En este tutorial intentaremos crear un sistema que integre hardware eléctrico, software y sistemas mecánicos para completar la tarea de automatización de mezcla de la bebida. El producto final es un carrusel de copa que tiene la capacidad de verter bebidas de 3 botellas separadas como se indica desde un ordenador de usuario usando el USB. Para el prototipo diseñado, se utilizó una tabla de desarrollo de Xilinx Zybo junto con la Suite de diseño Vivado. Específica a la Junta de Zybo es su sistema en la arquitectura del chip que nos permite diseñar el hardware FPGA y el software del procesador de Zynq incluido con la biblioteca de Xilinx IP. El sistema mecánico está compuesto por un carrusel de bebida y correa de goma conectada al servo continuo para ubicar la botella deseada y el servo estándar se utiliza para dispensar el líquido. Tenga en cuenta al leer las instrucciones que el propósito de este proyecto fue diseñar alrededor de la plataforma de hardware y software y la documentación para el desarrollo en este foro será mucho más profunda que el del sistema mecánico.
Lista de partes y software:
- Una Junta de desarrollo de Zybo Zynq-7000
- Cuatro pilas AA y un soporte de la batería
- Un servo continuo
- Un servo estándar
- Sensor de flujo de un
- Un sensor Hall
- Un LM358 o similar funcionamiento amplificador
- Dos 10 kOhms y las resistencias de dos 20 kOhms
- V2005.3 Suite de diseño Vivado
- Digilent Adept 2
- FreeRTOS
- Programa de comunicaciones de emulador de terminal (utilizamos el término de Tera en esta instrucción)
- Un archivo zip que contiene los archivos necesarios para el proyecto. Se puede descargar desde aquí http://tinyurl.com/hs9u58c
Consideraciones del sistema mecánico:
Como se describe en la introducción, este proyecto fue diseñado originalmente para llevar a cabo la integración de hardware y software. Con esto en mente, no podemos garantizar los métodos descritos a continuación para combinar los componentes son buenas prácticas de cualquier manera. Sin embargo, nuestro sistema funcionó completamente (con la excepción de tener un servo débil) así como la información puede proporcionar un marco para futuras iteraciones.
- Sensor de flujo de líquido: El medidor de caudal se fija en un embudo para asegurarse de que el líquido no se derrama. Los bloques mantienen la estabilidad y se atornillan directamente a la base del carrusel de la bebida. Se utilizaron algunos tubo y cinta adhesiva para crear un sello en el embudo del flujómetro.
- Servo de rotación continua: El servo continuo debe colocarse en el mismo nivel que la correa para que el cinturón no sag. Un cinturón de flacidez puede hacer la rotación menos eficientes y más difícil de trabajar con. Para elevar el servo continuo utilizan dos pinzas; una pinza unida a la tabla y uno para conectar el servo a la primer abrazadera. La configuración de la foto a continuación.
- Sensor de efecto Hall: Los cambios de sensor de efecto Hall estado en presencia de un campo magnético, así súper pegado un imán fuerte en cada uno de los dispensadores de líquidos y con cinta el sensor en un bloque de madera. La madera fue colocada tal que cuando un imán está delante del sensor, una botella sería sobre el embudo descrito anteriormente. Tenga en cuenta que la orientación del norte y polo sur del imán incide en el sensor.
- Servo estándar (no continua): este servo debe colocarse de tal manera que cuando es activado, se activará el mecanismo para dispensar el líquido. Por desgracia, no fuimos capaces de implementar esta funcionalidad por el servo está demasiado débil. Para fijar esto al carrusel, nos súper pegado a la base de un bloque de madera para el carrusel y si tuviéramos que implementar completamente este servo, probablemente pegamento estupendo el servo a la madera. En la foto a continuación es un intento en esta configuración.
Esperemos que, esta guía le ayudó a crear su propio fabricante de la bebida automatizada. Construir el prototipo nos topamos con unas consideraciones para futuras iteraciones. Es importante señalar nuevamente que este proyecto fue creado para demostrar conocimiento y dominio del diseño RTOS y puede haber mejores plataformas para desarrollar su propio fabricante de la bebida que mejor se adapte a sus necesidades. Al escoger el carrusel de bebida para el fabricante de la bebida, tomar en consideración el mecanismo de dosificar porque varían en su funcionamiento y la fuerza necesaria para ponerlos en libertad. Y, por supuesto, tenga cuidado con el uso de su sistema con líquidos. Pruebas un par seco antes de usar el líquido. Por último, se os dejamos con un vídeo del prototipo final para que pueda ver mejor la funcionalidad completa. Buena suerte y bebe con responsabilidad!
