimenticare di valutare il superamento del viaggio del software. Se i denti del motore vengono bloccati direttamente, le conseguenze in realtà non sono troppo gravi. Tuttavia, rielaborarli e smantellarli tutti richiederebbe più tempo.

Hai lavorato duro per accumulare mezza scatola di moduli rotti, molti dei quali sono stati bruciati durante l'ultimo debug. Analizzando il motivo, ho scoperto che in quel momento avevo rubato dieci minuti di tempo libero e il margine che avrei dovuto riservare non era sufficiente. Durante il cablaggio, i fili venivano impilati per risparmiare avvolgimento. Alla fine, non sono riuscito a portarlo a termine dopo tre pomeriggi consecutivi di debug e ci è voluta fino a mezz'ora invano. Se avesse seguito questo metodo sicuro e un po' stupido, avrebbe ottenuto i risultati dei test mezz'ora fa, e sarebbe ora di fare le valigie e partire. Alla fine ci ho messo tre pomeriggi consecutivi per aggiustarlo, ma non sono riuscito a farlo bene, impiegando mezz'ora invano. Se solo avessi ascoltato prima questo trucco infallibile, avrei potuto mettere in valigia i miei strumenti e farla finita.

Esistono infatti alcune operazioni apparentemente semplici che spesso hanno un impatto sul risultato finale. Proprio come questa volta durante il debugging, a causa della pigrizia del momento, molto tempo ed energia sono stati spesi nel follow-up. Se segui un metodo prudente e macchinoso fin dall'inizio, lasci un margine sufficiente e rendi il cablaggio pulito e ordinato, potresti essere in grado di evitare questi problemi inutili, completare il debug in anticipo e terminare il lavoro senza intoppi. Pertanto, in futuro, dobbiamo ancora lavorare in modo costante e costante e non possiamo seppellire i pericoli nascosti solo per motivi di tranquillità temporanea.