Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
|
pm:prj2025:mdinica:razvan.baldovin [2025/05/26 23:22] razvan.baldovin Adaugat capitolul de pinout |
pm:prj2025:mdinica:razvan.baldovin [2025/05/30 09:37] (current) razvan.baldovin Update software |
||
|---|---|---|---|
| Line 2: | Line 2: | ||
| <note tip> | <note tip> | ||
| - | Nume: Baldovin-Răzvan-Mihai-Marian | + | Nume: Baldovin Răzvan-Mihai-Marian |
| Grupa: 332CA | Grupa: 332CA | ||
| Line 41: | Line 41: | ||
| * PWM | * PWM | ||
| ===== Hardware Design ===== | ===== Hardware Design ===== | ||
| + | |||
| + | Piesele au fost alese cu urmatoarele caracteristici in gand: | ||
| + | * Dimensiunea spatiului util | ||
| + | * Caracteristicile Lego-ului (pentru a putea misca Lego-ul) | ||
| + | |||
| + | Astfel, inainte sa detaliem piesele pe care le-am achizitionat, hai sa detaliem putin cu ce lucram | ||
| + | |||
| + | {{ :pm:prj2025:mdinica:lego_under.png?500 |}} | ||
| + | |||
| + | Avem aici 2 zone in care putem lucra: | ||
| + | * Rosu - 10.4 x 5.5 x 3.2 cm (lungime x latime x inaltime) | ||
| + | * Verde - 10.4 x 4.0 x 6.0 cm | ||
| + | * Albastru - 8.0 x 5.5 x 6.0 cm | ||
| + | |||
| + | (In functie de nevoie, putem alege intre verde si albastru ca spatiu (ambele sunt valide in situatia de fata) | ||
| + | |||
| + | {{ :pm:prj2025:mdinica:lego_side.jpeg?700 |}} | ||
| + | |||
| + | Specificatii Lego: | ||
| + | * Dimensiuni: 65.0 x 27.0 x 13.0 cm | ||
| + | * Greutate: 1.4kg | ||
| + | * Diametru roti: 8.0 cm | ||
| + | |||
| + | Ca sa stabilim viteza cu care ar trebui sa se invarta motorul am facut urmatoarele calcule | ||
| + | |||
| + | - Calculam circumferinta rotii | ||
| + | * circumferinta = π * diametru = π * 0.08 m = 0.2513 m | ||
| + | - Calculam numarul de rotatii per minut al rotii | ||
| + | * Presupunem o viteza de 10km/h | ||
| + | * 10 km/h = 2.78 m/s | ||
| + | * RPS roata = viteza / circumferinta = 2.78 m/s / 0.2513 m ≈ 11.06 RPS | ||
| + | * RPM roata = RPS roata * 60 s = 11.06 * 60 = 664 RPM | ||
| + | - Calculam numarul de rotatii per minut al motorului | ||
| + | * Observam ca o rotatie a axului de motor reuseste sa invarta aproximativ jumatate de roata | ||
| + | * RPM motor = RPM roata * 2 = 664 RPM * 2 = 1328 RPM | ||
| + | |||
| + | Totusi, viteza motorului nu este totul, ne trebuie si destul cuplu cat sa putem pleca de pe loc | ||
| + | |||
| + | - Calculam forta de rezistenta la rulare | ||
| + | * F rezistenta = coef de rezistenta la rulare * masa * gravitatia = 0.01 * 1.4kg * 9.81m/s^2 = 0.137N | ||
| + | * coeficientul de rezistenta la rulare pentru cauciuc am gasit sa fie 0.01 | ||
| + | - Calculam Cuplul minim necesar | ||
| + | * cuplu = F rezistenta * raza rotii = 0.137N * 4cm = 0,0055 N*m | ||
| + | * transformam din N*m in kg * cm | ||
| + | * 0.0055 N*m ≈ 0.056 kg * cm | ||
| + | - Luam ca marja de eroare un factor de 4x, care sa tina cont de flexarea, rezistenta si frecarea pieselor Lego | ||
| + | * cuplu final = cuplu minim * 4 = 0.056 kg * cm * 4 ≈ 0.2 kg * cm | ||
| ==== Bill of Materials ==== | ==== Bill of Materials ==== | ||
| Line 56: | Line 103: | ||
| {{ :pm:prj2025:mdinica:wiring.png?700 |}} | {{ :pm:prj2025:mdinica:wiring.png?700 |}} | ||
| - | |||
| - | <note tip> | ||
| - | Aici puneţi tot ce ţine de hardware design: | ||
| - | * listă de piese | ||
| - | * scheme electrice (se pot lua şi de pe Internet şi din datasheet-uri, e.g. http://www.captain.at/electronic-atmega16-mmc-schematic.png) | ||
| - | * diagrame de semnal | ||
| - | * rezultatele simulării | ||
| - | </note> | ||
| ==== Pinout ==== | ==== Pinout ==== | ||
| Line 69: | Line 108: | ||
| === ESP32 === | === ESP32 === | ||
| - | ^ Pin ESP ^ Componenta legata ^ Pin componenta ^ Protocol ^ Functie ^ | + | ^ Pin ESP ^ Componenta legata ^ Pin componenta ^ Protocol ^ Functie ^ |
| - | | 5Vin | Modul DC-DC Step-Down | Vout+ | Power | Sursa de 5V | | + | | 5Vin | Modul DC-DC Step-Down | Vout+ | Power | Sursa de 5V | |
| - | | GND | Modul DC-DC Step-Down | Vout- | Power | Ground | | + | | GND | Modul DC-DC Step-Down | Vout- | Power | Ground | |
| - | | GPIO10 | Servomotor | IN | PWM | Controleaza servomotorul | | + | | GPIO10 | Servomotor | IN | PWM | Controleaza servomotorul | |
| - | | GND | Servomotor | GND | Power | Ground | | + | | GND | Servomotor | GND | Power | Ground | |
| - | | GPIO4 | Motor Driver | AIN2 | GPIO | Controleaza directia motorului | | + | | GPIO4 | Motor Driver | AIN2 | GPIO | Controleaza directia motorului | |
| - | | GPIO5 | Motor Driver | AIN1 | GPIO | Controleaza directia motorului | | + | | GPIO5 | Motor Driver | AIN1 | GPIO | Controleaza directia motorului | |
| - | | GPIO6 | Motor Driver | PWMA | PWM | Controleaza viteza motorului | | + | | GPIO6 | Motor Driver | PWMA | PWM | Controleaza viteza motorului | |
| - | | GPIO7 | Motor Driver | STBY | GPIO | Activeaza motor driverul | | + | | GPIO7 | Motor Driver | STBY | GPIO | Activeaza motor driverul | |
| - | | GND | Motor Driver | GND | Power | Ground | | + | | GND | Motor Driver | GND | Power | Ground | |
| === Motor Driver === | === Motor Driver === | ||
| - | ^ Pin driver ^ Componenta legata ^ Pin componenta ^ Protocol ^ Functie ^ | + | ^ Pin driver ^ Componenta legata ^ Pin componenta ^ Protocol ^ Functie ^ |
| - | | PWMA | Motor Driver | GPIO6 | PWM | Controleaza viteza motorului | | + | | PWMA | ESP32 | GPIO6 | PWM | Controleaza viteza motorului | |
| - | | AIN2 | Motor Driver | GPIO4 | GPIO | Controleaza directia motorului | | + | | AIN2 | ESP32 | GPIO4 | GPIO | Controleaza directia motorului | |
| - | | AIN1 | Motor Driver | GPIO5 | GPIO | Controleaza directia motorului | | + | | AIN1 | ESP32 | GPIO5 | GPIO | Controleaza directia motorului | |
| - | | STBY | Motor Driver | GPIO7 | GPIO | Activeaza motor driverul | | + | | STBY | ESP32 | GPIO7 | GPIO | Activeaza motor driverul | |
| - | | GND | Motor Driver | GND | Power | Ground | | + | | GND | ESP32 | GND | Power | Ground | |
| - | | VM | Modul DC-DC Step-Down | Vout+ | Power | Alimentare motor | | + | | VM | Modul DC-DC Step-Down | Vout+ | Power | Alimentare motor | |
| - | | VCC | Modul DC-DC Step-Down | Vout+ | Power | Alimentare logica | | + | | VCC | Modul DC-DC Step-Down | Vout+ | Power | Alimentare logica | |
| - | | A1 | Motor | VCC | Power | Activeaza motorul | | + | | A1 | Motor | VCC | Power | Activeaza motorul | |
| - | | A2 | Motor | GND | Power | Ground | | + | | A2 | Motor | GND | Power | Ground | |
| ===== Software Design ===== | ===== Software Design ===== | ||
| + | Initial am vrut sa fac o aplicatie mobila pentru a utiliza BLE (care este ceva mai responsiv), insa avand acces doar la iPhone si neavand Mac, nu am putut gasi metode "oficiale" de a dezvolta aplicatii (deoarece, din cate am gasit pe net, iti trebuie Xcode care se gaseste doar pe sisteme MacOS) | ||
| - | <note tip> | + | Astfel, am ales sa folosesc a doua cea mai buna optiune, care este spre norocul meu si universala, un web server hostat local care controleaza masina (design-ul a fost creat cu urmatorul gand, ca sa controlezi masina trebuie sa o vezi/urmaresti, deci ar avea mai mult sens sa fie orientata catre un telefon, in loc de laptop) |
| - | Descrierea codului aplicaţiei (firmware): | + | |
| - | * mediu de dezvoltare (if any) (e.g. AVR Studio, CodeVisionAVR) | + | [[https://github.com/2amazing4me/Lego-Technic-RC-mod | Link GitHub]] |
| - | * librării şi surse 3rd-party (e.g. Procyon AVRlib) | + | |
| - | * algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi | + | Codul a fost dezvoltat in Arduino IDE. |
| - | * (etapa 3) surse şi funcţii implementate | + | |
| - | </note> | + | Am folosit urmatoarele biblioteci: |
| + | * ESP32Servo.h - Pentru a controla servomotorul prin functii predefinite | ||
| + | * WiFi.h - Pentru a permite conexiunea la Wi-Fi | ||
| + | * WebServer.h - Pentru a crea un server web local | ||
| + | |||
| + | Am creat o pagina web destul de elementara, care are doua slidere: | ||
| + | * Cel din stanga are rolul unui volan, astfel se ocupa de virat stanga-dreapta | ||
| + | * Cel din dreapta are rolul de a propulsa/opri masina (inainte-inapoi) | ||
| + | |||
| + | Flow-ul programului: | ||
| + | * Se initializeaza conexiunea WiFi | ||
| + | * Se initializeaza serverul web (pe o adresa locala, deci trebuie sa ne aflam in aceeasi retea) | ||
| + | * Asteapta input de la utilizator prin serverul web | ||
| + | * Comenzile, sunt transformate in semnale PWM catre componentele respective: | ||
| + | * Slider stanga -> servomotor (intre 0 si 180) | ||
| + | * Slider dreapta -> motor (intre -255 (maxim inapoi) si 255 (maxim inainte)) | ||
| ===== Rezultate Obţinute ===== | ===== Rezultate Obţinute ===== | ||
| Line 120: | Line 175: | ||
| ===== Jurnal ===== | ===== Jurnal ===== | ||
| + | |||
| + | 24.04.2025-26.04.2025 - Am inceput researchul, cautand piese potrivite pentru proiect. Am pornit cu aproape 0 cunostinte despre proiectul pe care vreau sa il fac asa ca a trebuit sa fac ore intregi de research (cateva dintre calculele si gandurile importante sunt reprezentate in sectiunde de Hardware Design) | ||
| + | |||
| + | 26.04.2025 - Am dat comanda finala de piese | ||
| 07.05.2025 - Au ajuns toate piesele | 07.05.2025 - Au ajuns toate piesele | ||
| - | 18.05.2025 - Am implementat hardware-ul | + | 08.05.2025 - Cu ajutorul unui prieten, am printat 3D niste conectori servomotor-Lego axle si motor-Lego axle |
| - | 19.05.2025-Prezent - Am incercat sa fac conexiunea la masina din Lego, fara succes :( | + | 18.05.2025 - Folosind diverse datasheet-uri si videouri pe youtube, am reusit sa prototipez hardwareul care va da viata masinii. Am creat un cod simplu care ruleaza un PWM de la 0 la 255 ca sa verific, si am decis sa sudez majoritatea circuitului pentru a ma asigura ca nu voi pierde progresul facut. |
| - | <note tip> | + | 19.05.2025 - Am incercat sa conectez hardware-ul la masina din Lego, siii.... nu a functionat :( |
| - | Puteți avea și o secțiune de jurnal în care să poată urmări asistentul de proiect progresul proiectului. | + | |
| - | </note> | + | 19.05.2025 - Am identificat urmatoarele probleme: |
| + | * Servomotorul (SG90) nu era destul de puternic pentru steering | ||
| + | * Motorul se rotea in gol, deoarece conectorul nu statea fix pe acesta | ||
| + | * Devboard-ul este prea mare ca sa incapa in Lego | ||
| + | |||
| + | 21.05.2025 - Am gasit urmatoarele solutii: | ||
| + | * Am achizitionat un servomotor mai puternic (MG90S) | ||
| + | * Am printat un conector 3D reglabil, pentru a putea strange mai mult ca motorul sa poata transmite putere la Lego | ||
| + | * Daca scot ESP32-ul din Devboard, si schimb din fire tata-tata in fire tata-mama, poate incapea totul | ||
| + | |||
| + | 23.05.2025 - Din cauza unei singure piese din Lego, nu incapea motorul cu noul conector, am stat undeva la 2 ore pentru a desface masina (si documenta, pentru a o reface la loc :)) ), urmata de a muta piesa mai in spate pentru a crea spatiu, iar apoi reasamblat. | ||
| + | |||
| + | 23.05.2025 - Din nou, am observat ca motorul se invarte in gol, chit ca am strans mai mult piesa 3D. | ||
| + | |||
| + | 24.05.2025 - Am incercat sa adaug diferite bucati subtire de material intre motor si conector ca sa incerc sa conectez mai bine si sa adaug frecare (poate-poate merge). Din pacate nu a mers, tot se invarte in gol. | ||
| + | |||
| + | 28.05.2025 - Am desfacut lipiturile vechi pentru a putea inlocui cu fire tata-mama pentru a putea scapa de dev board. | ||
| + | |||
| + | 28.05.2025 - Am incercat sa actionez MG90S, dar nu am avut succes, am schimbat temporar inapoi la SG90 pana gasesc o solutie mai buna | ||
| + | |||
| + | 29.05.2025 - Am incercat sa mai printez inca un conector pentru motor. (fara succes, problema finala este puterea :( ) | ||
| + | |||
| + | 29.05.2025 - Am folosit un alt motor (TT motor), si ARE DESTULA PUTERE SA MISTE MASINA :-D | ||
| + | |||
| + | 29.05.2025 - Update-uri la cod, pagina, si finalizare proiect pentru prezentare | ||
| ===== Bibliografie/Resurse ===== | ===== Bibliografie/Resurse ===== | ||
