Projektlabor Robotik MINTgrün

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====== Windradprojekt ======

===== Idee =====

===== Elektronik =====

Liste an verwendeten Teilen:
  * 2x Servomotor
  * Generator
  * Breadboard
  * Funduino Nano
  * Kabel
  * externe Spannungsquelle

Der Generator wird über ein Zahnrad mit Übersetzung direkt dem Rotor des Windrades angetrieben. Die beiden Servomotoren sind dafür zuständig, den Taumelscheibenhalter des Windrades hoch und runter zu bewegen und damit die Geschwindigkeit des Windrades zu kontrollieren. Da zwei Servomotoren mehr Spannung benötigen als der Funduino betreitstellen kann, haben wir diese über eine externe Spannungsquelle mit Strom versorgt. Der Funduino soll in der Lage sein, die Spannung des Generators zu lesen und anhand dessen die Position der Servomotoren vorzugeben.

Mit diesen Überlegungen haben wir folgende Schaltung auf Fritzing erstellt: 
{{ :mechatronik:sose24:screenshot_2024-07-25_105249.png |}}

Der Generator ist mit GND und dem anlalogen Pin A7 verbunden. Dies ermöglicht dem Fundruino einen Wert zu erhalten, dessen Größe abhängig von der Spannung des Generators ist. Die Servomotoren sind über das Breadboard mit Strom und GND der externen Spannungsquelle verbunden. Die Signalkabel der Servos sind mit den digitalen Pins D6 und D11 verbunden. Zunächst war es unsere Idee, beide Servos an einem Pin mit dem Funduino zu verbinden, jedoch sollten diese später gespiegelt zueinander am Windrad montiert werden, weshalb sie verschieden angsteuert werden müssen. Das GND des Funduino wird mit dem GND der Spannungsquelle verbunden.

Beim Zusammenbau der Schaltung kamen ein paar kleinere Schwierigkeiten auf. Zunächst wurde der eigentliche Funduino, den wir benutzen wollten vom Computer nicht erkannt, weshalb wir einen anderen nehmen mussten. Dann haben manche Kabel nicht einwandfrei funktioniert, was teilweise daran lag, dass deren Pins verbogen waren und sie deswegen nicht richtig auf dem Breadboard gehalten haben. Austauschen und erneutes Verbinden mancher Kabel hat dem jedoch Abhilfe verschaffen. Eines der Kabel am Generator ist mehrfach abgegangen, also haben wir zunächst vergeblich versucht, dieses mit Klebeband zu fixieren. Als das andere Kabel jedoch auch abgegangen ist, mussten wir die Enden beider Kabel mit den Kontakten am Generator neu verlöten.

Hier ist ein Bild von der zusammengebauten Schaltung:

===== Code =====

<code>
// die Bibliothek Servo.h wird eingebunden, sie steuert den Motor
#include "Servo.h"

// der Servomotor erhält den Namen Servomotor
Servo Servomotor1;
Servo Servomotor2;

void setup(){
  // den Servomotoren werden die Pins 6 und 11 zugeordnet
  Servomotor1.attach(11); 
  Servomotor2.attach(6); 
  Servomotor1.write(0);
  Servomotor2.write(180);
}

void loop(){ 
    // Winkel wird auf 60 Grad festgelegt
    int winkel = 60;
  
  while(true){
    // Spannung des Generators wird an Pin 7 gelesen
    float sensorValue = analogRead(7);
    float volt = sensorValue * (5.0 / 1023.0);

// wenn Spannung über 5 Volt, wird der Winkel um 1 verringert  
    if (volt >= 5){
      winkel = winkel - 1;
      Servomotor1.write(winkel);
      Servomotor2.write(180 - winkel);
      delay(200);
    }
    // wenn Spannung unter 5 Volt, wird Winkel um 1 erhöht
    else {
      winkel = winkel + 1;
      Servomotor1.write(winkel);
      Servomotor2.write(180 - winkel);
      delay(200); 
    } 
  } 
}
</code>

Zusammenfassung

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