Securibot: үй қауіпсіздігіне арналған кішкентай Survelliance дроны: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Роботтардың керемет екендігі қарапайым факт. Қауіпсіздік роботтары, әдетте, қарапайым адамға өте қымбат немесе сатып алу заңды түрде мүмкін емес; Жеке компаниялар мен әскерилер мұндай құрылғыларды өздеріне сақтап қалуға бейім және бұл жақсы себеп. Бірақ егер сіз шынымен де жеке қауіпсіздік роботына ие болғыңыз келсе ше?

Securibot-қа кіріңіз: шағын дөңгелегі бар робот, ол қалаған жеріңізді күзете алады және сенсорлардың кең жиынтығымен кері байланыс туралы ақпарат береді. Бұл кішкентай, берік және арзан, және оны құру үшін сымдар мен бағдарламалау туралы аз ғана түсінікті қажет етеді.

1 -қадам: материалдарды жинау

Келесі материалдар қажет болады. Бұл түпкілікті өнім үшін сатып алынатын және тұтынылатын бөлшектер, сондықтан апат болған жағдайда қосымша резервтік материалдарды алу дұрыс болар еді. Егер сіз оны сатып алуыңыз керек болса, жаңа қойынды ашу үшін бөлікті нұқыңыз!

ҚУАТТЫ БАСҚАРУ

• 9 вольтты аккумулятор 4-пакет x1
• AA батареясы 8-пакет x1
• 4 ұялы АА батарея ұстағышы x1
• Еркек/еркек секіргіш сымдар x1
• Ерлер/әйелдер секіргіштері x1
• Әйел/әйел секіргіш сымдар x1
• Шағын тақта x1
• 1k резистор x1
• 2k резистор x1
• Қызыл/Қара қуат кабельдері x1
• Рокер қосқышы x2

ЖАБДЫҚ ЖӘНЕ СЕНСОРЛАР

• Arduino Uno Rev3 x1
• ESP8266 Wi-Fi модулі, NodeMCU x
• HCSR04 ультрадыбыстық сенсор x1
• PIR қозғалыс сенсоры x1
• Мотор тақтасы x1

ШАССАС

Makerfire Robot Smart Car Kit x1

ҚОСЫМША МАТЕРИАЛДАР*

• Темір мен дәнекер
• Сым тартқыштар
• Сым кескіштер
• 8 «акрил
• Лазерлік кескіш
• Электр таспасы
• Zipties
• Кішкене бұрандалар мен жаңғақтар

*Бұл материалдар талап етілмейді, бірақ, әрине, ұйымдастыру мен қорғаудың қосымша қабатын қосады. Қосымша бола отырып, оларды аппараттық дүкендерде жиі кездестіруге болады, ал лазерлік кескіштерді сатып алу маңызды емес, тек бір бөлігін жалға алу немесе бөлшектерін жеткізу.

2 -қадам: Бағдарламалау және жоспарлау

Securibot - бұл сымдар мен бағдарламалау тұрғысынан өте күрделі құрылғы, ол бірінші кезекте қорқынышты болып көрінуі мүмкін, бірақ егер оны кішкене қадамдармен жасасаңыз, оны жеңілдетуге болады. Төменде схеманың толық схемасы көрсетілген. Бұл қазір осында болса да, барлығын сыммен байланыстыру дұрыс емес, өйткені бұл механизм роботқа қосылады. Бұл құрылғы қағазға қалай орнатылғанын жақсы түсіну үшін.

Роботты бағдарламалау үшін біз екі түрлі тілді қолданамыз: Python және C/C ++. Сонымен қатар, бұл MacOS -те бағдарламаланған кезде жақсы болатынын түсіну маңызды.

Бастамас бұрын, NodeMCU мотор тақтасына физикалық түрде бекітіңіз. Сіз мұны төменгі жағындағы кішкене сықылды бір -біріне қою арқылы жасай аласыз. Оны артқа қоймаңыз, әйтпесе ол қуырылады!

NodeMCU + моторлы тақтасын компьютерге қосқаннан кейін терминал терезесін ашыңыз және #жолынан кейін ештеңені теруді елемей, осы жолдарды жаза бастаңыз.

ls /dev/tty.* #NodeMCU тыңдайтын портты табады.

ls/dev/tty экраны. 115200

#осыдан кейін >>> белгісін көрмейінше enter пернесін басыңыз, содан кейін келесіні теріңіз:

импорттық желі

sta = желі. WLAN (желі. STA_IF)

ap = network. WLAN (желі. AP_IF)

ap.active (True)

sta.active (жалған)

Егер сіз мұны дұрыс бағдарламалаған болсаңыз, енді Wi-Fi желісінде MicroPython-xxxxxx (сандар ESP8266 негізінде әр түрлі болады) қосылымын көруіңіз керек. Оған қосылыңыз, оның құпия сөзі micropythoN (дәл жазылғандай)

Енді https://micropython.org/webrepl/ сайтына өтіп, «Қосылу» түймесін басыңыз. IP мекенжайын өзгертпеңіз. Берілген әдепкі - бұл қажет нәрсе. Сізден парольді енгізу сұралады; Тек құпия сөзді енгізіңіз.

Осыдан кейін біз роботтың қозғалтқыштарын басқаруда қолданылатын барлық кодты алуымыз керек. Бұл github репозиторийінде crimsonbot.py жүктеп алыңыз. Қажет болса, сіз болашақта пайдалану үшін басқа заттарды жүктей аласыз. Енді біз бағдарламалауды бастай аламыз, бірақ бұл өте қиын болуы мүмкін, сондықтан біз оның орнына басқа репозиторий жасадық. Demo.py файлын алыңыз және оны crimsonbot.py мекен -жайына қойыңыз.

Webrepl -ге қайта оралыңыз және қайта қосылыңыз. «Қосылу» түймесін басып, құпия сөзбен қайта кіріңіз. Оң жақта «Файлды таңдау» түймесін басып, demo.py қайда орналастырылғанын табыңыз. Demo.py таңдағаннан кейін оны «Құрылғыға жіберу» түймесін басу арқылы жіберіңіз. Егер сіз мұны дұрыс жасасаңыз, сіз импорт демо -нұсқасын жаза аласыз және ешқандай қате алмайсыз. Құттықтаймыз, сізде барлық бағдарламалық қамтамасыз ету реттелген. Енді оны роботтың өзіне жинайтын кез келді.

3 -қадам: негіздерді құру

Енді біз бағдарламалық қамтамасыз етудің негізгі бөлігін орнаттық, біз аппараттық құралмен жұмыс жасай аламыз. Роботтың Makerfire шассиіне арналған пакетті ашыңыз және оны нұсқаулықта көрсетілгендей жинаңыз. Айта кету керек, сымдар дәнекерленбейді, сондықтан онымен жұмыс жасағанда әрқашан абай болыңыз. Берілген нұсқаулыққа сәйкес бүкіл роботты жинап алғаннан кейін, бізде үстіңгі бөлік болуы міндетті емес, сондықтан сіз бұл көмекшіні әзірге қоя аласыз.

Жоғарғы бөлікті алып, енді біз кейбір заттарды қоса аламыз. Өзіңіз қалаған желімді алыңыз да, мотор тақтасы мен екі 9В батареяны тақтадағы көк бөліктің алдына қойыңыз. Бұл айтпаса да түсінікті, бірақ мұны істеу үшін мотор тақтасын ажыратуға болады.

Дәнекерленген сымдарды немесе аллигатор қысқыштарын қолдана отырып, шамамен 9 В қуат беретін екі 9В батареяны қатарынан қосыңыз. Енді оның бір ұшын алып, оны рокер қосқышына қосыңыз. Енді сізде рокерге теріс/позитивті ұшы, ал бір ұшына бекітілген болуы керек. Сымды тазартқышпен, мыстың бір бөлігін ашу үшін қызыл/қара қуат кабелінің біразын алыңыз. Енді оларды көк бөлікке мотор тақтасына кіргізіп қоюға болады. Кішкене Филлипс бұрағышын қолданып, бекітіңіз. Қызыл сым VIN деп аталатын розеткаға қосылады, ал жер GND деп аталатын розеткаға қосылады.

Енді сымның қиын бөлігі. Мүмкін, бұл ең қиын бөлігі, өйткені ол өте күрделі. Қозғалтқыштардың ұштарын қолданып, оны келесі түрде қосыңыз:

Сол жақтағы екі қара сым А шығуына

Сол жақтағы екі қызыл сым А+ шығуына арналған

В- шығатын оң жақтағы екі қара сым

Оң жақтағы екі қызыл сым В+ шығуына арналған

Электр таспасы мен зиптилер жұп сымдарды бірге ұстау үшін өте ыңғайлы болады. Енді жиналғаннан кейін біз қозғалтқыштардың дұрыс жұмыс істейтінін тексере аламыз.

Жүйеге кіріңіз және webrepl іске қосудан demo.py жүктеуге дейінгі 1 -қадамдағы барлық бөліктерді орындаңыз. Импорт демонстрациясын енгізгеннен кейін келесі пәрмендердің бірін теріңіз:

demo.demo_fb () #Роботты алға және кері айналдырады.

demo.demo_rot () #Роботты айналдырады.

Бұл сіздің алға жылжуға және бұрылуға болатындығыңызды бағалайды. Егер екеуі де ойлағандай жұмыс жасаса, фантастикалыққа қарағанда! Олай болмаса, сымдарды екі рет тексеріп, батареялардың толық зарядталғанына көз жеткізіңіз. Бұған demo_fb () бағдарламасының және оның дөңгелектерді қалай жүргізетіні туралы шағын бейне қосылады. Назар аударыңыз, олар толық қуатпен қамтамасыз етілмеген, сондықтан біз төрт қозғалтқыш үшін қуат жеткілікті екеніне мультиметр арқылы көз жеткізуіміз керек.

4 -қадам: Заттар сезімін бояу

Енді біз боттың айнала алатынын анықтадық, роботты автоматтандыруды бастайтын уақыт келді.

Ұзақ уақыт бойы күзетшіге күзетшіге тапсырма берілген сияқты, робот демо.пы кодын қолдана отырып, аумақты қара сызықпен қарау үшін бағдарламаланады. Бұл желіге ең жақсы үміткер - қара электрлік таспа.

Үш әйел/әйел секіргіш сымдарды қолданып, түс датчиктерінің біріндегі келесі түйреуіштерді қосыңыз: VCC (қуат), GND (жерге қосу) және DAT (деректер). Келесі қосылыстар үшін қозғалтқыш тақтасындағы 2-8 жолдардың кез келген түйреуіштерін қолданып, басқа ұштарды қосыңыз:

VCC => В.

GND => G

DAT => D

Есіңізде болсын, олардың барлығы жұмыс істеу үшін бір қатарда болуы керек. Жолдар мотор тақтасының бүйірінде белгіленген. Екінші сенсор үшін мұны екі рет қайталаңыз және оларды қосалқы тоқтаулармен немесе өзіңіз қалаған нәрсемен алдыңғы жағына орнатыңыз. Есіңізде болсын, түс сенсорлары жерге өте жақын орналасуы керек. Егер олар жақын орналаспаса, олар дұрыс жұмыс істемейді. Қажетті әсер ету үшін оларды қарама -қарсы жаққа симметриялы түрде орнатқаныңызға көз жеткізіңіз.

Webrepl -ге оралыңыз, demo.py жіберіңіз және оны қайтадан импорттаңыз. Осыдан кейін, оны қара емес жерге қойып, бір немесе екі метрлік қара электр таспасының сызығын салыңыз. Роботты екі сенсордың арасына сызық қойыңыз. Қосылғаннан кейін келесі пәрмендерді теріңіз:

demo.setup ()

demo.loop ()

Securibot енді сызық бойынша жүруі керек және түс сенсоры өшірілгенде түзетілуі керек. Код қандай мән қалыпты екенін анықтау арқылы жұмыс істейді, бұл қара түсті емес, ал егер бұл мән басқаша болса, ол өзін түзетеді. Назар аударыңыз, бұл бағдарлама шексіз жұмыс істейтіндіктен, роботты тоқтатудың жалғыз жолы - оны өшіру. Бірнеше рет осылай тексеріңіз, егер сіз шынымен батыл болсаңыз, қисықтар мен бұрылыстар жасауға тырысыңыз.

5 -қадам: дыбысты өшіру

Жоғарыдағы диаграмма ультрадыбыстық сенсордың қалай орнатылатынын көрсетеді. Датчик ультрадыбыстық дыбыс импульсін беру арқылы жұмыс істейді, ол кез келген адам ести алмайды және оның кері шағылуына қанша уақыт кететінін есептейді. Бұл жерде еркек/әйел табақшалары 1к және 2к резисторлармен бірге жарқырайды.

Бұл кезде жылжымайтын мүлікті басқару қиынға соғады, сондықтан қазір көліктің жоғарғы жағын бекітуге жақсы уақыт болар еді. Есіңізде болсын, сұр TRIG сымы мен ақ ECHO сымы мотор тақтасындағы екі бөлек D түйреуішіне қосылуы керек, сондықтан оларды жасырып бекітіңіз. Егер сіз материалдар бөліміне кіретін тақтаны сатып алсаңыз, онда оның түбін жабысқақ қағаз болады, оны қағазды алып тастау арқылы қолдануға болады. Мұны көліктің алдыңғы жағына бекітіңіз, содан кейін автокөліктің артқы жағындағы кез келген желімді қолданып аккумуляторды бекітіңіз.

Айта кету керек, АА аккумуляторлық пакетімен бірге келетін мыс сымдарының ұштары әйел емес, сондықтан оларды тақтаға салмас бұрын сымды алып тастау қажет.

Ультрадыбыстық сенсордың коды біршама күрделі, бірақ оны осы github реподан қайтадан алуға болады. HCSR04.py және motion_control.py жүктеп алып, оларды бір жерде орналастырыңыз. Олардың көмегімен сенсордың кез келген объектіден қашықтығын анықтауға болады. Ультрадыбыстық диапазон шамамен екі -үш метр.

6 -қадам: жылу қолтаңбасы

Енді біз басқа бөліктерді жинап алғаннан кейін, Arduino Uno -ны пассивті инфрақызыл сенсормен (PIR) термиялық қозғалысты анықтау үшін қолдануға назар аудара аламыз.

Ең алдымен, Arduino үшін соңғы IDE жүктеуді ұмытпаңыз. USB розеткасынан қажетті кабельді Uno -ға қосыңыз. Бұл үшін сізден қауіпсіздік нұсқауларын растау қажет болуы мүмкін, бәріне «Иә» деп айтыңыз. Құралдар> Басқару тақтасы> Arduino/Genuino Uno және Құралдар> Порт> dev/cu. Bluetooth-Кіріс-Порт тармағын тексеру арқылы мұны танитынына көз жеткізіңіз. Олар күшейтілгеннен кейін, Құралдар> Басқару ақпаратын алу бөліміне өтіп, тақта туралы ақпараттың ашылатынын көріңіз.

Енді біз термиялық қозғалысты анықтау үшін кодты ескі жақсы github репоға қолдана аламыз.. Ino файлын репозиторийге жүктеп алып, оны Arduino IDE көмегімен ашыңыз. Кодты құрастыру үшін «Тексеру» түймесін басыңыз және оның жанындағы түймені пайдаланып Uno түймесіне басыңыз.

Енді біз Arduino Uno -ны физикалық түрде қосуымыз керек. Мұны істеу үшін жоғарыдағы диаграмманы орындаңыз және PIR -ді көлікке қосқанда, ультрадыбыстық сенсордың үстіне бекіту үшін супер желімді қолданыңыз. Кез келген желім қосымша 9В, қосқышты және Uno қосуға байланысты болады.

7 -қадам: Бірге боламыз

Енді бәрі орнында, барлық кодты тиісті тақтаға жүктеңіз. Аяқтағаннан кейін және сіз demo.loop () орындағаннан кейін, робот қара сызықтарды ұстай алады және сенсорлар өздерінің терминал терезелерінде деректерді енгізуі керек. Құттықтаймыз, енді сізде жеке Securibot бар!

Егер сіз роботтың логистикасын білгіңіз келсе, онда бұл бөлім бағдарламалық қамтамасыз етудің қалай жұмыс істейтіні туралы қосымша материал болып табылады. Негізінде робот сызықты ілмекпен жалғастырады, ал ультрадыбыстық және пассивті инфрақызыл сенсорлар көліктің алдында объектілердің қашықтығы мен қозғалысын көрсетеді.

Егер сіз оған қосымша хаттамалар қосқыңыз келсе, мұнда машинаның жақсы бағдарламалық жасақтамасы немесе аппараттық құралы болуы үшін пайдалануға болатын қосымша ресурстар бар. Securibot біршама қарапайым болғандықтан, ол сіздің жүрегіңіздің мазмұнын өзгертуге арналған платформа ретінде қызмет етеді. Лазермен кесілген броньды, жетілдірілген анықтау бағдарламаларын жасаңыз, өзіңіздің жауынгерлік робот жасау үшін ұштарды қосыңыз; Securibot -пен жасай алатын мүмкіндіктер шексіз!

Егер сіз шассиді әдемі етіп көрсету үшін қосымша акрил броньдарын қосқыңыз келсе, біз оларды github репозиторийінде.pdfs ретінде жасадық, оны лазерлік кескішке жүктеуге болады. Файлдар-armor-side.pdf, алдыңғы-артқы тақталар-fix.pdf және топсалы-fix.pdf. Лазермен кесу туралы қосымша оқулықтарды алу үшін https://www.troteclaser.com/kz/knowledge/do-it-yourself-samples/ өтіңіз, кесу жобалары туралы көбірек біліңіз.