Arduino Mothbot: 11 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:28

Бұл жобаның мақсаты-Arduino Duemilanove микроконтроллер тақтасын қолдана отырып, қарапайым жарықпен жүретін роботты құрастыру және құру. Мен робот жобасымен бөліскім келді, ол арзан, қарапайым және әр түрлі қадамдарға арналған нұсқаулықтардың толық жиынтығына ие болды. Мен табысқа жеттім деп үміттенемін және бұл нұсқаулықты одан да жақсарту туралы түсініктеме алғым келеді.

Бұл роботтың дизайны Массимо Банзидің «Arduino -дан бастау» кітабын қолдануға бағытталған және [makezine.com Make] сайтында жарияланған. Мен сонымен қатар Arduino басқарылатын сервистік роботты (SERB) қалай жасау керек деген жобадан серверлерді іске қосу кодын қолдандым. Arduino Mothbot - бұл өте жылдам құрастырылатын робот. Сіз барлық бөлшектерден бастайсыз және импровизация қажет емес деп есептесеңіз, жобаны құруға бір сағат қажет болуы мүмкін. Егер сіз нұсқауларды орындасаңыз және кодты көшірсеңіз. Алайда, егер сіз бір уақытта бір ғана функцияны құрсаңыз және жол бойында тест жасасаңыз, онда бұл жоба едәуір ұзаққа созылуы мүмкін. Ұзын тректің артықшылығы - сіз көп нәрсені үйреніп, жолда көңілді боласыз.

1 -қадам: Бөлшектер мен құралдарды жинаңыз

Егер сіз бұрын мұндай нәрсені жасамаған болсаңыз, бұл роботты құрастыру сізге шамамен 80 доллар тұрады. Мен үшін электроника көп болғандықтан, мен үшін шығындар айтарлықтай төмен болды. Алайда, мен қандай бөліктерді алу керектігін, қайдан тапсырыс беру керектігін білместен нұсқаулықты орындаудың қаншалықты ашуландыратынын білемін, және бәрі қанша тұрады, сондықтан мен сіз үшін барлық жұмысты жасадым. Бөлшектерді төртбұрышты етіп алғаннан кейін, бұл жобаны орындау тез болуы керек. Бөлшектердің толық тізімін алу үшін менің вики -жобамның келесі сілтемесін орындаңыз

Енді сіз кейбір құралдарды алғыңыз келуі мүмкін. Бұл жобада дәнекерленбеген нан тақтасы жұмыс істейтіндіктен, сіз оны көптеген электронды қондырғыларсыз жасай аласыз. Қалған заттарды гаражда таба аласыз деп үміттенемін: 1. Ине тістеуіштері 2. Сым кескіштер 3. Жалпақ бұрағыш 4. Кішкене Филлипс (4 жақты) бұрағыш 5. Реттелетін кілт немесе 11/32 « алты бұрышты кілт 6. Бұрғылау 7. 1/16 «, 5/32» және 7/32 «бұрғылау ұштары 8. Аралау (міндетті емес) 9. Қауіпсіздік көзілдірігі Кез келген электр құралдарын қолданғанда қауіпсіз әдістерді қолданыңыз.

2 -қадам: Жоспарлау кезеңі

Мен бұл жобаны бастамас бұрын Instructables -тың айналасында көптеген басқа жобаларды қарадым. Мен де біраз уақыт Массимо Банзидің «Arduino -дан бастау» кітабын оқыдым. Бұл жобада барлығы дерлік осы веб -сайттағы немесе кітаптағы мысалдан жасалған. Мен жобаны жаңадан бастаушы роботистке қол жетімді ету үшін осылай жасадым.

Жоспарлау кезеңінде мен тек аппараттық құралдар мен кодтауды қарап қана қоймай, электрониканың үй тапсырмасын да орындадым. Мен осы жобаның электроникасының қарапайым схемасын құрғым келді, сондықтан мен оны құрған кезде не болып жатқанын қадағалай аламын. Сіз суретте әртүрлі компоненттерді, электр желілерін және Arduino түйреуіштерін көре аласыз. Бұл нақты диаграмма деп үміттенемін, сонымен қатар бұл жобаның электроникасы қаншалықты қарапайым екенін көрсетеді.

3 -қадам: серверлерді Arduino -ға қосу

Егер сіз робот жасағыңыз келсе, алдымен оны қалай айналдыруға болатынын білгіңіз келеді. Мүмкін сіз оны алға, артқа, оңға, солға жіберіп, оны тоқтатқыңыз келеді. Егер сіз оны дұрыс жылжытуға қалай бұйрық беру керектігін білмесеңіз, сіз барлық сенсорларды қосқан кезде ештеңе жасай алмайсыз. Төменде моторды Arduino -ға қосу қадамдары берілген.

1. Дәнекерленбеген нан тақтасын орнатқанда, бірінші кезекте, серво үшін жерді (GND) және қуатты (+6В) орнату керек. Мен тақтада Arduino -ға жақын болатын екі ұзын жолақты қолдануды жөн көрдім. 2. Жер мен электр желілері анықталғаннан кейін Arduino тақтасының жерін дәнекерленбеген нан тақтасындағы жер жолағына қосыңыз. Дәнекерлемейтін тақтаға әлі де қуат қоспаңыз. 3. Әр сервода үш сым бар, олардан шығады. Менікінде әрқайсысына қара, қызыл және ақ сымдар бар. Қара - жерге, қызыл - қуатқа, ақ - басқару сымына арналған. Бірдей өлшемдегі әр серво үшін үш секіргіш сымды кесіңіз (барлығы 6). 4. Өткізгіш сымдарды серво сымдарының соңына, содан кейін әрбір серво дәнекерленбеген нанға бекітіңіз. 5. Енді секіргіштерді қолданып, әр серводан жер мен қуатты дәнекерлемей нан тақтасына қосыңыз. 6. Енді әр серводан басқару сымдарын Arduino -ға қосыңыз. Сол жақ сервоны цифрлық шығысқа (PWM) 3, ал оң жақ сервоны цифрлық шығысқа (PWM) 11. 7. Соңында, 4АА аккумуляторларынан жер мен қуатты дәнекерлемейтін тақтаға қосыңыз. Серверлер сіздің Arduino -да қуат жоқ немесе әлі бағдарламаланбаған кезде қозғала бастаса, алаңдамаңыз. 8. Енді кодты қолдана отырып, қозғалтқыштарды берілген функцияларды қолдана отырып, алға, артқа, солға немесе оңға бағыттау керек.

4 -қадам: қозғалтқыштарды тексеру

Менің ойымша, Arduino Mothbot құрастыру кезінде қолданған тест кодының бір бөлігін қосу маңызды. Егер сізді қызықтыратын және уақыт бөлуге дайын болсаңыз, бұл код үзінділері басқа жобаларда пайдалы және пайдалы болады деп ойлаймын. Төменде кез келген кодты жарияламас бұрын, мен мынаны айтқым келеді: Arduino басқарылатын серво роботы (SERB) жасаудың тағы бір керемет жобасы. Мен осы нұсқаулықтағы жұмысты орындаудан көп нәрсені үйрендім және қажет болған жерде несие бергім келеді.

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

5 -қадам: Қосу/өшіру түймесін біріктіру

Енді сіз роботты түймені басу арқылы қосқыңыз және өшіргіңіз келуі мүмкін. Arduino өзі кодты тоқтан ажыратқанға дейін шексіз циклде іске қосады, бұл роботты үстелге қосқанда және ол сізден қашып кете бастағанда, көңілсіз болады! Түймені біріктіру - бұл процестің тамаша қадамы, себебі сіз роботтың қабырғаға соғылғанын анықтау үшін бампер жасау сияқты басқа нәрселерге арналған түймелерді қолдануды үйренесіз. менің суреттерімнің көпшілігі үшін дәнекерленген тақта. Бұл әр түрлі қадамдарды көрсеткен кезде кескінді анықтауға көмектеседі. Бастау үшін, басқа жұмыс жасамас бұрын, серво қозғалтқыштарының қуатын ажыратыңыз. Бұл жобаға бірдеңе қосқан сайын осылай жасауды ұмытпаңыз. Енді сіз роботты қуат көзіне қосқан кезде бірден қозғала бастағанымен, роботты қосуға және өшіруге болады. Қосу/өшіру түймесінің (және кейінірек сенсорлардың) қуаты болуы үшін дәнекерлемей тұрған тақтаның қарама -қарсы жағындағы жолақты анықтаңыз. Ұзын секіргіш сымның көмегімен Arduino -дан алынған қуатты (+5В) сіз анықтаған жолаққа қосыңыз. Екі өтпелі сымды лездік қосқышқа қосып, бір ұшын (+5В) қуат көзіне қосыңыз6. Лездік қосқыштың екінші ұшын дәнекерленбеген нан тақтасының ортасындағы кішкене жолаққа қосыңыз. Дәл сол жолақтан 10К Ом резисторды жолаққа және екінші ұшын жерге қосыңыз8. Соңында, коммутатор мен резисторы бар жолақтан сымды бір ұшына жалғап, екінші ұшын Arduino 9 цифрлық кірісіне 7 орналастырыңыз. Енді кодпен сіз роботты қосу және өшіру үшін батырманы пайдалана аласыз. Егер сіз кодты светодиодымен (цифрлық шығыс 13) қолдансаңыз, онда роботта борттық жарықдиодты қосуды және өшіруді көресіз. Бұл қозғалтқыштардың қуаты ажыратылған жағдайда Arduino кодын тексерудің тамаша әдісі.

6 -қадам: Қосу/өшіру түймесін тексеру

Бұл жаңа кодқа қосу/өшіру түймесін пайдалану және борттық жарықдиодты жыпылықтау туралы ақпарат кіреді.

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

7 -қадам: жарық сенсорларын біріктіру

Егер жарық сенсорлары болмаса, Arduino Mothbot қандай болар еді? Бұл қарапайым жобаның мәні - ең жарқын жарыққа тартылатын робот жасау. Ол үшін бізге фото-резисторлар деп аталатын кейбір жарық сенсорларын қосу қажет болады.

1. Бұл қадамды жасамас бұрын тағы да серво қозғалтқыштарынан қуат көзін ажыратыңыз. Жарық датчиктерін орнату екі рет жасалады. Бұл уақытша қосқышпен бірдей. Шын мәнінде, бұл дәл солай, бірақ бұл жолы сіз уақытша қосқыштың орнына жарық сенсорын (фото-резистор) қолданасыз. 3. Бұл робот қозғалыс бағытын таңдау үшін екі жарық сенсорын қолданатындықтан, әрбір жарық сенсорын дәнекерленген тақтаның қарама -қарсы жақтарына немесе мүмкіндігінше бір -бірінен алыс орналастыру ұсынылады. 4. Жарық сенсорының бір ұшын (+5В) электр желісіне, екінші ұшын тақтаның ортасындағы кішкене жолаққа қосыңыз. 5. 10к Ом резисторды сол жолаққа, екінші ұшын жерге қосыңыз 6. Енді кіші жолақтан (фото резистор мен тұрақты резистор қосылған жерде) өтпелі сымды жалғап, екінші ұшын аналогтық кіріске қосыңыз. 7. Сол жақ сенсорды Arduino -дағы 0 аналогты кіріске, ал оң жақтағы сенсорды 1 -ші аналогты кіріске жалғаңыз. 8. Енді сенсорларды жылжыту үшін жарық сенсорларын қолдана білуіңіз керек.

8 -қадам: Қорытынды код

Міне, Arduino Mothbot іске қосу үшін қолданылатын соңғы код. Кодта мен Arduino сериялық портына басып шығару мәлімдемелерін енгіздім. Егер сіздің компьютеріңіздің USB порты арқылы Arduino қосылған болса, сіз роботтың қай жолмен жүруді жоспарлап отырғанын көрсететін баспа мәлімдемелерін көре аласыз. Сіз роботтың мінез -құлқын дәл реттеу үшін жарық сенсорының шекті мәнін реттегіңіз келуі мүмкін. Табалдырық негізінен сенсорларға және сіз орналасқан жердің сыртқы жарығына байланысты.

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

9 -қадам: Mothbot корпусын жасаңыз

Сіз құрастырып жатқан робот, егер ол өзін ұстай алмаса, жақсы емес. Осы себепті оған дене қажет. Мен мұны мүмкіндігінше қарапайым құрылыс жобасы етіп жасауға тырыстым. Дұрыс өлшеулерді анықтау үшін сізге кішкене жұмыс істеу керек. Мен қартаюдың «екі рет өлшеу, бір рет кесу» әдісін ұсынамын.1. Роботтың корпусы 6 дюйм 24 дюймге дейін дүкеннен сатып алған терек ағашының кішкене парағынан жасалған. Мен жабдықты дүкенде берілген ара көмегімен 6 «x 8» дейін қысқарттым. Әрі қарай мен тақтаның алдыңғы жағына тесіктерді бұрап, олардың әрқайсысына серво жақшаларын бекітемін. Бұл үшін мен 5/32 дюймдік бұрғылау ұшын қолдандым.3. Сонымен қатар мен роботты теңестіретін дөңгелектің тақтасының артқы жағындағы тесікті бұрғыладым. Бұл үшін мен 7/32 дюймдік бұрғылау ұшын қолдандым. Мен бұрандалы бұранданы сәл ұсақтауды таңдадым, осылайша мен дөңгелегіммен тығыз үйкеліс алу үшін гайка мен болт комбинациясын қолданбаймын. Содан кейін кронштейндерді гайкалар мен болттармен тақтаға бекіттім. Бұл жалпақ бұрағыш пен реттелетін кілт көмегімен жасалды.5. Кронштейндерді бекітіп болғаннан кейін мен әрбір серводы кронштейндерге гайкалар мен болттармен бекітіп қойдым. 6. Ақырында, мен дөңгелекті тұтасқа итердім.

10 -қадам: Дөңгелектерді жасау

Дөңгелектер мен үшін күрделі мәселе болды. Менде сертификатталған робот дөңгелектері болды, бірақ олардың а) тым ауыр екенін білдім; б) оларды таңдаған сервоприводтарға бекітуге мүмкіндігім жоқ. Дәл осы кезде мен жоғары мектепте ұқсас жоба үшін құмыра қақпақтарын қолданғаным есіме түсті. Ол дүкенге робот дөңгелегінің балама нұсқасын іздеп жөнелді. Әр дөңгелек Ziploc Twist 'n Loc контейнерінің қақпағынан жасалған. Басқа жақсы қақпақ - бұл жаңғақ майы бар банкалар немесе басқа да азық -түлік тауарлары. Мен тамақты ысырап етуді жақтамаймын, бірақ қақпақтарыңызды сақтаңыз, сонда сіз робот жобаңызға сәйкес келетінін таба аласыз. Мен қалған контейнерлерді жиналған бөлшектерді ұстау үшін қолдандым.1. Мен жасаған бірінші нәрсе - дөңгелектерге қажетті серво мүйізін таңдау. Мен төрт мүйізі барларды таңдадым, мен оларды сатып алған кезде сервосымның құрамына кірдім. Бірдеңе жасамас бұрын, дөңгелектің ортасында тесік жасаңыз. Мен мұны 5/32 дюймдік бұрғымен жасауға кеңес беремін. Бұл сізге мүйізді сервоға қосатын бұрандаға жету үшін қажет болады. Енді қақпақты мүйізге бұраңыз. Мен әрқайсысында төрт бұранданы қолдандым. қақпақтарды мүйізге қосатын серво. Егер сіз мен сияқты қақпақ арқылы ұсақ тесіктерді алдын ала бұрғылайтын болсаңыз, оңайырақ болар еді. Бұл үшін мен 1/16 дюймдік бұрғылау ұшын қолдандым. Бірақ абай болыңыз, бұл пластмассадан ауыр бұрғылау арқылы ұсақ бұрғылау қиын болуы мүмкін. Енді мүйіздерді кіші Филлипс (4 жақты) бұрағыш көмегімен сервоприводтарға қосыңыз.6. Соңында, сізге көбірек тарту үшін резеңке таспаларды әр дөңгелекке ораңыз. Мен резеңке таспамды азық -түлік дүкенінен сатып алған өнімдерден алдым. Сізде бірнеше адам жатыр деп үміттенемін. Бұл кезде бүкіл корпус пен дөңгелектерді жинау керек.

11 -қадам: Arduino Mothbot аяқтау

Корпус пен дөңгелектер жиналған кезде Arduino мен дәнекерленген тақтаны робот корпусының үстіне қою оңай. Бағдарламалауды өзгерту қажет болса, Arduino -дағы USB кірісіне әлі де қол жеткізе алатындығыңызға көз жеткізіңіз. Мен оларды корпусқа жабыстыру үшін әрқайсысының астына қара электр таспасын қолдандым. Электрлік таспаны оңай алып тастауға болады және жақсы ұстайды.1. Сіз жасаған робот корпусының жоғарғы жағына Arduino мен дәнекерленбейтін тақтаны таспамен бекітіңіз. Таспаны қайтадан қолдана отырып, корпусқа 4АА батарея ұстағыш пен 9В батареяны жалғаған дұрыс. Сымдардың жететініне көз жеткізіңіз. Серво сымдарын дәнекерленген тақтаға жалғаңыз, егер оларды бұрын алып тастаған болсаңыз. Arduino қуатын қосыңыз5. Серво қозғалтқышының қуатын қосыңыз 6. Енді роботты жерге қойып, қосу/өшіру түймесін басыңыз! Ол енді өмірге еніп, бөлменің айналасындағы жарықты қууы керек:) Болашақ қосымша жоба ретінде мен қарапайым бамперді немесе қабырға сенсорын қосар едім. Бұл қосқыш болар еді, бұл жобада қолданылатын Қосу/Өшіру түймесі сияқты. Алайда, түйме басылғанда, ол роботқа бағытты бұруды, солға немесе оңға бұруды және бағдарламаны жалғастыруды айтады. Бұл аяқталғаннан кейін бұл робот басқа датчиктер мен құрылғылар үшін керемет шағын сынақ алаңы болады.