Maturačná práca Elias Huber vedúci Rainer Steiger koordinátor Raphael Riederer - PDF na stiahnutie zadarmo

Maturálna práca Elias Huber 2016 Vedúci práce: Rainer Steiger Koordinátor: Raphael Riederer

vedúci

1 Plne automatické na raňajky MA od Eliasa Hubera Obsah 1. Úvod. 3 1.1 PREHĽAD. 3 1.2 INŠPIRÁCIA. 3 1.3 CIEĽ. 3 2. Základy. 5 2.1 ARDUINO. 5 2.1.1 Koncept. 5 2.1.2 Softvér. 5 2.1.3 Dosky a štíty. 6 2,2 MOTORY. 8 2.2.1 jednosmerný motor. 8 2.2.2 Krokový motor. 8 3. Koncept. 9 4. Problémy a ich riešenie. 10 4.1 KONTROLA OBSAHU DOTYKOVÉHO SKLA A MOTOROV S ARDUINOM. 10 4.1.1 Prevádzka dvoch motorov prostredníctvom jedného štítu motora. 10 4.1.2 Ovládanie dotykovej obrazovky pomocou Arduino Mega. 12 4.2 I 2 C KOMUNIKÁCIA MEDZI ARDUINOBOARDS. 13 4.3 KONCEPCIA OTVÁRACIEHO MECHANIZMU. 15 4.3.1 Otváranie pomocou otočného gombíka. 15 4.3.2 Otváranie so servomotorom ako druhým motorom. 16 4.3.3 Otváranie pomocou «piestu». 18 4.4 NÁSLEDKY A OPATRENIA TÝKAJÚCE SA NADMERNEJ AKTÚRY. 19 5. Arduino skice. 21 5.1 HLAVNÁ KEŠTA. 21 5.2 ZÍSKAJTE KEČ. 35 6. praktická časť. 39 6.1 VÝROBA VNÚTORNEJ NÁDRŽE. 39 6.2 VYTVORENIE OTVOROV. 40 6.3 VÝROBA OBRÚČA. 41

2 Plne automatické na raňajky MA od Eliasa Hubera 6.4 VÝROBA PIESTU. 42 6.5 DOKONČENIE PROJEKTU. 43 8. Možnosti vylepšenia a rozšírenia. 47 8.1 MOŽNÉ VYLEPŠENIA A ZMENY EXISTUJÚCEHO ZARIADENIA. 47 8.2 POŽADOVANÉ ZMENY OBCHODNEJ DISTRIBÚCIE. 48 9. Poďakovanie. 50 10. Slovník pojmov. 51 11. Vyhlásenie o čestnosti. 54 12. Zoznam obrázkov. 55

4 Plne automatické na raňajky MA od Eliasa Hubera Mojím cieľom je skôr predstaviť proces vývoja v reálnom a (aj pre absolútnych laikov) zrozumiteľnom, so (takmer) všetkými kompromismi a ľudskými chybami, ktoré sa vyskytli. Zameranie na kariéru by malo byť zrejmé aj na hotovom stroji, takže je na niektorých miestach poskytnutý pohľad na jeho vzrušujúce „vnútorné fungovanie“. Nemal by sa preto javiť ako hotový spotrebný výrobok, ale skôr ako prototyp.

7 Plne automatické na raňajky MA od Eliasa Hubera Na záver existuje mikrokontrolér (8), ktorého frekvenciu dodáva kremeň (9). 5 Podrobnejšie informácie, ako aj aplikácie pre niektoré dosky a štíty Arduino, nájdete tiež v ďalšom priebehu práce. 5 Zdroj: https://www.arduino.cc/en/main/arduinoboarddiecimila

11 Plne automatické na raňajky MA od Elias Huber servomotorov a dve skrutkové svorky uvedené nižšie je možné použiť na samostatné pripojenie napájania. 11 Skutočnosť, že štít je možné nasadiť na Arduino Uno (ako je vidieť na ďalších obrázkoch) a že je k dispozícii ďalšia knižnica pre riadenie motorov pomocou tejto dosky, umožňuje jednoduché a pohodlné ovládanie viacerých motorov. Najväčším problémom bolo správne priradenie kolíkov od krokových motorov k motorovým spojeniam, pretože márne som hľadal rozumné údajové listy na motoroch, ktoré spočiatku priradenie obmedzili na obyčajnú hádaciu hru. 11 Zdroj: https://cdn-learn.adafruit.com/downloads/pdf/adafruit-motor-shield.pdf

17 Plne automatické na raňajky MA od Eliasa Hubera čerpá menej elektriny a ľahšie sa programuje. Môže sa otočiť iba o maximálny uhol 180 a ťažko premiestňovať bremená. 16 Tento koncept bol tiež odmietnutý z nasledujúcich dôvodov: Pohyb by bol najkomplexnejší z tých, ktoré sú tu zobrazené. Na veľký krokový motor bude pôsobiť veľké množstvo krútiaceho momentu, a to aj z toho dôvodu, aby sila potrebná na otvorenie pôsobila v bode, ktorý by bol s veľkým ramenom páky preč od krokového motora. Samotný motor by nebol úzkym miestom, ale štít motora umožňuje iba prúdy do 0,6 A (krátkodobo do 1,2 A) a maximálne napätie 25V 17 na motor, pričom motor môže odoberať oveľa väčší prúd. Tomuto problému sa podrobnejšie venuje kapitola 4.4. 16 Zdroj: https://de.wikipedia.org/wiki/servo 17 Zdroj: https://www.adafruit.com/products/81