ARCA (Adorable Remote Controlled Android): 4 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Ky udhëzues u krijua në përmbushje të kërkesës së projektit të Makecourse në Universitetin e Floridës së Jugut (www.makecourse.com).

ARCA është një Android i adhurueshëm me telekomandë që është tepër argëtues për tu ndërtuar dhe për të luajtur me të. Qëllimi i këtij projekti ishte të krijojë diçka që çdokush mund ta kuptojë dhe lidhet me të duke krijuar një robot që është edhe i adhurueshëm edhe funksional.

Roboti funksionon duke shfaqur emocione të ndryshme në një matricë LED 8 me 8, këto emocione përfshijnë gëzimin, gjumin, dashurinë, zemërimin, budallallëkun dhe shikimin lart, majtas dhe djathtas. Roboti gjithashtu funksionon si një makinë RC dhe mund të shkojë përpara dhe të kthehet majtas ose djathtas. Roboti shkon përpara duke aktivizuar të dy motorët e rrotave, kthehet majtas duke ndezur motorin e djathtë dhe kthehet djathtas duke ndezur motorin e majtë. Dizajni është shumë i thjeshtë, por thjesht funksionon, dhe unë doja të kisha një fokus të madh në programimin e Arduino pasi jam një programues në zemër.

Versionet e fundit të të gjithë skedarëve të përdorur në këtë tutorial mund të gjenden në depon time Github ARCA.

Hapi 1: Lista e Pjesëve dhe Shtypja 3D

Pjesët për këtë projekt mund të printohen 3D ose të blihen në internet. Kur mendoja për montimin, doja ta bëja efikasitetin çelës dhe gjithashtu të përpiqesha që të mos (shpërtheja fjalë për fjalë) të rizbuloja timonin. Printeri 3D i përdorur për këtë projekt ishte një Makerbot Replicator, nëse doni të siguroheni që printimet tuaja 3D janë në përputhje me të miat, atëherë përdorni këtë printer.

Komponentët strukturorë

• Kuti me vrima në anët për rrotat dhe krahët
• Kapaku i kutisë me vrima për rrotat e pasme dhe një vrimë për sensorin IR
• Krahu i majte
• Krahu i djathtë
• Bosht për dy rrotat e pasme
• dy lidhje boshtore për të lidhur kapakun me akselin
• 4 rrota (motorët gjithashtu përfshihen në këtë lidhje)
• Vida të vogla (për tu përshtatur në motorë)

Komponentet Elektrike

• Arduino Uno
• Dërrasë e vogël buke (bleva çantën Arduino dhe erdhi me të)
• Dy matrica MAX7219 me pika të kuqe me kontroll MCU
• Marrës infra të kuqe dhe i largët
• Dy transistorë TIP 120
• Telat lidhës (kam përdorur shumë tela meshkuj me femra, si dhe mashkull me meshkuj, dhe rekomandoj marrjen e telave të gjatë në krahasim me telat e shkurtër)
• një rezistencë 220 ohm
• Dy motorë me ingranazhe
• Paketat e energjisë të lidhshme me USB (ato portative të përdorura për telefonat celularë)

Hapi 2: Montimi

Asambleja strukturore

Pjesët e printuara 3D ka të ngjarë të kenë nevojë për pastrim, dhe unë rekomandoj lyerjen e saj me zhavorr të hollë dhe përdorimin e acetonit (heqësin e manikyrit) për të hequr çdo mbetje zam të përdorur në procesin e printimit 3D. Disa nga pjesët mund të mos përshtaten në mënyrë perfekte, dhe ishte e nevojshme që unë të lëmoja boshtin që të ishte krejtësisht i rrumbullakët dhe të futet siç duhet nëpër vrimat.

Rrotat kanë nevojë për një rregullim të lehtë, ato duheshin shpuar më shumë për të përshtatur dimensionet e boshtit në pjesën e pasme dhe vidhat në pjesën e përparme. Përdorni një stërvitje 6 mm për të shpuar vrimat në rrota për të nxjerrë vrima më të mëdha në rrota.

Për këtë montim kam përdorur një shumëllojshmëri ngjitësish, por kam gjetur se betoni i lëngshëm (ngjitës modelues) ishte më i miri për tu mbajtur pavarësisht një kohe të gjatë tharjeje, por epoksi ishte më i miri për gjërat që ju duhet të thaheni shpejt dhe të mbaheni mirë, pavarësisht se jeni të çrregullt.

Pjesa tjetër e asamblesë është mjaft e drejtë përpara:

1. Bashkangjitni mbajtëset e boshtit në pjesën e pasme të kapakut të kutisë, duke përdorur epoksi për të vulosur
2. Kaloni boshtin përmes mbajtësve të boshtit
3. Ngjitni rrotat në bosht duke përdorur beton të lëngshëm
4. Vendosni krahët nëpër vrimat e sipërme dhe ngjiteni në mbajtësen e krahut duke përdorur epoksi
5. Vidhoseni kapakun e kutisë në kuti
6. Përdorni shirit elektrik në pjesën e poshtme të kutisë ku janë rrotat

Asambleja Elektrike

Rrotat e përparme janë të lidhura drejtpërdrejt me motorët, dhe ju duhet të përdorni një vidë të vogël në motor për ta bërë atë mjaft të gjatë për të kaluar nëpër vrimën në robot në secilën anë. Duhet të ketë një vrimë të vogël në kunjin rrotullues të motorit dhe mund të vidhosni vidën atje dhe ngjitni kokën e vidës në timon pasi ta shtyni vidën përmes vrimës në kuti.

Pjesa e pasme e bordit tim të bukës kishte një mbështetëse ngjitëse, por ju mund të përdorni shirit elektrik për ta ngjitur atë nëse e juaja nuk e bën. Shirit elektrik u përdor gjithashtu për ngjitjen e përbërësve elektrikë që nuk janë në tabelë, për arsye sigurie. MCU -të me ekranet LED ishin bashkangjitur në pjesën e pasme të gropave të syrit duke përdorur shirit elektrik dhe motorët gjithashtu ishin bashkuar në anët e kutisë afër vrimave duke përdorur shirit elektrik. Kam përdorur shirit elektrik të kuq për ta bërë atë më të padukshëm, për çdo rast, dhe ju rekomandoj të përdorni një shirit elektrik me një ngjyrë të ngjashme me versionin tuaj të ARCA.

Tabela e bukës dhe kunjat janë ngritur si ky imazh Fritzing. Nëse doni të shtoni më shumë në këtë diagram për të personalizuar ARCA, mund të shkarkoni skedarin Fritzing në depon time të Github dhe ta modifikoni sipas përmbajtjes së zemrës tuaj.

Unë i bashkova telat në sythe në motorët e ingranazheve duke i përkulur telat rreth sythe, për t'i mbajtur ato të lidhura. Ndoshta do të ishte një ide më e mirë për të bashkuar këto lidhje nëse keni akses në hekurin e saldimit, por kjo është një zgjidhje e lehtë nëse nuk e keni një të tillë.

Paketa e energjisë është e bashkangjitur në të njëjtin kordon të përdorur për të lidhur Arduino me kompjuterin për të shkarkuar programin tuaj, dhe kjo është thjesht e lirë në robot kështu që mund të hiqet dhe ngarkohet lehtë.

Hapi 3: Programimi

Këtu është kodi që mund të ngarkoni në ARCA tuaj për ta bërë atë të funksionojë saktësisht si imi, gjithashtu keni nevojë për dy bibliotekat e mëposhtme për të përdorur kodin.

Për hir të qartësisë dhe personalizimit, megjithatë, unë do t'ju tregoj përmes kodit tim. Mos ngurroni të kaloni këtë hap nëse nuk jeni duke e personalizuar robotin tuaj ose nuk planifikoni të ndryshoni emocionet.

Së pari, unë përfshij dy biblioteka për përdorim në kodin tim, duke më lejuar të përdor funksionet dhe objektet e këtyre bibliotekave. Unë jam gjithashtu duke përcaktuar kunjat e mia këtu. Nëse keni vendosur t'i bëni kunjat tuaja të ndryshme nga ato të vendosura në hapin e mëparshëm, bëni ndryshimet në kodin tuaj këtu me kunjat e duhura.

Më tej, përcaktova emocionet, deklarova objektet e nevojshme për sensorin IR dhe ekranet LED me 8 nga 8, dhe përcaktova disa ndryshore globale. Emocionet deklarohen në një grup byte, ku secili nga numrat gjashtëkëndësh në grup përfaqëson rreshtat në ekranin 8 me 8 që rezulton. Për të krijuar emocionet tuaja të personalizuara, unë rekomandoj të nxjerrni emocionin që dëshironi në një rrjet 8 me 8, dhe më pas të shkruani çdo numër binar 8 rresht, ku drita e fikur është 0 dhe drita ndezur është 1, dhe pastaj krijoni një numër heksadecimal nga ai dhe e vendos atë në një grup me gjatësi 8. Unë gjithashtu kam përcaktuar disa ndryshore globale për t'u përdorur në lak; variablat për mekanizmin e ndezjes dhe treguesit për të ruajtur emocionet dhe për t'i vendosur ato të fillojnë në aspektin neutral.

Tani arrijmë te laku i konfiguruar, ku ndez monitorimin serik për hir të testimit, dhe kjo duhet të jetë e dobishme për të testuar kodin tuaj me telekomandë të ndryshme IR. Pastaj, fillova objektet e syrit të majtë dhe të djathtë duke përdorur funksione nga biblioteka e kontrollit LED. Gjithashtu vendosa kunjat e motorit të ingranazheve në dalje dhe fillova marrësin IR.

Në lak, në thelb pret që sinjali IR të ndryshojë status quo -në e robotit. Pra, nëse merret një sinjal IR dhe përputhet me një nga kodet nga një buton i caktuar, atëherë ai nëse deklarata nxitet dhe vendos vlerat e syrit të majtë dhe të djathtë në përputhje me rrethanat për emocionet. Nëse shtypet një buton lëvizjeje, si majtas, djathtas, përpara dhe OK, atëherë kunjat shkruhen në mënyrë dixhitale që të jenë të ndezura ose të fikura në varësi të butonit të shtypur. Vetëm një shënim mbi kodet e marrësit IR: ekziston një kod mostër në bibliotekën e largët IR që do t'ju japë kodet gjashtëkëndësh për telekomandën tuaj, nëse asgjë nuk ndodh kur shtypni butonat, atëherë hapeni këtë program për t'u siguruar që kodet janë të sakta. E tëra çfarë ju duhet të bëni është të ndryshoni numrin gjashtëkëndësh që shkon me secilin buton.

Së fundmi, ju keni funksionin që printon emocionet në ekranet 8 me 8. Kjo përdor funksionet setRow nga biblioteka e kontrollit LED dhe thjesht kalon nëpër vargjet që keni krijuar dhe vendos rreshtat në përputhje me rrethanat. Ai merr dy parametra: grupin për syrin e majtë dhe grupin për syrin e djathtë. Ky ose mund të jetë një tregues byte ose një grup byte vetë (dmth. Emri "neutral") i cili vepron si një tregues.

Hapi 4: Këshilla dhe truket për bonusin

Sigurisht që kam mësuar shumë gjatë këtij projekti dhe kam dashur të ndaj disa këshilla shtesë këtu që vlejnë si për këtë projekt ashtu edhe për projekte të tjera duke përdorur një Arduino.

• Ka shumë burime në internet për Arduino dhe më e dobishme sipas mendimit tim vjen nga faqja e internetit Arduino për shkak të shembujve të tyre të qartë dhe konciz të kodit.
• Mos e shpikni përsëri timonin, ka shumë komplete dhe pjesë të para -ndërtuara që mund t'i përdorni për ta bërë projektin tuaj më të lehtë. Unë jam një programues dhe jo një inxhinier mekanik dhe e kam pasur të vështirë të përpiqem të kuptoj se si do ta bëja këtë robot të shkojë, por ishte e lehtë të gjeja diçka për të blerë në internet dhe ta zbatoja atë në modelin tim, përkundër faktit që do të shpikja fjalë për fjalë timon
• Bibliotekat janë miqtë tuaj në Arduino, si dhe në të gjitha gjuhët e orientuara drejt objekteve dhe ato ekzistojnë për një arsye. Çiftojeni këtë me mikrokontrollues dhe programimi i një LED 8 me 8 është i thjeshtë. Unë kam programuar një nga këto me dorë më parë dhe vetëm një përdor për çdo kunj në Arduino dhe kërkon një ton kod. Shumë e çrregullt dhe jo shumë argëtuese.
• Printerat 3D janë të lezetshëm, por jo të përsosur dhe është në rregull që të duhet të pastrosh disa gjëra. Ju preferoni të bëheni më të mëdhenj kur printoni 3D për këtë arsye, sepse në shumicën e rasteve mund ta lyeni atë pak për të arritur atë përshtatje të përsosur.
• Energjia mund të jetë një problem sepse mendova për përdorimin e energjisë me të vërtetë minutën e fundit dhe mendova se një bateri 5v do ta bënte këtë. Pastaj, në dukje rastësisht, ndonjëherë një motor ose një ekran LED nuk do të funksiononin. Pasi u përmirësova në paketën e energjisë nuk kishte më probleme, pavarësisht se isha më e rëndë brenda robotit.