ch-open-wstage2015


/ch/open Workshop WS4 "Internet der Dinge", Referent: Marcel Bernet

Aktoren

Einführung

Shield

Aktoren (Antriebselemente), oft auch wegen des englischen Begriffs actuator als Aktuatoren bezeichnet, setzen elektrische Signale (z. B. vom Steuerungscomputer ausgehende Befehle) in mechanische Bewegung oder andere physikalische Größen (z. B. Druck oder Temperatur) um und greifen damit aktiv in den Prozess ein.

Roboter, 3D Drucker etc. verwenden Aktoren wie Servos, Gleichstrom- und Schrittmotoren.

Und in:

  • vielen Robotern kommen Standard Boards mit individuellen Shield's zum Einsatz.
  • Der Siegeszug der DIY (Do-it-yourself) 3D Druckern, wäre ohne die Arduino Mega Boards nicht denkbar gewesen.
  • LED Strips eröffnen neue Möglichkeiten für die Dekorative Beleuchtungen von Gegenständen und Räumen.

Beispiele: Video Collaboration Robot, Roboter aus 3D Druckern.











Programme

Import programServo

Servo Beispiel

Import programMotor

Motor Beispiel

Import programSchrittmotor

Schrittmotor Beispiel

Import programRGBLEDStrip

Beispiel RGB LED Strip 12 Volt Variante mit einer Leitung pro Farbe

Import programRGBLEDStripSPI

RGB LED Strip (SPI)

Weitere siehe: /components/cat/actuators/











Übungen

Servo

Servoarm Richtung, Tasten links, rechts.

Anwendung: Roboterarm bewegen.

Import program1-06-01-Uebung

6.1 Servo Richtung, Tasten links, rechts.

Servoarm bis zum Hall Sensor bewegen

Anwendung: Endschalter

Import programServoHall

Servo am Digital Pin D9 in Kombination mit Hall Sensor. Wenn der Hall Sensor anspricht, stoppt der Servo.

Motor

Motor mittels Tasten vor-, rückwärts, Stop laufen lassen und Poti benützen um die Geschwindigkeit einzustellen.

Mit Erweiterung, um Abstandsmesser (Ultraschall Sensor), damit der Motor vor einen Hindernis abstellt.

Import program1-06-04-Uebung

6.4 Motor mittels Tasten vor-, rückwärts, Stop laufen lassen und Poti benützen um die Geschwindigkeit einzustellen. Erweitert um Abstandssensor wo vor einem Hindernis stoppt.

Schrittmotor

Schrittmotor bis zum Endschalter laufen lassen, Nullpunkt setzen, 10 x 100 Schritte vorwärts und in einem Lauf zurück auf die Nullposition. Zusätzlich einen Button als Notaus (Notstopp) vorsehen.

Anwendung: 3D Drucker, Plotter, CNC Fräse.

Import program1-06-06-Uebung

6.6 Schrittmotor bis zum Endschalter laufen lassen, Nullpunkt setzen, 10 x 100 Schritte vorwärts und in einem Lauf zurück auf die Nullposition. Zusätzlich einen Button als Notaus (Soforthalt) vorsehen.

LED RGB Strip

Erzeugt ein Lauflicht auf den LED Strips.

Anwendung: Warnblinker, Wearables

Import program1-09-06-Uebung

9.6 Schreibt die Lauflicht Übung aus dem 1. Kurs auf die LED Strips um.











Zusammenfassung

Roboter, 3D Drucker und LED's sind eng verknüpft mit dem Internet der Dinge.

  • In vielen Robotern kommen Standard Boards mit individuellen Shield's zum Einsatz.
  • Der Siegeszug der DIY (Do-it-yourself) 3D Druckern, wäre ohne die Arduino Mega Boards nicht denkbar gewesen.
  • LED Strips eröffnen neue Möglichkeiten für die Dekorative Beleuchtungen von Gegenständen und Räumen.


Der Servo (auch Rudermaschine) hat die Aufgabe, entsprechend dem Signal, dass er vom Empfänger erhält, die Ruder (oder andere Komponenten am Modell) zu stellen.

Elektromotor bezeichnet einen elektromechanischen Wandler (elektrische Maschine), der elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. In herkömmlichen Elektromotoren wird die Kraft, die von einem Magnetfeld auf die stromdurchflossenen Leiter einer Spule ausgeübt wird, in Bewegung umgesetzt.

Ein Schrittmotor ist ein Synchronmotor, bei dem der Rotor (drehbares Motorteil mit Welle) durch ein gesteuertes, schrittweise rotierendes, elektromagnetisches Feld der Statorspulen (nicht drehbarer Motorteil) um einen minimalen Winkel (Schritt) oder sein Vielfaches gedreht werden kann.

Leistungsstufen wie H-Brücke, IC Treiber (ULN2803N) und MOSFET sorgen für entsprechende Stromstärken.

Der Motortyp ist entsprechend der Anwendung zu wählen.


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