Упражнения

Целью является составление программы, которая выполняет описанное задание.

• Управление двигателем постоянного тока кнопками на плате Дигитального модуля. Нажимая на кнопку S1, двигатель вращается по часовой стрелке. Нажимая на кнопку S3, вращается двигатель против часовой стрелки. Нажимая на кнопку S2 двигатель останавливается.

1. Управление двигателем постоянного тока. Симулируется движение робота с использованием двигателя постоянного тока и сенсорных датчиков. Сенсорными датчиками являются кнопки S1, S2 и S3 Дигитального модуля. Двигатель управляется нажатием кнопок. При нажатии отдельно на кнопки S1 и S2 останавливается двигатель на 2 секунды и затем запускается заново. Если обе кнопки одновременно нажаты, тогда двигатель не вращается до отжатия кнопок. (В роботе пришлось бы применять похожую схему для управления двумя двигателями).
2. Серводвигатель. Серводвигатель управляется с помощью кнопок на плате Дигитального модуля. При нажатии на S1 рычаг серводвигателя поворачивается на один шаг влево, при нажатии на S3 рычаг серводвигателя поворачивается на один шаг вправо и при нажатии на S2 перемещается рычаг в начальное положение (средняя позиция). Положение рычага серводвигателя отображается шагами на 7-сегментном индикаторе (среднее положение - цифра 5).
3. Радар. Симулируется работа инфракрасного датчика расстояния. Датчик нужно установить на рычаг серводвигателя. Рычаг серводвигателя двигается непрерывно вместе с датчиком из одного крайнего положения в другое. Если перед датчиком появляется объект ближе чем 0,5 м, то двигатель останавливается на 5 секунд и с помощью LED-а (PB7) дается сигнал, что объект найден. После 5 секундного мигания LED-а сканирование продолжается.
4. Шаговый двигатель. Шаговый двигатель вращается на 50 шагов после нажатия на кнопки S1 и S3, в соответствии по часовой или против часовой стрелки. Кнопка S2 прекращает вращение немедленно.
5. Соединены все три разных типа двигателя. Нажатие на кнопку запускает и останавливает соответствующий двигатель. S1 управляет двигателем постоянного тока, S2 серводвигателем и S3 шаговым двигателем.

1. Двигатель постоянного тока ускоряется при нажатии кнопки S1 и держит достигнутую скорость при отжатии кнопки S1. Во время нахождения кнопки S2 в нажатом положении двигатель замедляется плавно. При нажатии на S3 двигатель останавливается незамедлительно. Разную скорость можно получить генерирую сигнал широтно-импульсной модуляции.
2. Слежение за объектом. Используя ультразвуковой датчик расстояния, который установлен на рычаг серводвигателя, серводвигатель должен следить за проходящим объектом. Двигатель поворачивается в зависимости от движения объекта так, чтобы объект всегда был центре поля зрения.
3. Сделать с помощью шагового двигателя секундную стрелку аналоговых часов. Двигатель должен одним полным поворотом сделать точно 60 шагов. Движение должно быть ступенчатым, а не плавным. Использовать нужно полу- или микрошаги.
4. Ускоряющийся шаговый двигатель. Программа способна изменять ускорение/замедление шагового двигателя. Используйте линейные наклоны скорости, которые можно легко опознать при визуальном осмотре. Длинные движения должны происходить по следующей схеме: ускорение → постоянная скорость → замедление.
5. Составьте PID регулятор для двигателя постоянного тока. NB! Упражнение требует двигатель с обратной связью. Задание можно решить и теоретически.

1. Для чего используется H-мост? Каков его принцип работы?
2. Как обозначено положение вала RC серводвигателя?
3. Какое основное различие между униполярными и биполярными шаговыми двигателями?
4. Как применять полушаговый и микрошаговый режимы шагового двигателя?
5. Как управляется скорость вращения двигателя постоянного тока?
6. Какой рабочий цикл широтно-импульсной модуляции требуется, чтобы получить скоростью вращения вала двигателя постоянного тока 70% от номинальной скорости вращения?
7. Как обозначается направление вращения двигателя при использовании кодирующего устройства?
8. Как можно электрически остановить двигатель постоянного тока?
9. Что случится, если в случае шагового двигателя коммутация слишком быстрая?
10. Возможно ли использовать динамическое торможение и как?