Un senzor de proximitate este acel senzor care detectează elemente fizice, recunoașterea gesturilor bazându-se pe acest tip de senzor. [302262]

[anonimizat] [1]. Acel senzor a [anonimizat].

[anonimizat]-se pe acest tip de senzor.

[anonimizat] a interpreta gesturi umane cu ajutorul algoritmilor matematici.

[anonimizat], nu tot corpul ia parte la crearea unui gest ci doar fața sau mâna. Principala preocupare a celor care dezvoltă astfel gesturi este de a [anonimizat], în gesturi.

[anonimizat] s-au făcut cu ajutorul camerelor de luat vederi conectate la computer și cu utilizarea de algoritmi specializați în recunoașterea semnelor. [anonimizat], mersului și comportamentului uman a devenit un subiect de discuție care implică tehnici de recunoaștere a gesturilor.

[anonimizat] a apela la banalele interfețe deja cunoscute.

Aceasta recunoaștere a [anonimizat], fără a implica alte instrumente mecanice. [anonimizat] o zonă a ecranului pentru a muta cursorul se poate încadra în subiectul nostru de discuție.

Tehnica "pen computing" [anonimizat]. Acest lucru conduce la implementarea unor echipamente hardware fără a fi necesară utilizarea monitorului și poate duce la crearea afișajului holografic.

În lumea virtuală se disting două tipuri de gesturi. Considerăm gesturi "online", [anonimizat]/micșorarea unei imagini. [anonimizat] "offline" [anonimizat], [anonimizat].

Dispozitivele de recunoaștere a [anonimizat], [anonimizat], etc.

Mănușile inteligente sau "Wired Gloves" pot fi conectate la un computer și pot oferi detalii despre poziția și rotația mâinii folosind dispozitive de urmărire magnetice sau inerțiale. [anonimizat], cu o acuratețe de 5 – 10 grade sau pot chiar oferi un “feedback” utilizatorului cu ajutorul anumitor dispozitive. [anonimizat], mișcarea și unghiul dintre falange a fost "DataGlove".

Camere specializate în recunoașterea în "adâncime" pot genera o hartă tridimensională a ceea ce "văd" în apropiere. Aceste camere sunt utile doar în recunoașterea gesturilor mâinii deoarece raza lor de acțiune este destul de mică.

Camere stereo sau folosirea a două camere a căror relație este bine cunoscută și definită astfel încât ieșirea lor să fie comună și să ofere o imagine tridimensională.

Un alt tip de dispozitiv este cel de tip "controller" care funcționează ca și o extensie a corpului astfel încât, în momentul în care un gest este făcut acesta este captat, iar un software dedicat îl convertește într-o acțiune. Gesturile făcute cu ajutorul unui mouse care înglobează o astfel de tehnologie poate fi un exemplu bun de dispozitiv. "Wii Remote" sau "Myo" sunt de asemenea două exemple concludente, ele transformând accelerația generată de utilizator într-un gest.

Camera video simplă este și ea un exemplu de dispozitiv care recunoaște gesturile chiar dacă, la început, nu se credea prea mult în capacitatea unei singure camere de a recunoaște aceste gesturi. Recent, anumite companii au început să dezvolte camere, în paralel cu soluții software pentru a face cât mai ușoară recunoașterea gesturilor de către acestea.

În funcție de metoda de conversie a gesturilor în semnale electrice, interpretarea lor se poate face în mai multe feluri. Majoritatea se bazează pe reprezentări într-un sistem tridimensional de coordonate. Mai nou, detectarea gesturilor se poate face cu o acuratețe foarte mare, însă aceasta acuratețe depinde de calitatea gestului făcut și de algoritmul după care această recunoaștere funcționează.

Recunoașterea se poate face după două metode. Prima este bazată pe modele tridimensionale, iar cea de-a doua se bazează pe aparențe sau pe modele bidimensionale.

Algoritmii bazați pe modele tridimensionale folosesc modele volumetrice sau scheletale sau chiar o combinație a acestora.

Algoritmii bazați pe modele bidimensionale nu folosesc o reprezentare spațială deoarece parametrii citiți sunt direct din imagini (foto sau video), folosind un șablon.

Există și multe provocări legate de acuratețea și utilitatea acestor soluții software. Pentru recunoașterea pe bază de imagini apar limitări în funcție de echipamentul folosit și de calitatea imaginii. Imaginile sau filmulețele pot să nu fie captate la o intensitate bună a luminii, iar obiectele din jur vor face de asemenea captarea mult mai dificilă.

Varietatea de implementări ale tehnicii de recunoaștere a gesturilor pe baza imaginilor pot crea la rândul lor probleme de fiabilitate. Spre exemplu, un algoritm calibrat pentru un anumit tip de cameră poate sau nu poate să funcționeze pe un alt tip. Cantitatea de distorsiuni din fundal poate de asemenea, să dăuneze și să îngreuneze recunoașterea unui gest, iar distanța, rezoluția camerei și calitatea ei pot cauza modificări ale acurateței de recunoaștere.

De asemenea, piața evoluează rapid, iar tot mai mulți dezvoltatori migrează spre soluții care implică recunoașterea gesturilor. Potrivit unui raport publicat de "Markets and Markets", se estimează că valoarea pieței de recunoaștere a gesturilor, pe perioada 2013-2018, vă depăși pragul de 15.2 miliarde de dolari, ceea ce înseamnă că va crește cu aproximativ 29.2%.

Dacă vorbim despre industrie, aplicațiile "devoratorilor" de electronice reprezintă mai mult de 99% din piața de recunoaștere a gesturilor. Tot în același raport se precizează că piața tinde să se extindă și spre industria auto și medicală în următorii cinci ani.

La începuturile lor, jocurile video se bazau pe banala tastatură QWERTY conectată la dispozitive cum ar fi Sinclair Spectrum sau Atari 400/800. Treptat, aceasta a fost înlocuită cu Joystick-ul clasic, iar mai apoi cu Joypad-uri.

În ziua de azi, aceste tehnologii sunt considerate "învechite" deoarece ne aflăm în era jocurilor bazate pe gesturi.

Primul dispozitiv folosit la jocurile video a fost probabil "PowerGlove", lansat în 1989, dispozitiv care a fost cu mult în fața competitorilor și care a supraviețuit prin Nintendo DNA. Au urmat apoi numeroase dispozitive similare, dar care au fost trecute în umbră în anul 2005, an în care a fost lansată consola "Wii".

Fără nici un dubiu, viitorul jocurilor video se află în tehnologia de recunoaștere a gesturilor, iar producătorii se conformează, fiecare dintre ei oferind posibilitatea utilizării gesturilor pentru controlul aplicației.

2. Fundamentare teoretică

2.1 Dispozitive dedicate pentru recunoașterea gesturilor

2.1.1 Kit-ul de dezvoltare “Hillstar”

Kit-ul de dezvoltare Hillstar este creat pentru a facilita integrarea microcontrolerului de recunoaștere a gesturilor MGC3130 în diverse aplicații ale utilizatorului.

Acest kit futurist se compune din trei plăci electronice și anume:

Modulul MGC3130

Modulul I2C to USB

Electrozii de referință, având suprafața senzitivă de 95×60 mm.

Pentru evaluare, testare și parametrizare, kit-ul se conectează la calculator printr-un cablu USB.

Câteva exemple de conectare ar fi Combinarea MGC3130 cu I2C to USB Bridge pentru evaluare și depanare și combinarea lui MGC3130 cu electrozii pentru dezvoltarea de aplicații bazate pe gesturi 2D și 3D pentru calculatoare sau pentru alte sisteme înglobate.

Kit-ul de dezvoltare Hillstar oferă și o mână artificială de test pentru a facilita simularea mâinii umane și pentru a calibra cu ușurință aplicația dezvoltată. Aceasta mână artificială este de fapt un cub a cărui suprafață este conducătoare și este conectată la masă astfel încât să poată reproduce condițiile de împământare ale corpului uman.

Figura 2.1 Kit-ul de dezvoltare Hillstar.

Acest kit poate fi folosit ca și sistem “Stand-Alone” sau poate fi utilizat complementar cu softul dedicat “Aurea Graphical User Interface”.

Seria de microcontrolere MGC3X30 a celor de la Microchip este dedicată recunoașterii și utilizării gesturilor tridimensionale și se bazează pe o tehnologie patentată numită GestIC. Aceasta oferă utilizatorului posibilitatea de a utiliza propria mână sau propriul deget pentru a da comenzi dispozitivului. Implementat ca și un microcontroler configurabil pentru semnale mixte, având putere redusă, acesta oferă o plajă variată de funcționalități cu ajutorul unui driver de semnal integrat, a unei intrări adaptive în frecvența (astfel încât zgomotele să fie suprimate automat) și a unui procesor digital de semnal.

Familia MGC3X30 reprezintă o soluție unică care oferă informații despre gesturile mâinii umane în timp real și permite realizarea unei noi generații de aplicații.

Câteva exemple de aplicații sunt: în industria audio, calculatoare, periferice, automatizări pentru acasă, comutatoare, produse medicale, controlere pentru jocuri, etc. Varietatea de moduri de operare ale acestui microcontroler include modul de procesare (activ), unde consumul de energie este de 20mA la 3.3V, modul de auto-trezire unde consumul este de 110uA la 3.3V și modul “Deep-Sleep” unde consumul este de 9uA la 3.3V ceea ce confirmă faptul că acest microcontroler este unul cu consum redus de energie.

Tehnologia GestIC de la Microchip înglobează un senzor care detectează gesturi tridimensionale și utilizează un câmp electric pentru detectarea acestora. Permite realizarea unei aplicații care necesită detectarea, urmărirea și clasificarea gesturilor făcute de utilizator cu propria mână, în spațiul liber, fără nici un fel de contact fizic (deasupra zonei de sensibilitate).

Câmpurile electrice, generate de încărcări electrice, se propagă tridimensional deasupra zonei de sensibilitate.

Aplicând curent continuu unui electrod, acesta generează un câmp electric constant, iar la aplicarea unui curent alternativ acesta duce în timp la variația câmpului generat. Când sarcina variază sinusoidal cu frecvența, unda electromagnetică rezultată este caracterizată de lungimea de undă.

Unde “c” este viteza luminii în vid, iar “f” frecvență. În cazul în care lungimea de undă este mult mai mare decât dimensiunile geometrice ale electrozilor, componenta magnetică este zero. Rezultatul este un câmp electric cvasistatic care poate fi utilizat la detectarea obiectelor conducătoare cum ar fi corpul uman, mâna umană.

Tehnologia GestIC transmite semnale cu frecvențe de până la 100 kHz ceea ce înseamnă că lungimea de undă este de aproximativ 3 kilometri față de cei 9.5 cm ai electrozilor și rezultă că tehnologia GestIC funcționează cu sau fără propagare de unde.

În cazul în care un obiect pătrunde în câmpul electric, apar distorsiuni, iar liniile de câmp sunt atrase de către obiect (mâna) datorită șuntării la masă a corpului, iar intensitatea câmpului electric tridimensional scade local.

Tehnologia folosește minim patru electrozi pentru a putea detecta modificări ale câmpului în diferite locuri și pentru a măsura originea distorsiunilor din varietatea de semnale recepționate. Informațiile primite sunt folosite la calculul poziției și la urmărirea mișcărilor pentru a asocia mișcările făcute cu setul de gesturi predefinite.

Un gest este definit ca o mișcare cursivă a mâinii care exprimă sau înseamnă ceva și care se încadrează în setul de gesturi tridimensionale recunoscute.

Cip-ul este livrat cu librăria GestIC care este stocată în memoria flash dar se poate înlocui oricând folosind programul special creat pentru acesta, “Aurea Graphical User Interface”.

Procesorul de semnal denumit în continuare “Colibri” înglobează trei funcții extrem de importante și anume:

Achiziția de date

Procesarea semnalului digital

Interpretarea.

Gesturile recunoscute sunt gesturi de tip:

Flick

Double Flick

Edge Flick

Circular

Approach Detection

Touch

Gestul de tip “Flick” presupune un gest rapid, unidirecțional, perpendicular pe doi electrozi paraleli.

Gestul de tip “Circle” presupune un gest deasupra zonei de sensibilitate, de formă circulară, fără a conta poziția inițială a mâinii pe lungimea cercului și poate fi de două tipuri:

Discret: rezultatul gestului indică doar direcția în care acesta a fost făcut (orar sau antiorar).

Airwheel: gestul se face printr-o mișcare circulară continuă si rezultatul oferă detalii atât despre numărul de rotații făcute cât și despre sensul acestora.

Gestul de tip “Approach Wake-up” sau “detectarea la apropiere” se face simplu, apropiind mâna la circa 5 centimetri deasupra zonei de detectare și astfel kit-ul iese din modul de economisire a energiei.

“Detectarea la apropiere” a unui corp face parte din sistemul înglobat de economisire a energiei care este la rândul lui integrat în “Colibri”. Acest sistem pune microcontrolerul în modul de economisire a energiei și scanează periodic zona pentru a detecta o eventuală apropiere a utilizatorului. Dacă este utilizat în modul de auto-trezire predefinit, microcontrolerul alternează două stări, cea de “detectare la apropiere” și cea de economisire a energiei, astfel detecția se face cu un consum foarte mic de energie.

În momentul în care microcontrolerul se află în starea de “detectare la apropiere”, acesta face două scanări: “Scanare de apropiere” și “Scanare de calibrare”.

“Scanarea de apropiere” este de fapt, menținerea activă cel puțin a unui canal de recepție, iar intervalul dintre două scanări se poate seta între 20 și 150 ms. În momentul în care canalul este menținut activ, acesta detectează modificări ale câmpului și permite “trezirea” autonomă a microcontrolerului.

“Scanarea de calibrare” permite rularea altor tipuri de scanare care să permită adaptarea frecvenței în funcție de schimbările care apar în mediul înconjurător. O astfel de scanare se face de obicei la fiecare 2 s, dar și acest interval se poate modifica până la 1024 s. Pentru a reduce și mai mult consumul de energie, numărul acestor scanări este scăzut automat în momentul în care utilizatorul nu mai interacționează cu câmpul electric o anumită perioadă.

Arhitectura întregului sistem se compune din:

Microcontrolerul MGC3X30

Librăria GestIC

Electrozii externi

La rândul lui, microcontrolerul MGC3X30 este compus din trei blocuri principale și anume:

Low Noise Analog Front End

Digital Signal Processing Unit

Comunication interfaces.

Librăria GestIC – aceasta librărie înglobată este optimizată pentru a asigura o recunoaștere rapidă a gesturilor și pentru urmărirea mâinii în timp real. Este configurabilă în totalitate și necesită parametrizare atât pentru fiecare aplicație cât și pentru fiecare electrod.

Electrozii externi – sunt conectați la microcontroler, și fiecare dintre ei sunt creați special pentru a crea un câmp electric optim, pentru a facilita detectarea distorsiunilor introduse de către utilizator.

Urmărirea poziției mâinii și recunoașterea gesturilor depinde de design-ul și caracteristicile materialului din care sunt confecționați aceștia.

Un circuit echivalent, simplificat, al unui electrod este prezentat în figura 2.8.

VTx – Tensiunea pe electrodul Tx

VRxBuf – Tensiune de intrare pe Rx

CH – Capacitatea dintre electrodul de recepție și mâna (masa)

CRxTx – Capacitatea dintre electrozii de transmițători și receptori

CRxG – Capacitatea electrodului de recepție + capacitatea de întreg a circuitului de recepție al microcontrolerului

CTxG – Capacitatea dintre electrodul de transmisie și masa microcontrolerului

℮Rx – Electrodul de recepție

℮Tx – Electrodul de transmisie

2.2 STM32F3 Discovery kit

Kit-ul de dezvoltare STM32F3 Discovery al celor de la ST Microelectronics este un dispozitiv cu un preț redus care permite dezvoltarea aplicaților complexe și se bazează pe un microcontroler ARM Cortex-M4 pe 32 biți, ceea ce face acest kit unul foarte performant. Pe lângă acest microcontroler, kit-ul vine echipat și cu o interfață de depanare (ST-LINK/V2), un giroscop (Gyroscope ST MEMS), o busolă digitală și un accelerometru (E-Compass, Accelerometer ST MEMS), dar și cu led-uri și butoane configurabile în întregime.

Seria STM32F3 este cea de-a doua serie a celor de la ST și este aproape în totalitate compatibilă cu seria F1. Pe lângă microcontrolerul cu care vine echipat kit-ul, acesta integrează o memorie RAM de până la 40KB, memorie flash care poate ajunge la 256KB și 8KB system boot, oscilatoare interne de 8MHz și 40kHz.

Tensiunea de operare este cuprinsă între 2V și 3.6V ceea ce face ca alimentarea să fie extrem de facilă. Partea mai specială a kit-ului constă în cele 4 convertoare analog-numerice rapide, multiplexate pe mai mult de 30 de canale și cele 4 amplificatoare operaționale de 8MHz a căror pini sunt conectați la o rețea de amplificatoare operaționale cu câștig programabil.

Pinii expuși permit condiționarea multor semnale analogice, ca de exemplu filtru trece banda, anti-alias, amplificatoare de instrumentație cu câștig mare și multe altele.

De asemenea acest kit integrează și un convertor numeric – analog cu două canale care poate genera forme de undă (sinus, triungi, zgomot).

Intrările amplificatoarelor operaționale permit multiplexare analogică 2 la 1, deci în total 8 canale analogice pot fi pre-procesate simultan. De asemenea, toate ieșirile amplificatoarelor pot fi conectate intern la convertoarele analog – numerice.

Microcontrolerul ARM Cortex-M4 este un controler pe 32 de biți, cu un set de instrucțiuni redus (RISC), dar suficient de puternic pentru dezvoltarea de aplicații destul de complexe.

Beneficiile majore pe care acest dispozitiv le oferă sunt:

Microcontrolerul ARM Cortex-M4 cu 256kB memorie Flash și 48KB memorie RAM.

Port SWD pentru depănare și programare.

Sursa de tensiune de 3V și 5V.

Giroscop digital pe trei axe.

Senzor digital 3D de accelerație.

Senzor magnetic digital 3D.

10 leduri din care 8 pot fi folosite de către utilizator.

Extensie pentru 100 de pini de intrare-ieșire de uz general.

Două butoane (USER și RESET).

Seria de microcontrolere ARM Cortex-M este una care conține procesoare pe 32 biti cu un set redus de instrucțiuni (RISC – Reduced Instruction Set Computer) a cărui licență o deține ARM Holdings. Nucleele acestor procesoare sunt create pentru utilizarea lor pe post de microcontrolere și anume ARM Cortex-M0, M0+, M1, M3, M4 si M7.

Microcontrolerul ARM Cortex-M4 are la bază un alt microcontroler, ARM Cortex-M3 căruia i-au fost adăugate instrucțiuni de procesor digital de semnal (DSP) și o unitate în virgulă mobilă (FPU). Avantajele utilizarii acestui mocrocontroler sunt:

Arhitectura ARMv7E – M.

Pipeline pe 3 etaje cu “Branch Speculation”.

Setul de instrucțiuni ce inlude: Thumb, Thumb-2, multiplicare hardware cu rezultat pe 32 sau 64 biti cu sau fără semn, divizare hardware pe 32 de biti.

Extensiile DSP: operații de multiplicare și adunare (MAC) pe 16/32 biti, aritmetică SIMD pe 8/16 biti.

Până la 240 de întreruperi.

Întreruperi Non-Maskable (NMI).

Moduri integrate de economisire a energiei.

Clock intern de 72MHz.

Unitate de protecție a memoriei (MPU).

Eficiență energetică sporită: Stop Mode – 5.7uA, alimentare între 2V si 3.6V, posibilitate de alimentare de la baterie.

Periferice:

4 × ADC-uri pe 12 biti.

4 × Amplificatoare cu câștig variabil cu o acuratețe de 1%.

1 × DAC pe 12 biti.

13 × timere din care 1 pe 32 biti, și 12 pe 16 biți cu o viteză de până la 144MHz.

Interfața I2S simplex sau full duplex pentru aplicații audio.

12 × interfețe de comunicare: 5 × USART de 9Mbit/s, 3 × SPI, 2 × I2S, 2 × I2C, 1 × CAN de 1Mbit/s, 1 × USB.

Verificare de redundanță ciclică (CRC).

2.3 Circuite de control a motoarelor pas cu pas

2.3.1 L6208

Circuitul integrat L6208 este un driver pentru motoare pas cu pas complet, și conține atât partea de logică de control cât și partea de amplificare a curentului. Realizat în tehnologie BCD, combină tranzistori de putere DMOS cu cei CMOS și cu alte circuite bipolare.

Acest circuit integrat conține tot ce este necesar pentru a putea controla motoare pas cu pas bipolare cu două faze. Se împart în mai multe blocuri, fiecare îndeplinind anumite sarcini.

Aceste blocuri sunt:

Circuitul de Bootstrap

Protecția termică

Regulatorul de tensiune

Generatorul de semnal

Puntea A:

Protecția la supracurent

Poarta logică

“One-shot” monostabil

Comparator

Puntea B:

Poarta logică

Circuit pentru detecția de supracurent

Este disponibil în trei capsule, PowerDIP 20+2+2, PowerSO36 și SO24 20+2+2, fiecare dintre ele incluzând protecția la supracurent fără disipare de căldură, iar în cazul în care acesta disipa căldura mai are inclusă o auto – oprire termică (“Thermal Shutdown”).

Tensiunea de intrare este variată și pleacă de la 8V ajungând până la 52V, iar curentul maxim de ieșire este de 5.6A (2.8A RMS).

Cele două punți MOȘ independente au rezistenta drena sursa de aproximativ 0.3Ω.

Pinii VSA și VSB trebuie conectați împreună la sursa de tensiune VS. La alimentarea integratului cu tensiuni de până la 12V, se observă o creștere cu câteva procente a rezistenței drenă-sursă RDS.

Folosind tranzistori NMOS pentru etajul superior al punții, aceștia necesită o tensiune mai mare decât sursa de alimentare, iar această tensiune este generată de sursa VBOOT cu ajutorul unui oscilator intern și a câtorva componente externe care realizează circuitul de BOOTSTRAP. Oscilatorul oferă la ieșire un semnal de frecvență 600 kHz și este de formă dreptunghiulară, de obicei având amplitudinea de ieșire de 10V. În general la realizarea circuitului de BOOTSTRAP se folosesc valori standard pentru componentele externe, acestea fiind precizate în foaia de catalog.

Intrarile CONTROL, HALF/FULL, CLOCK, RESET si CW/CCW sunt intrări logice compatibile TTL/CMOS. Structura unui pin de intrare este prezentată în figura următoare:

Pinul de intrare EN (“ENABLE”) are o structură similară cu deosebirea că, acesta mai are conectate și protecția la supracurent și cea termică, ceea ce îi face mai delicată utilizarea fiind necesară mai multă atenție. Poate fi folosit în două moduri diferite, primul fiind “drena comună” unde sunt necesare două componente: o rezistență de PULL-UP și un condensator. Dacă este folosit în modul 2, adică structura standard “PUSH-PULL”, componentele externe se conectează diferit.

Controlerul de curent al pulsului modulat în durata este deținut de către ambele punți și acesta “simte” curentul din punte prin detectarea căderii de tensiune pe rezistența externă conectată între sursele tranzistorilor din etajul inferior și masă. Odată cu creșterea curentului prin motor, crește proporțional și tensiunea pe această rezistență, iar în momentul în care această cădere de tensiune este mai mare decât tensiunile de referință VRefA și VRefB, comparatorul declanșează monostabilul și aceste oprește puntea.

2.3.2 Timer-ul 555

Acest circuit integrat este un circuit foarte precis, capabil să producă oscilații sau întârzieri cu o acuratețe foarte mare. Dacă funcționează în modul “mono-stabil” intervalul de timp este controlat cu ajutorul a două componente, o rețea rezistență-condensator, iar la funcționare în mod “astabil”, frecvența și factorul de umplere sunt controlate cu două rezistențe și un condensator.

Schema bloc a unui timer 555 este prezentată în figură următoare:

Nivelele normale ale pinilor Treshold și Trigger sunt de obicei două treimi și respectiv o treime din tensiunea de alimentare, dar aceste nivele pot fi modificate cu ajutorul pinului de control al tensiunii (CV).

Circuitul este capabil să absoarbă sau să ofere un curent de până la 200mA, tensiunea de alimentare poate varia între 5V și 15V, iar la alimentarea cu 5V, nivelul ieșirilor sunt compatibile cu intrările TTL ale altor circuite.

2.4 Motor pas cu pas

Motoarele pas cu pas sunt motoare sincrone care au înfășurări statorice și sunt alimentate cu impulsuri de curent, rezultate în urma aplicării unor impulsuri de tensiune de tip “treaptă”. Acest tip de motoare transformă impulsurile în deplasări unghiulare sau liniare discrete numite pași și sunt considerate convertoare-amplificatoare de informație numerică.

Clasificarea motoarelor pas cu pas:

active, excitate cu magneți permanenți

reactive

Bobinele statorice sunt alimentate printr-un comutator electronic de la o sursă de curent continuu. Pentru ca energia magnetică a sistemului să fie maximă, rotorul ocupă poziția în care reluctanța echivalentă a circuitului este minimă.

La alimentarea înfășurărilor corespunzătoare polilor 1-1' rotorul se situează în lungul

axei.

Înfășurările corespunzătoare polilor 1-1' și 2-2' alimentate fac rotorul să se situeze pe

bisectoarea unghiului dintre axele polilor 1-1' și 2-2’, deci dintre axele geometrice a doi poli consecutivi, rezultând un unghi de pas de 15°.

Alimentarea înfășurărilor 2-2' face rotorul să se alinieze pe axa 2-2' rezultând un pas

unghiular de 30° = 15° + 15°.

O altă clasificare a motoarelor pas cu pas în funcție de numărul înfășurărilor de comandă:

Motoare pas cu pas cu o singură înfășurare de comandă.

Motoare pas cu pas cu două înfășurări de comandă.

Motoare pas cu pas cu trei sau mai multe înfășurări de comandă.

3. Implementarea soluției adoptate

3.1 Configurarea kit-ului de recunoaștere a gesturilor – Hillstar

Pentru configurarea kit-ului de dezvoltare Hillstar este necesară folosirea aplicației dedicate pentru acesta, și anume Aurea Graphical User Interface.

Aurea Graphical User Interface este un software dedicat care ajută la înțelegerea tehnologiei celor de la Microchip și permite vizualizarea datelor generate de MGC3130 și oferă acces pentru controlul și configurarea librăriei GestIC.

Vizualizarea datelor generate și accesul la librărie fac posibile următoarele:

Vizualizarea poziției mâinii și a gesturilor făcute.

Vizualizarea datelor de la senzor.

Control în timp real a caracteristicilor.

Actualizarea librăriei.

Parametrizare Analog Front End.

Parametrizare Colibri.

Măsurarea capacităților electrozilor.

Stocarea valorilor senzorului într-un fișier text.

Monitorizarea traficului de date pe protocolul I2C (cu ajutorul unui analizor special).

În figura următoare este prezentată și descrisă sumar interfața grafică.

Figura 3.1 Interfața grafică fereastra 1.

Selectarea în timp real a gesturilor care urmează să fie utilizate

Ferestrele interfeței grafice

Bară de control

Afișarea pe 3 axe și în timp real a poziției mâinii

Poziția mâinii cu afișare în timp real pe 2 dimensiuni

Configurarea în timp real cu posibilitatea selectării frecvenței de funcționare

Istoricul gesturilor făcute

Nivelul fiecărui electrod

Afișarea gestului făcut, validat sau invalidat

Bară de status

Figura 3.2 Interfața grafică fereastra 2.

Activarea/dezactivarea fiecărui electrod separat și în timp real

Graficul distorsiunilor introduse de utilizator

Gest recunoscut Flick South to North

Gest recunoscut North to South

Gest recunoscut West to East

Gest recunoscut East to West

Gest recunoscut Clockwise Circle

Gest recunoscut CounterClockwise Circle

Gest invalid (coș de gunoi)

Figura 3.3 Interfața grafică fereastra 3.

Interfață pentru actualizare

Parametrizare

Măsurarea capacităților electrozilor

Pentru parametrizare se accesează fereastra “Setup”, apoi “Parametrization”, iar după acces se continuă cu “Firmware Selection” și “Start Parametrization”. După parcurgerea primilor pași din configurarea librăriei GestIC se ajunge la configurarea “System Start-Up” unde se setează caracteristicile pe care trebuie să le prezinte placa în momentul pornirii. Pentru aceasta am selectat toate gesturile simple care sunt legate de electrozii marginali, gesturile de tip cerc orar și antiorar, toate frecvențele de lucru și alertă (în cazul în care gestul nu a fost recunoscut este reprezentat sugestivul coș de gunoi).

Figura 3.4 Interfața de setare a profilului de Wake-Up.

După configurarea “System Start-Up” urmează configurarea “Gesture Port” unde setăm toate gesturile folosite în aplicație.

Am setat cele șase gesturi utilizate după cum poate fi observat în figura x:

Flick West to East pe pinul de ieșire numărul 1

Flick East to West pe pinul de ieșire numărul 2

Flick South to North pe pinul de ieșire numărul 3

Flick North to South pe pinul de ieșire numărul 6

Circle Clockwise pe pinul de ieșire numărul 7

Circle CounterClockwise de asemenea pe pinul numărul 7

Acțiunea declanșată în urma executării gestului va genera pe pinul corespunzător un semnal de tip “Low Pulse”, adică o cădere în “0” a semnalului aflat inițial în “1” timp de 100 ms. Selecția este identică pentru toate gesturile, mai puțin pentru gestul “Circle Clockwise” acesta fiind de tip “toggle”, adică în momentul efectuării gestului, pinul este pus “1”, iar la realizarea gestului antagonic, acest semnal este adus în starea inițială.

Este obligatorie setarea nivelului fiecărui pin în momentul în care kit-ul este alimentat, starea standard fiind “0”, iar starea necesară pentru funcționarea sistemului proiectat este “1”.

Intervalul la care se trimit aceste impulsuri în cazul executării foarte rapide a mai multor gesturi a fost setat la 100ms, deci în cazul în care executăm 10 gesturi pe secundă, senzorul este suficient de rapid încât să le recunoască pe toate și să transmită toate semnalele necesare.

Figura 3.5 Interfața de setare a pinilor de ieșire.

3.2 Condiționarea semnalelor generate de Hillstar cu ajutorul kitului STM32F3 Discovery

Prelucrarea semnalelor este necesară pentru ca semnalele generate de către kitul de dezvoltare Hillstar să interacționeze cu circuitul de generare a semnalului de ceas necesar antrenării controlerului pentru motoare pas cu pas.

Astfel încât acesta prelucrare să fie efectuată cu succes este necesară conectarea pinilor de ieșire ale kitului Hillstar la pinii de intrare – ieșire de uz general ai plăcii de dezvoltare STM32F3 Discovery.

De asemenea este necesară pregătirea pinilor de intrare ai kitului STM astfel încât aceștia să acționeze ca și întreruperi externe (EXTI sau External Interrupt) pentru a putea detecta evenimentele de la intrare.

O întrerupere reprezintă un semnal sincron sau asincron de la un periferic ce semnalizează apariția unui eveniment care trebuie tratat de către procesor. Tratarea întreruperii are ca efect suspendarea firului normal de execuție al unui program și lansarea în execuție a unei rutine de tratare a întreruperii (RTI). Întreruperile hardware au fost introduse pentru a se elimina buclele pe care un procesor ar trebui să le facă în așteptarea unui eveniment de la un periferic. Folosind un sistem de întreruperi, perifericele pot atenționa procesorul în momentul producerii unei întreruperi (IRQ), acesta din urmă fiind liber să-și ruleze programul normal în restul timpului și să își întrerupă execuția doar atunci când este necesar. Înainte de a lansa în execuție o RTI, procesorul trebuie să aibă la dispoziție un mecanism prin care să salveze starea în care se afla în momentul apariției întreruperii. Aceasta se face prin salvarea într-o memorie, de cele mai multe ori organizată sub forma unei stive, a registrului contor de program (Program Counter), a registrelor de stare precum și a tuturor variabilelor din program care sunt afectate de execuția RTI. La sfârșitul execuției RTI starea anterioară a registrelor este refăcută și programul principal este reluat din punctul de unde a fost întrerupt [3].

După setarea pinilor în modul EXTI se realizează conexiunea fizică dintre cele două plăci.

Cu scopul de a avea la detectarea întreruperii și o acțiune concludentă, se realizează setarea altor pini de intrare-ieșire de uz general ai kitului astfel încât aceștia să ofere la ieșire “1” logic (5V) în momentul în care întreruperea este tratată.

În continuare, pinii de intrare – ieșire ai kitului Hillstar vor fi denumiți EIX unde X este numărul pinului, iar pinii kit-ului STM32F3 Discovery PBX sau PEX în funcție de utilizarea acestora. PBX reprezintă setul de pini care vor semnala întreruperile, iar PEX setul a cărui ieșire este modelată în momentul tratării întreruperilor.

Timpul pe care pinii de ieșire îl petrec în starea “1” este de asemenea setat (în ms). Se continuă apoi cu “maparea” tutuor pinilor necesari după modelul următor:

Pinul GND al ambelor kituri se conectează împreună pentru a fi setată aceeași referință. Pinul EI0 se conectează la pinul PB4 al kitului STM, iar la primirea impulsului negativ (efectul este identic cu conectarea la masă a pinului PB4) acesta generează pe pinul PE6 un semnal de nivel “1” logic. Pinul EI1 este setat similar dar corespondentul acestuia este PB5 a cărui acțiune afectează atât pinul PE6 cât și pinul PE3. Următorul pin conectat este EI2, acesta având corespondent pinul PB2, iar acțiunea afectează pinul PE7. Similar cu pinul EI1, EI3 este conectat și el la corespondentul sau PB3, acțiunea afectând atât pinul PE7 cât și pinul PE8.

Motivul pentru care anumiți pini afectează alți doi este acela că pinii suplimentari sunt conectați la intrarea CW/CCW a driverului.

Pentru verificarea corectitudinii programului creat se mai adăugă la fiecare pin de întrerupere câte o conexiune internă la câte un led. Astfel, la apariția unei întreruperi, pe lângă acțiunea pinului sau a pinilor de ieșire, un led va lumina exact atât timp cât pinul sau pinii de ieșire generează nivelul “1” logic.

Mediul de programare utilizat pentru crearea codului necesar funcționării microcontrolerului ARM Cortex-M4 este Keil μVision versiunea 5.14.0.0. De asemenea pentru crearea codului a fost folosit și utilitarul oferit de către ST Microelectronics numit STM32CubeMX, program care permite inițializarea pinilor, setarea metodei după care se detectează întreruperea, integrarea tuturor librăriilor de care utilizatorul are nevoie, selectare toolchain-ului pe care user-ul dorește să îl folosească, etc.

Figura 3.6 ilustrează interfața mai mult decât prietenoasă a utilitarului STM32CubeMX, iar figura 3.7 afișează metoda și posibilitatea de parametrizare a pinilor de intrare – ieșire de uz general.

Figura 3.6 Interfața de configurare a lui STM32CubeMX.

Figura 3.7 Interfața de configurare a caracteristicilor pinilor.

Implementarea driverului pentru acționarea motorului pas cu pas

Driverul realizat pentru acționarea motoarelor pas cu pas, este dedicat motoarelor bipolare, cu două faze, care necesită un curent maxim de 2.8A per fază. Controlul acestui driver se bazează pe un semnal dreptunghiular a cărui frecvența este de aproximativ 360Hz, având un factor de umplere de 50% (timpul de “1” logic este egal cu cel de “0”).

Acest driver pentru motoare pas cu pas bipolare se compune din două blocuri majore și anume:

Blocul de generare a semnalului de ceas

Blocul de control al motorului pas cu pas

Blocul de generare a semnalului de ceas este format din cele două circuite integrate prezentate în capitolul “Fundamentare teoretică”, NE555 și CD4093.

Circuitul integrat NE555 lucrează în mod astabil, având o rețea externă formată din două rezistente și două condensatoare. Rețeaua de rezistente și condensatoare este proiectată astfel încât la ieșirea circuitului, pe pinul numărul 3 (“Output”) să obținem un semnal de formă dreptunghiulară cu o amplitudine de 5V, frecvența 720Hz și un factor de umplere de aproximativ 50%.

Pentru calcul se utilizează următoarele formule:

Aplicând formula (1) obținem pentru R1 = 1.1kΩ, R2 = 1MΩ și C = 1nF, TR = 639 μs.

Pentru formula (2), utilizând aceleași valori obținem TL = 639 μs, iar pentru formula (3) avem f = 721 Hz. Din cele calculate reiese că factorul de umplere este egal cu 50.03% ceea ce este mai mult decât suficient pentru aplicația noastră.

Totuși, pentru a putea avea la ieșire un factor de umplere exact de 50% vom utiliza cel de-al doilea circuit integrat destinat proiectării blocului de generare a semnalului de ceas, și anume CD4093.

Dacă este conectată la intrarea “D” a acestui bistabil ieșirea sa negată și la intrarea “Clk” semnalul de ieșire din NE555 vom obține un circuit bistabil divizor de frecvență, iar semnalul nostru de ieșire, colectat de pe pinul “Q” va avea frecvența înjumătățită față de cea a lui NE555 și factorul de umplere va fi exact 50%.

Pentru alimentarea ambelor circuite am ales o sursă de tensiune continuă de 5V.

Pentru început trebuie dimensionat circuitul de BOOTSTRAP format din două diode, un condensator și o rezistență (ordinea amplasării condensatorului și a rezistenței nu este important).

În domeniul electronicii, circuitul de BOOTRAP este acela a cărui fracțiune din ieșirea etajului de amplificare este aplicat la intrare pentru a modifica impedanța. Când este folosit deliberat, efectul scontat este de a marii impedanța și nu de a o diminua. În general, orice fracțiune din ieșirea unui circuit care este aplicată mai apoi la intrare este numită bootstrapping. Deasemenea, acest termen este folosit și pentru modificarea dinamică a punctului de operare al unui amplificator operațional astfel încât să crească cursa tensiunii de ieșire.

Dimensionarea este cea standard propusă de creatorii circuitului integrat L6208, și implică diode 1N4148, un condensator cu capacitatea de 10nF și o rezistență de 100Ω.

Figura 3.11 Circuitul de BOOTSTRAP.

Figura 3.12 Valorile componentelor circuitului de BOOTSTRAP.

Având în vedere că circuitul L6208 integrează un circuit de protecție la supracurent, și oferă protecție la scurtcircuite cu masă sau între cele două faze, astfel încât partea de protecție la supracurent să fie completă, este necesar un element de detecție care să livreze o mică fracțiune, dar totuși precisă, a curentului de ieșire pentru fiecare tranzistor din etajul superior. Acest curent este mai apoi comparat cu un curent intern de referință, IREF, iar dacă depășește limita setată, comparatorul transmite un semnal de alarmă, iar pinul EN este automat conectat la masă.

Pentru a completa partea de protecție, foaia de catalog ne sugerează utilizarea unei rezistente de valoare mică (0.3 Ω), dar pentru implementare am ales un set de patru rezistente de 1Ω și 0.5W.

Conectând aceste rezistente în paralel se obține o rezistență totală care se calculează după formula (1).

Figura 3.13 Circuitul extern al protecției la supracurent.

În vederea funcționării protecției la supracurent, mai avem nevoie și de un curent de referință, curent setat prin modelarea pinilor VREFA și VREFB. În scopul modelării am decis utilizarea unui potențiometru de valoare 1KΩ conectat în paralel cu un condensator de valoare 47nF, aceste componente fiind conectate între sursa de tensiune care alimentează și circuitul de generare a semnalului de ceas și masă.

Figura 3.14 prezintă rețeaua de condiționare a curentului de referință.

Figura 3.14 Rețeaua de condiționare a curentului de referință

Prin dimensionarea rețelelor paralele RC (al căror rol este de a seta timpul OFF al punților pentru a nu suprapune fazele) conectate între pinii RCA și masă și respectiv RCB și masă, definim timpul de oprire al punților A și B.

În urma aplicării formulei de calcul (3) și având setat target-ul de 50μs obținem rezultatul calculat în relația (4), foaia de catalog sugerând ca acest timp să fie cuprins între 6.6 μs și 6 ms.

Cu cât timpul OFF este mai mic cu atât flexibilitatea este mai mare, deci se admite o frecvență de comutare mai mare dar în același timp vor apărea și zgomote la funcționare.

Figura 3.15 prezintă partea circuitului pe care acestea o formează.

Figura 3.15 Rețelele RC de oprire a punților.

Pentru a asigura tensiunea necesară pentru punțile A și B am decis conectarea ambilor pini VSA și VSB la sursa de alimentare de 12V, sursă care alimentează întreg circuitul.

Astfel încât oprirea driverului pentru motor să fie posibilă fără oprirea în prealabil a sursei de tensiune am ales introducerea unui jumper pe traseul de alimentare, imediat după pinul de alimentare (+) al driverului.

Figura 3.16 Jumper-ul pentru oprire de urgență.

Rolul pinului EN (ENABLE) este unul cheie pentru acest circuit integrat, el făcând posibilă utilizarea lui. Acționează ca un întrerupător pentru ambele punți, A și B, și în momentul în care acest pin primește un “0” logic, el taie curentul prin punți. Pinul este de asemenea conectat și la colectorul protecției de supracurent și a celei termice. Dacă aceste protecții nu sunt folosite, modelarea lui constă în simpla conectare la sursa de 5V printr-o rezistență. În consecință, am utilizat o rezistență de 4.7KΩ pentru conectarea la sursa de 5V și un condensator de 100nF pentru conectarea pinului la masă.

Figura 3.17 Circuitul de ENABLE

Pinul RESET al circuitului integrat aduce semnalele de ieșire la starea inițială în cazul în care primește un “0” logic, iar în cazul în care acesta nu este folosit, el se conectează direct la sursa de 5V. Am ales conectarea la sursa de tensiune deoarece acest pin nu este utilizat.

Un alt pin care nu este utilizat este cel CONTROL, pin care, la “1” logic setează modul de “degradare rapidă”, iar la “0” setează modul de pășire “FULL STEP”, adică pas întreg.

Pinii rămași nemodelati sunt pinii de ieșire care nu necesită modelare și pinul CW/CCW, a cărui funcție este de a schimba ordinea de generare a fazelor, deci de a schimba în timp real și instantaneu sensul de rotație al motorului. Pentru sens orar acesta trebuie să primească un semnal “1” logic, iar pentru sens antiorar el primește “0”, adică este lăsat liber. În cazul în care acest pin nu este utilizat el trebuie neapărat conectat la masă sau la sursa de 5V, deci sensul nu se va modifica în funcție de preferințe și va rămâne setat în starea inițială.

Terminalele pentru masă sau “ground”, patru la număr, sunt conectate între ele intern, iar de obicei sunt folosite pentru disipare de căldură prin zone de cupru amplasate pe placă.

Schemele electrice ale driverului au fost create cu ajutorul programului Altium Designer, versiunea 14.3.9 (Build 33548).

Altium Designer este un software dedicat pentru crearea de circuite și cablaje electronice și FPGA-uri, fiind dezvoltat și distribuit de Altium Limited of Australia.

3.4 Realizarea sistemului de ghidaj pe doua axe

Pentru realizarea părții mecanice am decis folosirea unui sistem pe două axe (X, Y), realizat din două profile de aluminiu dotate cu canale conducătoare. Conversia rotației motorului în deplasare liniară se face cu ajutorul unui șurub metric cu pas de 1 mm. Prin urmare, la fiecare mișcare de rotație completă în jurul propriei axe a tijei motorului și șurubul metric face o mișcare de rotație completă, acesta deplasând ansamblul cu 1 mm în direcția dorită.

Având în vedere ca pasul minim de deplasare al motorului este de 1.8 grade, pentru o rotație completă fiind necesari 200 de pași, precizia ansamblului este foarte mare chiar și fără folosirea unor reductoare, ea calculându-se împărțind distanța pe care se deplasează ansamblul când face o rotație completă, la numărul de pași necesari pentru o astfel de rotație.

Partea fixă a ansamblului, cea care nu se va deplasa deloc este și partea cu cele mai mari dimensiuni având atașate picioarele sistemului. Este realizată dintr-un profil de aluminiu a cărui secțiune se poate observa în figură 3.18, și 4 picioare tot din aluminiu având fixat pe un capăt motorul corespunzător axei X.

Figura următoare prezintă partea fixă a ansamblului.

Figura 3.18 Profilul părții fixe a ansamblului.

Cea de-a doua componentă a ansamblului mecanic este de dimensiuni medii, iar realizarea ei este similară cu cea a părții fixe, mai puțin partea cu picioarele ansamblului. Diferit față de partea fixă este faptul că are atașat la mijloc, pe partea superioară, un sistem care face posibilă culisarea pe axă X.

Figura 3.19 Profilul părții mediane.

Cea de-a treia componentă a sistemului mecanic este de dimensiuni mici, având la bază același principiu ca și celelalte părți. Diferența față de celelalte părți o face dimensiunea mică a profilului și lipsa motorului pas cu pas. Această parte se deplasează pe axa Y a ansamblului.

Figura 3.20 Profilul părții de iluminare.

Ultima parte a ansamblului este cea de iluminare și constă într-un LED/bec de mică dimensiune. Pornirea și oprirea acestui element se face tot cu ajutorul gesturilor. Setul de gesturi folosit pentru acesta este cel “Circle Clockwise, Circle Counter Clockwise”. Aceste gesturi dau la ieșire o comandă de tip “toggle”.

La realizarea gestului Circle Clockwise, ledul se aprinde datorită faptului că semnalul emis este un “1” logic care, rămâne nemodificat până la acțiunea gestului antagonic, adică “Circle Counter Clockwise”

Figurile 3.21 și 3.22 ilustrează amplasarea și metoda de prindere a motoarelor pe profilele corespondente.

Figura 3.21 Amplasarea motorului pas cu pas pe profilul fix.

Figura 3.22 Amplasarea motorului pas cu pas pe profilul median.

4. Rezultate experimentale

După dimensionarea componentelor și după rezolvarea ecuațiilor am obținut un circuit

relativ simplu care generează un semnal dreptunghiular ideal pentru driverul motoarelor.

Caracteristicile circuitului sunt:

Semnal dreptunghiular

Factor de umplere 50%

Frecvența 360Hz

Graficul semnalului de ceas generat de circuitul NE555 este prezentat în figura următoare.

Figura 4.1 Graficul semnalului de ceas simulat în utilitarul Proteus.

După montarea circuitului de generare a semnalului de ceas, acesta a fost vizualizat la osciloscop, iar rezultatul este prezentat în figura 4.2.

Figura 4.2 Graficul semnalului de ceas vizualizat la osciloscop

După pornirea driverului, și după realizarea gestului, semnalele de control al motorului sunt generate și se prezintă în felul următor.

Figura 4.3 Semnalele de control ale motorului.

Un exemplu de semnal generat de kit-ul de dezvoltare Hillstar, la performarea unui gest arată în felul următor:

Figura 4.4 Semnal generat de Hillstar.

Având în vedere că semnalul inițial era setat HIGH, adică “1” logic, întreruperea se face pe frontul descendent al semnalului, în momentul în care acesta trece din “1” în “0”. Perioada de stare LOW este setată la 100ms.

La activarea întreruperii de către semnalul generat de Hillstar, microcontrolerul ARM Cortex-M4 acționează driverul prin generarea tensiunii de alimentare a circuitului de control format din timer-ul NE555.

Întreruperea este detectată pe timpul de descreștere al semnalului și arată că în figură 4.5.

Figura 4.5 Locul pe semnal unde se activează întreruperea.

La proiectarea driverului s-a utilizat un set de reguli setate inițial care să ușureze proiectarea cablajului și să permită popularea lui cu componente fără a fi nevoie de o cositorire mecanizată.

Setul de reguli setate este:

Distanța minimă între trasee de 0.6 mm.

Distanța minimă a traseului de 0.7 mm.

Distanță maximă a traseului de 1 mm.

Distanta preferată a traseului 0.7 mm.

Dimensiunea maximă a cablajului este de 100 mm × 100 mm (5 mm pentru fiecare latură

fiind considerați zonă interzisă sau KeepOut.

Figura 4.6 Regula pentru distanța minimă între trasee.

Figura 4.7 Regula pentru dimensiunile traseelor.

Topologia de routare a fost setată de tip “Shortest” pentru a ușura amplasarea componentelor înainte de rutare.

Pentru găuri a fost setat diametrul de 1.27mm, iar mărimea găurii de 0.7mm. Având în

vedere că, cablajul realizat este pe un singur strat, deci nu există treceri, această regulă nu a fost utilizată.

Figura 4.8 Regula pentru via-uri.

Toate componentele folosite au capsula cu prindere în placă, de tip through hole.

Figura următoare prezintă layout-ul (designul) driverului. Dimensiunile fizice ale acestuia sunt de 98mm × 93mm.

Figura 4.9 Layout-ul driverului pentru motoare pas cu pas bipolare.

Ansamblul mecanic final este prezentat în figură următoare.

Figura 4.10 Ansamblul mecanic.

Figura 4.15 Schema grosieră de conectare a componentelor electronice.

5. Concluzii

În această lucrare am încercat crearea unui prototip al unui sistem de iluminat controlat în totalitate cu ajutorul gesturilor tridimensionale, lucrarea de față fiind una de tip “proof of”. Pentru aceasta am creat o legătură între cele două kit-uri de dezvoltare astfel încât să fie realizabila aplicația. După generarea și condiționarea semnalelor am conceput un driver folosit la controlul motoarelor pas cu pas al cărui semnal de tact a fost generat cu ajutorul unui circuit banal NE555.

Având partea de electronică pregătită, partea mecanică a fost relativ ușor de creat, aceasta implicând profile de aluminiu, șuruburi metrice și cuplaje elastice.

La final am reușit crearea unui prototip al sistemului de iluminat scontat, iar având în vedere că proiectul este de tip “proof of”, costurile nu au fost luate în considerare. În cazul în care ar fi posibilă producția acestui tip de sistem de iluminat, costurile ar putea fi reduse semnificativ.

Datorită rapidității cu care se dezvoltă pe zi ce trece acest domeniu ne dăm seama de fapt

că “viitorul e în mâinile noastre”.