Схема управления Beaglebone Black ROV

Я ищу несколько советов относительно моей настройки управления для ROV и того, как сделать его максимально плавным. В настоящее время у меня есть два джойстика в аркадном стиле со стандартными микропереключателями внутри. Я представляю, как работает система: Джойстик выдает 3,3 В или логическую единицу, эквивалентную входу GPIO на BBB. У меня есть настройка сценария для запуска при загрузке для BBB, которая немедленно устанавливает входные контакты и устанавливает выходные контакты на низкий уровень (временно), чтобы избежать любого плавающего высокого уровня. Серия циклов while или эквивалентных определяет, какой вход на каком контакте будет соответствовать BBB, выдающему ВЫСОКОЕ значение на другой контакт, который затем поступает на 16-канальную релейную плату, которая, в свою очередь, подает сигнал на 8 (максимум) 12-вольтовый трюмный насос. моторы.

Теперь вот моя проблема: как мне заставить джойстик выводить сигнал с правильным напряжением / силой тока, чтобы не повредить BBB, повредив подложку из-за слишком большого тока GPIO. Я видел несколько стабилизаторов на 3,3 В, и я предполагаю, что с правильным токоограничивающим резистором система будет работать правильно, не нанося вреда Beaglebone. Однако я не уверен, будет ли это вообще работать и как его настроить для оптимальной работы. Например, должен ли регулятор подавать на микропереключатели 3,3 В, а на джойстик — 3,3 В? Похоже, что это сработает в теории, но я действительно хотел бы убедиться, прежде чем повредить плату.

Если вы все еще не уверены в том, в чем заключается мой вопрос, позвольте мне задать его вам следующим образом: какова будет оптимальная установка с использованием вышеперечисленных компонентов для создания системы, которая одновременно безопасна для ВВВ и функциональна для намеченной цели (управление 12 В). моторы трюмных насосов, управляя релейной платой). Чтобы было ясно, я не прошу никого разрабатывать это для меня, я просто жду конструктивных отзывов и критики, чтобы увидеть, могу ли я что-то улучшить. Дайте мне знать, если потребуются какие-либо разъяснения.

Почему там BBB, во-первых, вы не можете просто подключить переключатели джойстика к реле? Кроме того, реле — довольно громоздкая вещь для управления движением, для любого переключения, которое часто с такой тонкой степенью контроля лучше использовать полупроводниковые (транзисторы, полевые транзисторы и т. д.)
Джойстики предположительно полностью пассивны, просто переключатели? Вы хотите их на конце длинного кабеля? Достаточно ли у вас GPIO для джойстиков (предположительно 8 контактов, по одному на каждое направление переключения)?

Ответы (1)

Несколько вещей, чтобы прокомментировать здесь.

Во-первых, если джойстик выдает 3,3 В, то это не повредит ВВВ. Если вы можете управлять проводкой джойстиков (я предполагаю, что это просто микропереключатели, и вы можете изменить проводку), то лучшим планом было бы подключить сигнал заземления к одной стороне переключателя j/s и BB. к другому. Микросхемы Atmel имеют встроенные подтягивающие устройства. Я не могу себе представить, что у BBB есть такая функция. В этом случае подключите сигнал к Vcc через резистор 10K или 47K. Добавьте небольшой конденсатор для устранения дребезга.

В нормальном режиме переключатель разомкнут. Резистор переводит ваш входной сигнал в высокое состояние. Когда вы нажимаете переключатель, резистор замыкается на землю, и ваш вход становится низким. Конденсатор просто снимает «край» сигнала, чтобы избежать грубых краев, которые вы получаете с обычным переключателем.

Я бы поддержал чей-то комментарий об использовании реле. Ваши трюмные помпы работают от +12В с током около 2А (плюс-минус). Вместо этого вы можете использовать N-канальный МОП-транзистор для управления насосом. Подключите + к + 12 В, а - к стоку MOSFET. Подключите источник к земле, а затвор к ВВВ. Дешевле, меньше и лучше реле. Также поставьте шунтирующий диод.

Обязательно используйте полевой МОП-транзистор, порог затвора которого совместим с выходом BBB, иначе он не включится.

Другое преимущество полевого МОП-транзистора заключается в том, что вы можете довольно быстро импульсировать шаговый двигатель. Чтобы насосы не «пинались» при включении, вы должны включить их программно на миллисекунду (например), а затем оставить выключенными на 9 мс. Включите их на 2 и выключите на 8 и т. д., пока они не включатся полностью. Таким образом, когда вы управляете джойстиком, двигатели будут набирать обороты, а не сильно пинать и делать небольшие движения трудными, если не невозможными.