Arduino Mothbot: 11 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:33

Qëllimi i këtij projekti është të dizajnojë dhe ndërtojë një robot të thjeshtë që ndjek dritën duke përdorur një bord të mikrokontrolluesit Arduino Duemilanove. Unë me të vërtetë doja të ndaja një projekt robotësh që ishte i lirë, i thjeshtë për t'u ndërtuar dhe që kishte një grup të plotë udhëzimesh për të gjitha hapat e ndryshëm. Shpresoj se kam pasur sukses dhe do të më pëlqente të merrja komente për ta bërë këtë të udhëzueshëm edhe më mirë.

Dizajni i këtij roboti u përqëndrua në përdorimin e librit "Fillimi me Arduino" nga Massimo Banzi dhe botuar me [makezine.com Make]. Unë gjithashtu përdor kodin për drejtimin e servos nga një projekt i titulluar: Si të bëni një robot të kontrolluar nga Arduino (SERB). Arduino Mothbot është gjithsej një robot mjaft i shpejtë për tu ndërtuar. Duke supozuar që filloni me të gjitha pjesët dhe nuk keni pse të improvizoni, projekti në total duhet të marrë ndoshta një orë për tu ndërtuar. Kjo nëse ndiqni udhëzimet dhe kopjoni kodin. Sidoqoftë, nëse ndërtoni vetëm një veçori në të njëjtën kohë dhe provoni gjatë rrugës, atëherë ky projekt mund të zgjasë shumë më gjatë. Avantazhi i pista më të gjatë është se ndoshta do të mësoni shumë më tepër dhe do të argëtoheni gjatë rrugës.

Hapi 1: Mblidhni Pjesët dhe Mjetet tuaja

Ndërtimi i këtij roboti do t'ju kushtojë afërsisht $ 80 në pjesë nëse nuk keni bërë kurrë diçka të tillë më parë. Kostoja për mua ishte shumë më e ulët pasi kam shumë pajisje elektronike të shtrira për të punuar. Sidoqoftë, unë e di se sa zhgënjyese mund të jetë të provosh dhe të ndjekësh një udhëzues pa e ditur se cilat pjesë të marrësh, nga të porositësh dhe sa do të kushtojë gjithçka paraprakisht, kështu që unë kam bërë gjithë atë punë për ty. Pasi të keni marrë pjesët të gjitha në katror, duhet të jetë një punë e shpejtë për të bërë këtë projekt. Ndiqni lidhjen e mëposhtme për projektin tim wiki për të marrë një listë të plotë të pjesëve. Lista e Pjesëve të Arduino Mothbot

Tani mund të dëshironi të merrni disa mjete. Meqenëse ky projekt përdor një dërrasë pa saldim, ju mund të bëni pa shumë pajisje elektronike të zbukuruara. Shpresoj se ju mund të gjeni pjesën tjetër të gjërave që ju nevojiten në një garazh: 1. Pincë me hundë me gjilpërë 2. Prerëse telash 3. Vidhosës me kokë të sheshtë 4. Vidhosës i vogël Phillips (me 4 anë) 5. Pikëllim i rregullueshëm ose 11/32 " pikëllim gjashtëkëndësh 6. Stërvitje 7. stërvitje 7. 1/16 ", 5/32" dhe 7/32 "8. Sharrë (sipas dëshirës) 9. Syze sigurie Ju lutemi përdorni praktika të sigurta kur përdorni ndonjë vegël elektrike.

Hapi 2: Faza e Planifikimit

Para se të filloja këtë projekt, shikova për Instructables shumë projekte të tjera. Gjithashtu kalova ca kohë duke lexuar librin "Fillimi me Arduino" nga Massimo Banzi. Pothuajse gjithçka në këtë projekt bëhet nga një shembull në këtë faqe në internet ose në libër. Unë e hartova projektin në këtë mënyrë në një përpjekje për ta bërë atë të arritshëm për robotikun fillestar.

Në fazën time të planifikimit unë nuk shikova vetëm harduerin dhe kodimin, por bëra edhe detyrat e shtëpisë sime elektronike. Doja të hartoja një skemë të thjeshtë elektronike për këtë projekt në mënyrë që të ndiqja atë që po ndodhte ndërsa e ndërtoja. Ju mund të shihni në foto komponentët e ndryshëm, linjat e energjisë dhe kunjat Arduino. Shpresojmë se është një diagram i qartë dhe gjithashtu ilustron se sa e thjeshtë është pajisja elektronike për këtë projekt.

Hapi 3: Lidhja e Servos me Arduino

Nëse do të ndërtoni një robot, gjëja e parë që ndoshta dëshironi të punoni është se si ta bëni atë të lëvizë. Me shumë mundësi ju dëshironi të jeni në gjendje ta dërgoni atë përpara, prapa, djathtas, majtas dhe ta bëni atë të ndalojë. Nëse nuk mund të kuptoni se si ta urdhëroni atë të lëvizë siç duhet, nuk ka gjasa të jeni në gjendje ta bëni atë të bëjë asgjë kur lidhni të gjithë sensorët. Më poshtë janë hapat për të lidhur motorin me Arduino.

1. Gjëja e parë që duhet të bëni kur vendosni dërrasën pa saldim është të vendosni tokën (GND) dhe fuqinë (+6V) për servot. Zgjodha të përdor dy shirita të gjatë në tabelë që do të ishin më afër Arduino. 2. Pasi të identifikohen linjat e tokës dhe të energjisë lidhni tokën e bordit Arduino me shiritin tokësor në pjatën pa saldim. Mos e lidhni ende fuqinë me pjatën pa saldim. 3. Çdo servo ka tre tela që dalin prej tyre. Të miat kanë një tel të zi, të kuq dhe të bardhë për secilën. E zeza është për tokë, e kuqja është për fuqi, dhe e bardha është tela e kontrollit. Pritini tre tela kërcyes për secilën servo të së njëjtës madhësi (pra 6 në total). 4. Lidhni telat e bluzës në fund të telave servo dhe më pas secilën servo në tabelën e bukës pa saldim. 5. Tani përdorni kërcyesit për të lidhur tokën dhe fuqinë nga secili servo në tokë dhe fuqinë e pjatës pa saldim. 6. Tani lidhni telat e kontrollit nga secili servo në Arduino. Lidhni servo -n e majtë me daljen dixhitale (PWM) 3 dhe servo -n e djathtë në daljen dixhitale (PWM) 11. 7. Së fundi, lidhni tokën dhe fuqinë nga bateritë 4AA me tokën dhe fuqinë e saldimit pa saldim. Mos u shqetësoni nëse servos fillojnë të lëvizin kur Arduino juaj nuk ka energji ose nuk është programuar ende. 8. Duke përdorur kodin, tani duhet të jeni në gjendje të drejtoni motorët në drejtimet përpara, prapa, majtas ose djathtas duke përdorur funksionet e përfshira.

Hapi 4: Testimi i motorëve

Unë mendoj se është e rëndësishme të përfshini disa nga kodet e testit që kam përdorur kur bashkova Arduino Mothbot. Nëse jeni të interesuar dhe të gatshëm për të vënë në kohë për të ngatërruar, unë mendoj se ju do t'i gjeni këto pjesë të kodit edukative dhe të dobishme në projekte të tjera. Para se të postoj ndonjë kod më poshtë, dua të bëj të ditur se sa vijon bazohet në një projekt tjetër të madh të quajtur Si të Bësh një Robot të Servo të Kontrolluar Arduino (SERB). Kam mësuar shumë nga ndjekja e punës në atë udhëzues dhe dua të jap merita aty ku duhet.

github.com/chrisgilmerproj/Mothbot/blob/master/motor_test1.pde

Hapi 5: Integrimi i butonit On/Off

Tani mund të dëshironi të ndizni dhe fikni robotin tuaj me shtypjen e një butoni. Vetë Arduino do të ekzekutojë kodin në një lak të pafund derisa ta shkëputni atë, gjë që mund të jetë mjaft zhgënjyese kur lidhni robotin tuaj në tryezë dhe fillon të largohet nga ju! Integrimi i butonit është një hap i madh në këtë proces sepse do të mësoni gjithashtu se si të përdorni butona për gjëra të tjera, si krijimi i një parakolpi për të zbuluar kur roboti godet një mur. Si shënim, do të vini re që kam hequr servot nga paneli pa saldim për shumicën e fotografive të mia. Kjo thjesht ndihmon për ta bërë imazhin më të qartë kur shfaq hapat e ndryshëm. Për të filluar, shkëputeni energjinë nga servo motorët para se të bëni më shumë punë. Mos harroni ta bëni këtë sa herë që i shtoni diçka këtij projekti.2. Tani ju mund të dëshironi të jeni në gjendje të ndizni dhe fikni robotin tuaj në krahasim me atë që roboti të fillojë menjëherë të lëvizë kur lidhni fuqinë. Identifikoni një shirit në anën e kundërt të panelit pa saldim për të qenë i fuqishëm për butonin e ndezjes/fikjes (dhe më vonë sensorët).4. Duke përdorur një tel bluzë të gjatë lidhni fuqinë (+5V) nga Arduino në shiritin që sapo keni identifikuar. Lidhni dy tela kërcyes me çelësin momental dhe futni njërin skaj në fuqinë (+5V)6. Lidheni skajin tjetër të ndërprerësit të çastit në një shirit më të vogël në mes të pjatës pa saldim.7. Nga e njëjta shirit lidhni një rezistencë 10Khm me shiritin dhe skajin tjetër në tokë8. Së fundi, lidhni një tel nga shiriti me çelësin dhe rezistencën në njërin skaj dhe vendoseni skajin tjetër në hyrjen dixhitale 7 në Arduino.9. Tani, me kodin duhet të jeni në gjendje të përdorni butonin për të ndezur dhe fikur robotin. Nëse përdorni kodin me LED (dalja dixhitale 13) do të shihni që LED në bord të ndizet dhe fiket me robotin. Kjo është një mënyrë e shkëlqyeshme për të testuar kodin Arduino nëse keni fuqi për motorët e shkëputur.

Hapi 6: Testimi i butonit të ndezjes/fikjes

Ky kod i ri përfshin informacionin për përdorimin e butonit On/Off dhe bërjen e dritës LED në bord të ndezë.

github.com/chrisgilmerproj/Mothbot/blob/master/motor_test2.pde

Hapi 7: Integrimi i Sensorëve të Dritës

Çfarë do të ishte një Arduino Mothbot nëse nuk do të kishte sensorë drite? Qëllimi i këtij projekti të thjeshtë është krijimi i një roboti që tërhiqet nga drita më e ndritshme. Për këtë do të na duhet të integrojmë disa sensorë drite, të njohur edhe si foto-rezistorë.

1. Përsëri, shkëputeni fuqinë nga motorët servo para se të bëni këtë hap 2. Konfigurimi për sensorët e dritës do të bëhet dy herë. Almostshtë pothuajse i njëjti konfigurim i njëjtë si çelësi momental. Në fakt, është i njëjti konfigurim, por këtë herë ju do të përdorni sensorin e dritës (rezistencë fotografike) në vend të një ndërprerësi momental. 3. Për shkak se ky robot do të përdorë dy sensorë të dritës për të zgjedhur drejtimin e drejtimit, rekomandohet që të vendosni secilin sensor të dritës në anët e kundërta të pjatës pa saldim ose sa më larg që të jetë e mundur. 4. Lidhni njërin skaj të sensorit të dritës në linjën e energjisë (+5V) dhe skajin tjetër në një shirit të vogël në qendër të bordit. 5. Lidhni një rezistencë 10khm në të njëjtën shirit dhe skajin tjetër në tokë 6. Tani lidhni një tel kërcyes nga shiriti i vogël (ku janë lidhur rezistenca e fotografisë dhe rezistenca e rregullt) dhe futeni skajin tjetër në një hyrje analoge. 7. Lidhni sensorin e majtë me hyrjen analoge 0 në Arduino dhe sensorin e djathtë me hyrjen analoge 1. 8. Tani duhet të jeni në gjendje të përdorni sensorët e dritës për të lëvizur servot.

Hapi 8: Kodi Përfundimtar

Këtu është kodi përfundimtar i përdorur për të drejtuar Arduino Mothbot. Në kodin kam përfshirë deklarata të printuara në portën serike Arduino. Nëse e keni Arduino të lidhur përmes portës USB të kompjuterit tuaj, duhet të jeni në gjendje të shihni deklaratat e printuara që ju tregojnë se në cilën anë roboti po planifikon të shkojë. Ju mund të dëshironi të rregulloni vlerën e pragut të sensorit të dritës për të rregulluar mirë sjelljen e robotit. Pragu varet kryesisht nga sensorët tuaj dhe drita e ambientit të vendndodhjes ku jeni.

github.com/chrisgilmerproj/Mothbot/blob/master/mothbot.pde

Hapi 9: Ndërtoni Trupin Mothbot

Roboti që po ndërtoni nuk është vërtet i mirë nëse nuk mund të mbajë veten së bashku. Për këtë arsye ajo ka nevojë për një trup. Unë u përpoqa më të mirën për ta bërë këtë sa më të thjeshtë një projekt ndërtimi. Sidoqoftë, do t'ju duhet të bëni pak punë vetë për të gjetur matjet e duhura. Unë sugjeroj moshën e vjetër "masë dy herë, prerë një herë". Trupi i robotit është bërë nga një fletë e vogël druri plepi që kam blerë në dyqanin e harduerit të prekur në 6 "x 24". Unë e shkurtova timen në 6 "x 8" duke përdorur sharrën e dhënë në dyqanin e pajisjeve.2. Më tej unë shpova vrima në pjesën e përparme të tabelës për të bashkuar kllapat e servo për secilën servo. Për këtë kam përdorur një stërvitje me madhësi 5/32 ". 3. Unë gjithashtu shpova në një vrimë në pjesën e pasme të bordit për timonin e rrotullimit që balancon robotin. Për këtë kam përdorur një stërvitje me madhësi 7/32". Zgjodha të përdor një stërvitje pak më të vogël, në mënyrë që të arrij një përshtatje të fortë të fërkimit me timonin tim, pasi nuk po përdorte një kombinim arrë dhe rrufe për ta bashkuar atë. Pastaj i bashkova kllapat në tabelë me arra dhe bulona. Kjo është bërë duke përdorur vidhosësin me kokë të sheshtë dhe çelësin e rregullueshëm.5. Pas bashkimit të kllapave, unë bashkova çdo servo në kllapa me arra dhe bulona. 6. Së fundi, e shtyva rrotën e rrotullës në tërësi.

Hapi 10: Bërja e rrotave

Rrotat ishin një problem i ndërlikuar për mua. Unë në fakt kisha botuar disa rrota robotësh të certifikuar, por kuptova se ishin a) shumë të rëndë dhe b) nuk kisha asnjë mënyrë për t'i bashkuar me servot e mia të zgjedhura. Atëherë u kujtova të përdorja kapakët e kavanozëve në shkollën e mesme për një projekt të ngjashëm. Kështu që doli në dyqan në kërkim të një alternative të përshtatshme të rrotave të robotëve. Çdo rrotë është bërë nga kapaku nga një enë Ziploc Twist 'n Loc. Kapakë të tjerë të mirë janë ato në kavanoza me gjalpë kikiriku ose produkte të tjera ushqimore. Unë nuk përkrah humbjen e ushqimit, por ruaj kapakët dhe mund të gjesh se një është me madhësinë e duhur për projektin tënd robotik. Kam përdorur kontejnerët e mbetur për të mbajtur pjesët që kam mbledhur. Gjëja e parë që bëra ishte zgjedhja e brios servo që doja për rrotat. Zgjodha ato që kishin katër brirë dhe që ishin përfshirë me servot e mia kur i bleva ato.2. Para se të bëni ndonjë gjë, shponi një vrimë në qendër të timonit. Unë rekomandoj ta bëni këtë me stërvitjen tuaj 5/32 ". Ju do të keni nevojë për këtë në mënyrë që të arrini në vidën që lidh bririn me servo. 4. Tani vidhoseni kapakun me bri. Kam përdorur katër vida të përfshira me secilën servo për të lidhur kapakët me brirët. Mund të jetë më e lehtë nëse para-shponi vrima të vogla përmes kapakut si unë. Kam përdorur një stërvitje 1/16 "për këtë. Por kini kujdes, shpimi përmes kësaj plastike me një stërvitje të rëndë dhe një grimcë të vogël mund të jetë e vështirë. Tani lidhni brirët me servos duke përdorur vidhosësin e vogël Phillips (me 4 anë). Së fundi, mbështillni shiritat e gomës rreth çdo rrote për t'ju dhënë më shumë tërheqje. Kam marrë shiritat e mi të gomës nga produktet që kam blerë në dyqan ushqimore. Shpresoj se keni disa të gënjyer përreth.7. Në këtë pikë i gjithë trupi dhe rrotat duhet të mblidhen.

Hapi 11: Përfundimi i Arduino Mothbot

Me trupin dhe rrotat e grumbulluara është e lehtë të vendosni Arduino dhe panin pa saldim vetëm në majë të trupit të robotit. Sigurohuni që akoma mund të arrini hyrjen USB në Arduino në rast se keni nevojë të ndryshoni programimin. Kam përdorur disa kaseta të zeza elektrike nën secilën për t'i ngjitur ato në trup. Kaseta elektrike hiqet lehtë dhe mbahet mjaft mirë.1. Ngjiteni Arduino -n dhe panën pa saldim në majë të trupit të robotit që keni ndërtuar. Duke përdorur përsëri kasetë është një ide e mirë të lidhni mbajtësen e baterisë 4AA dhe baterinë 9V me trupin. Sigurohuni që telat të arrijnë.3. Lidhni telat e servo -t me tabelën pa saldim nëse i kishit hequr më parë.4. Lidhni fuqinë Arduino5. Lidhni fuqinë servo motorike6. Tani vendoseni robotin tuaj në tokë dhe shtypni çelësin e ndezjes/fikjes! Tani duhet të vijë në jetë dhe të ndjekë dritën rreth dhomës:) Si një projekt shtesë i ardhshëm, unë do të përfshija një parakolp të thjeshtë ose një sensor muri. Ky do të ishte një ndërprerës, ashtu si butoni On/Off i përdorur në këtë projekt. Sidoqoftë, kur shtyhej butoni, i thoshte robotit të kthente drejtimin, të kthehej majtas ose djathtas dhe të vazhdonte me programin. Pasi të përfundojë, ky robot do të ishte një platformë e madhe testimi për sensorë dhe pajisje të tjera.