PIC -põhine LF ja robotite vältimine: 16 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Sissejuhatus

Selles juhendis õpid robotit kergelt jälgima ja vältima. Minu inspiratsioon pärineb tavaliste inimeste käitumist jäljendavatest robotitest, näiteks ei kõneta te ilma põhjuseta lihtsalt seina. Teie aju suhtleb teie lihaste/ elunditega ja peatab teid kohe. Teie aju töötab väga sarnaselt põhilisele mikrokontrollerile, mis võtab sisendeid vastu ja töötleb need väljunditeks, sel juhul tugineb teie aju teabe saamiseks teie silmadele. Samal ajal on vastuvõetav kõndida seina, kui inimene on pime. Teie aju ei saa teie silmadelt sisendeid ega näe seina. See robot ei ole lõpuks mitte ainult täielik ehitis, vaid ka lahe õppimiskogemus põhiliste elektroonikakomponentide, isetegemise ja kujundamisoskuste kohta, et midagi luua, ja ma tean, et teile meeldib see. Ma tean, et on palju lihtsamaid ja tavapärasemaid meetodeid, mille puhul ei pea sama tulemuse saavutamiseks ise vooluahelaid ehitama ja põhimooduleid kasutama, kuid valisin teistsuguse lähenemisviisi peale selle, et kui sa oled DIY pähkel nagu mina ja tahad õppige midagi uut, see on teie jaoks ideaalne projekt! See robot järgib valgust ja kui tundja seina puudutab, pöörab ta tagurpidi ja pöörab, nii et need on selle roboti põhifunktsioonid. Loodan, et mulle meeldib projekt!

Samm: materjalide loend

Elektroonika

Takistid

· 10K takisti, ¼ vatti (x20)

· 2,2K takisti, ¼ vatti (x10)

· 4,7K VR (x2)

· 10K VR (x2)

· 1K takisti, ¼ vatti (x10)

· 220 oomi takisti, ¼ vatti (x4)

· 22K takisti ¼ vatti (x10)

Kondensaatorid

· 10 pf keraamiline (x5)

· 2200uf elektrolüütiline, 25V (x2)

· 10nf keraamiline (x4)

Pooljuhid

· BD 139 NPN võimsustransistor (x4)

· BD 140 PNP võimsustransistor (x4)

· BC 327 PNP transistor (x4)

· LM350 pingeregulaatorid (x2)

· 741 op-amp (x2)

· 4011 Quad NAND (x2)

· PIC16F628A mikrokontroller (x1)

· LED 5 mm (teie valitud värv) (x3)

Riistvara

· Vineerplaadilehed

· 5 mm x 60 mm vahemutter (x4)

· 5mm x 20mm polt (x8)

· Hammasülekandega mootorid 12V 500mA (x2)

· 60 mm vahtrattad (x2)

· Naissoost kanarbiku (hüppaja) pistikud (x50)

· 12V, 7,2Ah Gate mootori aku (lisavarustusena võib kasutada väiksemat akut, kuid veenduge, et see oleks 12V).

· 2 mm traat (10 m)

· Isase kanarbiku (hüppaja) pistiku tihvtid (x50)

· 3 mm termokahanevad torud (2 m)

2. etapp: ahelate ehitamine

Vooluahelate loomine on üsna lihtne, see on suurepärane õppimiskogemus neile, kes pole seda kunagi varem teinud, ja hea tava neile, kes seda on teinud. Võite alati proovida mõnda muud meetodit, kuid ma eelistan Veroboardi kasutamist, kuna jootmiseks on rajad lihtsamad. Soovitan enne tegeliku vooluringi ehitamist teha leivaplaadile mudel ja kujundada oma Veroboardi skeem paberile, see kõlab praegu palju tööd, kuid see maksab teie ahelate ehitamisel (eriti võrdluspunktide puhul)).

H-sildade ehitamine

H-Bridge on vooluahel, mis vastutab teie mootorite juhtimise eest ja mis saab signaali mikrokontrollerilt ning peatab või pöörab mootorid ümber (see on modifitseeritud H-Bridge koos 4011-ga, mis toimib kaitselülitina ja lisab rohkem juhtimisfunktsioonid). Allpool on kujutatud skeemid, Vera plaadi paigutus ja viimane vooluahel (ärge unustage ehitada 2 H-silda, üks iga mootori jaoks).

3. samm: LDR -ahelate ehitamine

LDR-ahelad toimivad roboti silmadena, mis tajuvad valguse olemasolu ja saadavad pingesignaali PIC mikrokontrollerile, et võimendada PIC I pingesignaali, kasutades 741 töövõimendit. Ärge unustage ehitada 2 vooluringi, üks roboti iga silma jaoks.

Samm 4: PIC -tugiahela ehitamine

See on ahel, mis on roboti aju.

Samm: pinge reguleerimisahelate ehitamine

Robotisse saabuv põhipinge on 12 V, see tähendab, et H-Bridge'i ahelates peab olema pingeregulaator, kuna need töötavad 9 V ja PIC- ja LDR-ahelates, mis mõlemad töötavad 5 V pingega. Pinge peab olema ka stabiilne, et mitte kahjustada komponente, need ahelad reguleerivad pinget, pidage meeles, et ehitage 2 ahelat. (Kõik pildid on allpool). Pärast ahelate lõpuleviimist seadke need õigele pingele, keerates VR-i ja mõõtes mitme meetri abil. Pidage meeles, et LDR- ja PIC -ahelad vajavad +5 V. Ja H-sillad vajavad +9V.

6. samm: tihvtide lisamine ahelasse

Nüüd, kui olete oma ahelad üles ehitanud, on aeg joota päise tihvtidele. Teine meetod on traadi jootmine otse plaadile, kuid ma leian, et juhtme katkestused on siis tavalisemad. Et määrata, kuhu tihvtid joota, vaadake iga vooluahela Veroboardi paigutust, leiate vooluahela kujunduse all olevatelt klahvidelt päise tihvtide sümbolid ja seejärel vaadake lihtsalt oma vooluringi disaini, loendage oma augud tahvlil, et järgida paigutus ja seejärel lihtsalt jootke tihvt. (Sümbol, mida peate otsima, kuvatakse pildil). Ärge unustage valida õige skeemi õige paigutus.

Samm 7: Veroboardi jälgede murdmine

Teie ahelad on peaaegu lõppenud; praegu on kõige tähtsam teha Veroboardi rajad. Jällegi järgige sama põhimõtet, kasutades iga ahela klahve, et määrata, kus rajad katkestada, veenduge, et katkestate rajad lõpuni, ma kasutasin käsitöö (hobi) nuga. (Esitatakse võtme pilt ja näide raja katkestamisest).

8. samm: PIC -i kodeerimine

Nüüd, kui olete oma ahelad lõpetanud, võite hakata tegelema roboti põhiosaga, PIC -i kodeerimisega, PIC -i kodeerimine on otse edasi, kood kirjutati MPLab X -is, lähtekood ja püsivarafail (.hex) on esitatud zip pakend. Püsivara PIC -kontrollerile välkimiseks võite kasutada mis tahes saadaolevat programmeerijat.

Samm: mikrokiipide sisestamine

Nüüd, kui olete suurema osa oma tööst vooluahelatega lõpetanud, on viimane aeg mikrokiipide sisestamiseks. See on üsna lihtne ülesanne, kuid siiski keeruline, kuna enamik teie mikrokiipe on poest ostes imelike käsnadega, võite küsida, miks, kuid kiibid on staatiliselt tundlikud, mis tähendab, et te ei saa neid kätega puudutada, kui te kannad staatilist riba. See hõlmab 4011 -sid ja PIC -i, seega olge ettevaatlik ja ärge puudutage nende mikrokiipide tihvte, vastasel juhul kahjustate neid. (Veenduge, et sisestate kiibi õigele küljele, esitatakse näide).

10. samm: ahelate testimine

Teie ahelad on nüüd valmis; on aeg neid testida! Vooluahelate testimiseks vajate multimeetrit (multimeeter on seade, mis mõõdab pinge, voolu ja takistuse erinevusi), õnneks on kaasaegsel multimeetril veel mõned funktsioonid. Kõigepealt peate tegema vooluahela põhilise visuaalse kontrolli, kontrollides pragude, juhtmete katkestuste ja lahtiühenduste olemasolu. Kui olete selle üle õnnelik, on oluline kontrollida näiteks vooluahela kõiki polaarsusi, näiteks: teie transistorid peaksid olema õiges suunas ja teie mikrokiibid tuleks korralikult sisestada. Pärast seda on aeg kontrollida trükkplaadi alumist osa, kontrollida visuaalselt, kas radade vahel pole lühiseid, ja siis veenduge, et võtaksite käsitöönoa ja viilutaks selle lihtsalt plaadi metallradade vahele. Viimane asi, millele tähelepanu pöörata, on teie vaheajad, tehke visuaalne kontroll oma vooluahela iga pausi kohta, veendumaks, et rada on katki. Korrektseks kontrollimiseks peate kohandama oma multimeetrite seadistuse järjepidevuseks (pilt esitatakse allpool) ja kui teie multimeeter piiksub, siis vaheaeg on vigane ja asetage üks juhe Brockeni raja ühele küljele ja teine juht teisele poole. peate seda uuesti tegema. Soovitan iga vooluringi eraldi testida, et mitte segadusse sattuda. (Parandage kõik vead enne järgmise sammu tegemist). Ärge unustage vooluahelaid korralikult pinge reguleerimisega juhtida:

· H-sillad: 9V

· LDR + PIC: 5V

11. samm: robotkorpuse kokkupanek

Nüüd, kui teie ringtööd on tehtud, on aeg teha isetegemist, nüüd paneme kokku roboti ülemise osa. Ülemine osa koosneb põhimõtteliselt kõigist vooluringidest ja anduritest. Kõigepealt peate oma vineerplaadile puurima augud vahemutrite ja kruvide jaoks, puurige igast nurgast ühe sentimeetri küljelt (see ei ole tegelikult oluline, kus te oma auke puurite, kui teie struktuur on stabiilne ja see vastab põhjaplaadile puuritud aukudesse). Nüüd on vaja veel mõnda puurimistööd teha ….. kui otsustate plaadi paigaldada vahemutritele, peate neile puurima kõblad (vaadake oma mutri läbimõõtu ja valige vastavalt puur). olge seda tehes ettevaatlik, et mitte plaati kahjustada, ja valige vastavalt trükkplaadi paigutusele, kuhu soovite augud paigutada (et mitte kahjustada radasid). Teine lihtsam meetod on plaatide lihtsalt vineerile liimimine (proovige seda tehes jääda minu paigutuse, tagaküljele paigaldatud H-sildade jms juurde)

12. samm: robotkorpuse kokkupanek (2. osa)

Nüüd, kui olete ülemise osa kokku pannud, on aeg alumine osa kokku panna. Põhjas asuvad kõik pingeregulaatorid, ajamid ja kondensaatorid. Teie esimene samm on mootorite paigaldamine vineerplaadile. Ma eelistan kahte põhilist mootori paigaldamise viisi, kas paigaldate need vineerplaadi keskele või ühele poolele. Kui otsustate mootorid küljele paigaldada, peate meeles pidama, et peate ostma esihooratta, mis aitab robotil tasakaalu hoida ja seda õigesti manööverdada. Ärge unustage enne mootori nõuetekohast paigaldamist teha mõned põhilised mõõtmised ja kontrollid, soovitan mootori paigaldada kaablilukuga, mis on odav ja hõlpsasti teostatav, kõigepealt kuumliimige mootor vastavalt soovitud mõõtudele ja seejärel puurige kaks auku mootori kahele küljele mootorit vineerisse ja kasutage selle hoidmiseks lihtsalt tõmblukku (ärge unustage oma tõmblukuga korralikult pingutada). Regulaatorite ja kondensaatorite pealekandmine on lihtne (improviseerige vineeril oleva ruumiga) ja kinnitage need vahemähise meetodi või kuuma liimi abil (soovitan kondensaatorid liimida). Lõpuks puurige augud ülemise plaadi paigaldamiseks (kasutage samu mõõtmeid, mida tegite ülemisel osal), soovitan puurida väiksemaid auke ja vajutada vahekauguse mutrid sisse.

Samm 13: juhtmestik

Nüüd, kui olete oma vooluahelaid jootnud, kontrollinud ja paigaldanud, on aeg kogu asi kokku ühendada. Juhtmestiku põhitõed on see, et kõik ahelad ühendatakse lõpuks PIC -iga, mis töötleb ja saadab teavet, pidage meeles, et teie juhtmestik on väga oluline ja peate veenduma, et kõik on õigesti. Ok, nüüd, kuidas juhtmeid ühendada, nüüd saate aru, miks otsustasin kasutada kanarbiku tihvti meetodit, sest see muudab selle lihtsamaks. Kui teil on naissoost hüppajatraat, saate lauad kiiresti kokku ühendada, vastasel juhul võite joota tavalise traadi kanarbiku tihvti külge (džemprid on paremad, sest kui teil on ekslikud tihvtid, ei pea te uuesti jootma). Pildil on toodud ühendusskeem.

14. samm: tundlate kinnitamine ja ühendamine

Teie robot kasutab selle ees oleva seina tajumiseks kahte tunnet. Tundurite kinnitamine on üsna lihtne, selle põhiliselt kaks mikrolülitit toimivad vasaku ja parema tundjana. Kuumalt liimige need oma teise plaadi esiküljele. Ühenduste skeem esitatakse allpool. (Ärge unustage välja selgitada mikrolüliti tihvtid, nt COM).

15. samm: roboti testimine

Okei, see on põnev hetk, mida olete oodanud, et lõpuks oma robot esimest korda vallandada !! Ära nüüd liialt põnevil ole, see ei tööta kunagi esimest korda, kui SINA OLED ÜKS ÕNNELIK EHITAJA !! Ärge nüüd pettuge, kui see ei tööta, ärge muretsege, see varsti kindlasti. Allpool olen koostanud nimekirja kõigist võimalikest probleemidest, millega võite silmitsi seista, ja kuidas neid lahendada.

· Kogu asi ei tee midagi. Kontrollige toiteahelaid ja plaadi toitepistikute ühendusi, samuti polaarsusprobleeme.

· Vastassuundades pöörlevad mootorid. Vahetage ühe mootori polaarsus, see peaks selle teisele poole pöörama, võib olla ka programmeerimisprobleem.

· Midagi hakkab suitsetama või tunnete, et midagi on tõeliselt kuum. LÜHIS!! Kahjustuste vältimiseks lülitage kohe välja. Kontrollige kõiki võimalikke ahelaid, sealhulgas juhtmeühendusi.

· Mootorid pöörlevad tõesti aeglaselt. Suurendage voolu robotile. Või võimalik H-silla puudus.

· Robot ei tunne valgust õigesti. LDR -ahelate VR -i reguleerimine võib olla programmeerimisprobleem.

· Robot käitub ebatavaliselt ja teeb imelikke asju. Programmeerimine! Kontrollige programmeerimiskoodi veel kord.

· Robot ei tunne seina. Kontrollige mikrolülitite ühendusi.

Nii et need on probleemid, mis juhtusid minu robotiga. Kui teil on ebatavaline probleem, muutke või muutke minu disaini paremaks, pidage meeles, et me kõik õpime ja täiuslikku pole olemas.

16. samm: katse ja viga

Kui pärast mitme tunni pikkust proovimist, kontrolli ja katsetamist robot ikka ei tööta, ärge visake seda vastu seina ega rebige seda laiali ning kaotage lootus. Proovige õues jalutades lihtsalt värsket õhku saada või lihtsalt magada, mul on selliseid hetki olnud palju ja kas teate, miks? Elektroonika on üks raske hobi, üks komponent ebaõnnestub- kõik ebaõnnestub. Ärge unustage katsetamise ajal seda osadeks jagada ja hoidke disaini ja paigutusega alati avatud meelt. Ole vaba ja loominguline ning ära kunagi loobu !!! Kui teile minu projekt meeldis, palun hääletage mind konkursil make it move, loodan, et teile meeldivad!