Módulo Combo III

A placa Combo é projetado para conectar dispositivos externos ao Kit Robotic Homelab. Os dispositivos externos são condicionalmente divididos em três grupos: sensores, motores e interfaces de comunicação. Cada grupo de dispositivos tem o seu próprio conjunto de conectores, que são separados dos outros. Por exemplo, conectores para sensores estão localizados na parte direita do módulo, fichas para motores estão localizadas à esquerda e fichas do interface de comunicação no topo do módulo.As fichas para sensores e interfaces de comunicação são conectadas diretamente aos pinos de sinal correspondentes do controlador, mas os conectores de motores são conectados aos pinos do controlador através dos drivers. Isto permite que o módulo combo alimente motores mais potentes que não são accionáveis através dos pinos directos do microcontrolador.

A placa Combo board pode alimentar os seguintes motores:

• 4 x motores DC
• 1 x motor unipolar stepper
• 4 x servomotor

Liga os seguintes sensores:

• 11 x analog
• 8 x digital
• 4 x coder

Pode usar os seguintes interfaces de comunicação:

• UART (alimentação 3,3 V)
• Bluetooth / ZigBee / RFID / WiFi / GPS módulos de comunicação sem fios

O padrão vem instalado Bluetooth BTBee Pro módulos de comunicação sem fios.

Placa Combo com módulo BTBee

As fichas do módulo Combo estão divididas em três grandes grupos. Os conectores para sensores estão localizados no lado direito do módulo, as fichas de motores estão localizadas na lateral esquerda e as fichas do interface de comunicação no canto superior direito do módulo. O conectores do motor estão divididos em três grupos: a motor DC, servo motor, e motor stepper. A alimentação dos motores DC e stepper vem do cabo de alimentação do módulo de controlo, a alimentação do servo motor vem através do regulador de tensão do cabo de alimentação de 5V também do módulo de controlo. O conector do servo motor é também multifuncional, já que pode opcionalmente ser ligado à entrada do encoder, o qual é frequentemente usado em conjugação com o motor DC. Cada pino conector é conectado à porta específica, alimentação ou terra do módulo de controlo. Os diagramas seguintes ilustram a posição de um grupo específico de pinos, conectores e conexões com o módulo de controlo.

O Grupo de Sensores

O módulo combo tem 11 entradas ADC para sensores analógicos. O entradas de sensor encontram-se à esquerda da ficha de sensores, onde cada sensor tem terra separada, fonte de alimentação 3,3 V e pino de sinal. A conexão de terra (GND) é a mais baixa.

A placa Combo tem 8 pinos digitais para conectar sensores digitais. As entradas digitais são encontram-se na parte direita da ficha de sensores.

É possível medir a tensão de alimentação do módulo combo. Neste caso, um jumper pode ser adicionado ao VBAT. O pino ADC0 é então ligado a um divisor de tensão. Esta opção pode ser útil para robôs para monitorizar a tensão da bateria enquanto é carregada.

Esquema DC_REF

O coder partilha os pinos de saída do Servo para ser capaz de usar quatro servo motores, ou obter feedback dos quatro codificadores, ou partilhar os conectores. O coder está conectado ao encoder do Servo - Encoder.

Esquema de ligação do Coder

Os motores DC estão ligados ao grupo de pinos de DC. Cada par de pinos pode controlar um motor DC, portanto, é possível manipular 4 motores DC. A placa Combo usa uma DRV8801 H-ponte para controlar motores de corrente contínua. É possível manipular algum outro dispositivo, o que pode ser controlado digitalmente e a sua corrente é menor do que 1,5 A, contando que a tensão não ultrapasse os 16 V do lado de motor DC com pinos DC (gerador piezoeléctrico, relay, etc).

Esquema de ligação do motor DC

Os motores stepper são geralmente divididos em duas categorias: motores bipolares e unipolares -. Motores unipolares podem ser ligados ao grupo pinos unipolar Stepper, onde o cabo de alimentação deve ser conectado ao pino Vbat. Os restantes quatro pinos são para motores stepper. Um motor bipolar pode ser alimentado através dos pinos do motor DC, enquanto um motor bipolar requer dois drivers do motor DC.

Esquema de ligação do motor unipolar stepper

O servo está ligado aos pinos Servo - Encoder . O fio terra (geralmente preto ou castanho) está ligado ao pino GND (pino inferior). É possível usar 4 servomotores de uma vez. Os pinos de sinais na placa Combo estão diretamente ligados aos pinos de saída do temporizador do controlador.

Esquema de ligação do Servomotor

O módulo combo pode ser ligado ao UART exerno ou a dispositivos SPI.

Esquema de ligação ao UART

Um destes módulos pode ser ligado à placa combo:

• XBee/ZigBee module
• Bluetooth
• GPS module
• RFID module
• Wifi module

Todos estes módulos comunicam através de UART com o microcontrolador. Por defeito o módulo bluetooth BluetoothBee Pro está ligado ao módulo combo.

Esquema de ligação sem fios

A placa combo está conectada com 4 pinos wireless do módulo i/o, além do XBee DIO4 está ligado ao LED de teste. O pino XBee AD5 está ligado ao divisor de tensão para medir a voltagem através da rede sem fio XBee.

BluetoothBee Pro module

XBee module