Hjärnan-kontrollerade rullstol (5 / 10 steg)

Steg 5: Bygga gränssnittskortet

Gränssnittet styrelse tar åtta kontroll linjer, från en Arduino eller PC parallellport, och kan göra rullstolen tror joysticken flyttas. Detta sker med hjälp av transistorer, några dioder och en massa motstånd. Alla dessa delar finns på mouser.com eller digikey.com eller flera andra leverantörer. Eftersom transistorer (2N7000) fETsna, att de drar ingen ström (även om deras standardläge motstånd ta en MA eller så) så att de kan drivas från någon digital styrning signal. Dioderna vi använt är 1N4148.

Datablad för 2N7000 transistorn kan hittas här:
http://www.fairchildsemi.com/DS/2n/2N7000.pdf

Kretsen innehåller åtta transistorer. Två av dem dra framåt/bakåt kabeln mot marken genom en resistor. Man har ett större motstånd och den andra en mindre en. När båda transistorer är påslagna, drar båda motstånd mot marken, som representerar högsta hastighet i den riktningen. En annan två transistorer används på samma sätt för att vänster/tråd.

De andra fyra transistorerna kopplas mellan marken och ett motstånd till 12 volts strömkälla. Dessa transistorer är normalt på deras avlopp terminal är ansluten via en diod till framåt/bakåt eller åt vänster/tråd. När dessa transistorer är avstängda, motståndet är inte längre drog in mot marken och joystick tråd blir drog in mot den + 12v tråd genom dioden.

Detta är ett enkelt sätt att låta en åtta-bitars TTL (0 / 5V diigtal) controller som PC parallellporten eller 8 stift av en Arduino kontroll 12-volts analoga rullstol joysticken. I praktiken (som du kan se genom att titta på schematiskt och faktiska krets) måste resistor värden väljas för att uppnå värden som inte orsakar rullstol hjärnan till att det finns ett fel i joysticken. (41K och 6.8K motstånden är att dra den transistorer ingångar till sina standardtillstånd, så joysticken fungerar normalt när ingenting är ansluten till gränssnittet nämndernas inloppssidan).

För att avgöra resistor värden, börja med ett variabelt motstånd (en 100K ohm är en bra början) och Anslut en tråd till dess mitten och vänster terminal. Med rullstolen säkert förhöjt att förhindra rörelse (eller med operatorn säkert i sätet med plats att köra omkring) Anslut den varierande resistorn medan du tar anteckningar. Starta genom att ansluta till vänster/höger tråd och marken och med din variabel resistor vände sig hela vägen till höger. (detta är den högsta motstånd, 100K ohm). En bild av ett variabelt motstånd visas nedan.

När vänster/höger funktionen aktiveras på en rullstol, roterar det om dess center som en tank. Se till att dina fötter är säkert i stigbyglarna eller du kunde få ont!

Om rullstolen gör ingenting, vrid vredet kvar tills den långsammaste hastigheten önskas händer. Koppla bort motståndet, mäta det med en ohm-mätare och anteckna allt (hur den var ansluten och stolen gjorde). Gör det igen och hitta den lägsta motståndet och den högsta hastigheten som önskas och skriva det ner. För denna riktning, du behöver en resistor för var och en av de två transistorer samband - en blir värdet av det första testet (långsammaste rörelse) och den andra kommer att vara (redo) inversen av [inversen av värdet av det andra testet minus inversen till värdet av det första testet]. Detta sätt när båda transistorer är aktiverade, rullstolen ser motståndet av andra testa. Du kan alltid bara runda upp värden om du inte har exakt rätt antal. Dessa motstånd och två kommer att gå på de lägre transistorerna i schematiskt, dra styrspaken kabeln mot marken när dessa transistorer är aktiverade.

Detta test måste upprepas med framåt / bakåt tråd (du kan gå bakåt i hög hastighet). Ta anteckningar. Efter dessa två resistorer är listat ut, måste du prova samma tester men den här gången ansluter din varierande resistor via en diod till röda tråd, som har + 12 volt från joystick kretsen. Låt inte denna röda tråd få kortsluten till jord, ens för en sekund - du kan STEKA din elektronik. Resultaten av dessa tester kommer att resistor värdena väljs för de övre transistorer, som dra mot den röda sladden som ni kan se i schematiskt.

När du har bestämt motstånd värdena du vill använda, eller ens innan dess, kan du bygga gränssnittskortet. Vi använde "perfboard" och monterade det enligt samma fysiska arrangemang visas i Schematisk bild ses nedan, förutom att vi använt 8-pin maskin sockets som fungerar bra för knuffande motstånd in i, så att ändringar kan göras att hastigheten på rörelse av maskinen. Du kunde också använda en massa 100K ohm motstånd...

Perfboard på WikiPedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/perfboard

Utfärda utegångsförbud för terminalen av varje transistor går till en av de åtta kontroll kablarna in kabeln. Vi använde en DB25 hane kontakt eftersom vi ursprungligen använde en dator parallellport. Kontrollera ledningarna är ansluten till stift 2 till 9, och grunden till stift 18-25. Sedan hade vi att göra en adapter för att ansluta detta till Arduino när den ersatte den parallella porten i vår inställning. Du kan hoppa över hela DB25 kontakten och bara tråd direkt från Arduino till transistorer på gränssnittskortet så länge du tråd det upp på rätt sätt, som är lättare utan det extra steget ändå.