Arduino Mothbot: 11 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:51

Selle projekti eesmärk on projekteerida ja ehitada Arduino Duemilanove mikrokontrollerplaadi abil lihtne valguse jälgimise robot. Tahtsin tõesti jagada robotiprojekti, mis oli odav, lihtne ehitada ja millel oli täielik juhiste komplekt kõigi erinevate sammude jaoks. Loodan, et mul on see õnnestunud ja sooviksin saada kommentaare selle juhendi veelgi paremaks muutmise kohta.

Selle roboti disain keskendus Massimo Banzi raamatu "Getting Started with Arduino" kasutamisele ja avaldati saidil [makezine.com Make]. Ma kasutasin ka koodi servode käitamiseks projektist pealkirjaga: Kuidas teha Arduino juhitavat servorobotit (SERB). Arduino Mothbot on kokku ehitada üsna kiire robot. Eeldades, et alustate kõigi osadega ja te ei pea improviseerima, peaks projekti ehitamiseks kuluma kokku võib -olla tund. Seda juhul, kui järgite juhiseid ja kopeerite koodi. Kui aga ehitate korraga ainult ühe funktsiooni ja katsetate seda, võib see projekt võtta oluliselt kauem aega. Pikema raja eeliseks on see, et õpid ilmselt palju rohkem ja teedel on lõbus.

Samm: koguge oma osad ja tööriistad

Selle roboti ehitamine maksab teile osade kaupa umbes 80 dollarit, kui te pole kunagi varem midagi sellist teinud. Kulud olid minu jaoks tunduvalt väiksemad, kuna mul on palju elektroonikat, millest töötada. Kuid ma tean, kui masendav võib olla juhiste järgimine ilma teadmata, milliseid osi osta, kust tellida ja kui palju kõik ette maksab, nii et olen teinud kõik selle teie heaks. Kui olete kõik osad ruudukujuliselt ära saanud, peaks selle projekti tegemine olema kiire. Täieliku osade loendi saamiseks järgige järgmist linki minu projekti vikile. Arduino Mothboti osade loend

Nüüd võiksite hankida mõned tööriistad. Kuna see projekt kasutab jooteta leivaplaati, saate hakkama ilma paljude väljamõeldud elektroonikaseadmeteta. Loodetavasti leiate garaažist ülejäänud asjad, mida vajate: 1. nõelatangid 2. traatlõikurid 3. lameda kruvikeeraja 4. väikesed ristlõikega (4-poolne) kruvikeeraja 5. reguleeritav mutrivõti või 11/32 " kuuskantvõti 6. puur 7. 1/16 ", 5/32" ja 7/32 "puurid

2. etapp: planeerimisetapp

Enne selle projektiga alustamist vaatasin Instructablesis ringi palju muid projekte. Veetsin mõnda aega ka Massimo Banzi raamatut "Arduinoga alustamine". Peaaegu kõik selles projektis on tehtud selle veebisaidi või raamatu näite põhjal. Kavandasin projekti sel viisil, püüdes selle algajale robotiteadlasele kättesaadavaks teha.

Planeerimisetapis ei vaadanud ma mitte ainult riistvara ja kodeerimist, vaid tegin ka elektroonika kodutööd. Tahtsin koostada selle projekti jaoks lihtsa elektroonika skeemi, et saaksin seda ehitades jälgida, mis toimub. Pildil näete erinevaid komponente, elektriliine ja Arduino kontakte. Loodetavasti on see selge skeem ja illustreerib ka seda, kui lihtne on selle projekti elektroonika.

Samm: servode ühendamine Arduinoga

Kui kavatsete robotit ehitada, soovite tõenäoliselt kõigepealt välja töötada selle, kuidas see ringi liikuda. Tõenäoliselt soovite seda saata edasi, tagasi, paremale, vasakule ja peatada. Kui te ei saa aru, kuidas seda õigesti liigutada, ei saa te tõenäoliselt kõiki andureid ühendades midagi teha. Allpool on toodud sammud mootori ühendamiseks Arduinoga.

1. Jooteta leivaplaadi seadistamisel tuleb esimese asjana servodele maapind (GND) ja toide (+6V) seadistada. Otsustasin kasutada laual kahte pikka riba, mis oleksid Arduinole kõige lähemal. 2. Kui maandus ja elektriliinid on tuvastatud, ühendage Arduino plaadi maandus jooteta leivaplaadi maandusribaga. Ärge ühendage toite veel jootmiseta leivaplaadiga. 3. Igal servol on kolm juhtmest, mis neist välja tulevad. Minu omadel on igaühe jaoks must, punane ja valge traat. Must on maa jaoks, punane on toiteallikaks ja valge on juhttraat. Katkestage iga sama suurusega servo jaoks kolm džemprijuhet (kokku 6). 4. Kinnitage hüppaja juhtmed servotraatide otsa ja seejärel iga servo jooteta leivaplaadile. 5. Nüüd ühendage džemprid, et ühendada iga servo maa ja toide maapinnaga ja jooteta leivaplaadi võimsusega. 6. Nüüd ühendage iga servo juhtjuhtmed Arduinoga. Ühendage vasak servo digitaalse väljundiga (PWM) 3 ja parem servo digitaalse väljundiga (PWM) 11. 7. Lõpuks ühendage 4AA patareide maandus ja toide jootmata leivaplaadi maandusega ja toitega. Ärge muretsege, kui servod hakkavad liikuma, kui teie Arduino toide puudub või pole veel programmeeritud. 8. Koodi kasutades peaksite nüüd kaasasolevate funktsioonide abil mootoreid edasi, tagasi, vasakule või paremale suunama.

Samm: mootorite testimine

Arvan, et on oluline lisada mõni testikood, mida kasutasin Arduino Mothboti kokkupanemisel. Kui olete huvitatud ja olete valmis aega veetma, arvan, et leiate need koodilõigud harivatest ja kasulikest teistes projektides. Enne allpool oleva koodi postitamist tahan teatada, et järgmine põhineb teisel suurepärasel projektil nimega Kuidas teha Arduino juhitud servorobot (SERB). Õppisin palju juhendatava töö järgimisest ja tahan tunnustada, kui see on õige.

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

Samm: sisse/välja nupu integreerimine

Nüüd võite soovida oma robotit ühe nupuvajutusega sisse ja välja lülitada. Arduino ise käivitab koodi lõputu ahelaga, kuni eemaldate selle vooluvõrgust, mis võib olla üsna masendav, kui ühendate oma roboti lauale ja see hakkab teie eest põgenema! Nupu integreerimine on selles protsessis suurepärane samm, sest saate teada, kuidas kasutada nuppe ka muudeks asjadeks, näiteks kaitseraua loomiseks, et tuvastada, millal robot vastu seina lööb. Märkusena märkate, et eemaldasin servod enamiku minu piltide jaoks jooteta leivalaud. See lihtsalt muudab pildi selgemaks, kui näitan erinevaid samme. Alustuseks katkestage servomootorite toide enne mis tahes töö tegemist. Ärge unustage seda teha iga kord, kui lisate sellele projektile midagi.2. Nüüd võite soovida, et saaksite oma roboti sisse ja välja lülitada, selle asemel, et robot toite ühendamisel kohe liikuma hakkaks. Tuvastage jooteta leivaplaadi vastasküljel olev riba, et toita sisse/välja nuppu (ja hiljem andureid). Ühendage Arduino toide (+5 V) äsja tuvastatud ribaga, kasutades kaugjuhtimiskaablit. Ühendage kaks hüppajajuhet lülitiga ja ühendage üks ots (+5V) toiteallikaga6. Ühendage hetkelise lüliti teine ots väiksemaks ribaks jootmiseta leivaplaadi keskel.7. Sellest samast ribast ühendage ribaga 10K oomi takisti ja teine ots maasse8. Lõpuks ühendage riba juhe lülitiga ja takisti ühes otsas ja asetage teine ots Arduino digitaalsisendisse 7. Nüüd peaksite koodi abil saama nupu abil robot sisse ja välja lülitada. Kui kasutate koodi koos LED-iga (digitaalne väljund 13), näete, et pardal olev LED lülitub koos robotiga sisse ja välja. See on suurepärane võimalus Arduino koodi testimiseks, kui mootorite toide on lahti ühendatud.

6. samm: sisse/välja nupu testimine

See uus kood sisaldab teavet sisse-/väljalülitusnupu kasutamise ja rongisisese LED -i vilkuma panemise kohta.

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

7. samm: valgusandurite integreerimine

Mis oleks Arduino Mothbot, kui sellel poleks valgusandureid? Selle lihtsa projekti mõte on teha robot, mida köidab kõige eredam valgus. Selleks peame integreerima mõned valgusandurid, tuntud ka kui fototakistid.

1. Enne selle sammu tegemist lülitage uuesti välja servomootorite toide. 2. Valgusandurite seadistamine toimub kaks korda. See on peaaegu täpselt sama seadistus kui hetkeline lüliti. Tegelikult on see sama seadistus, kuid seekord kasutate hetkelise lüliti asemel valgusandurit (fototakistit). 3. Kuna see robot kasutab sõidusuuna valimiseks kahte valgusandurit, on soovitatav seadistada iga valgusandur jooteta leivalaua vastaskülgedele või üksteisest võimalikult kaugele. 4. Ühendage valgusanduri üks ots (+5V) elektriliiniga ja teine ots väikese riba külge plaadi keskel. 5. Ühendage 10k oomine takisti sama ribaga ja teine ots maandusega 6. Nüüd ühendage väikese riba (kus on ühendatud fototakisti ja tavaline takisti) hüppajajuhe ja ühendage teine ots analoogsisendisse. 7. Ühendage vasakpoolne andur Arduino analoogsisendiga 0 ja parem andur analoogsisendiga 1. 8. Nüüd peaksite saama servode liigutamiseks kasutada valgusandureid.

8. samm: lõplik kood

Siin on viimane kood, mida kasutatakse Arduino Mothboti käivitamiseks. Koodi olen lisanud Arduino jadaporti prindiavaldused. Kui teil on Arduino ühendatud arvuti USB -pordi kaudu, peaksite nägema printimisavaldusi, mis ütlevad teile, millist teed robot kavatseb minna. Roboti käitumise peenhäälestamiseks võiksite reguleerida valgusanduri läviväärtust. Lävi sõltub peamiselt teie anduritest ja teie asukoha ümbritsevast valgust.

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

9. samm: ehitage Mothboti keha

Robot, mida te ehitate, pole tõesti hea, kui see ei suuda ennast kokku hoida. Sel põhjusel vajab see keha. Üritasin teha kõik endast oleneva, et see oleks võimalikult lihtne ehitusprojekt. Õigete mõõtmiste väljaselgitamiseks peate siiski natuke tööd tegema. Pakun välja vanuse "mõõda kaks korda, lõika üks kord" meetodit.1. Roboti kere on valmistatud väikesest papli puitlehest, mille ostsin ehituspoest 6,5 x 24 tolli. Lõikasin kaevanduse ehituspoes oleva sae abil 6 "x 8" -ni. Järgmisena puurisin plaadi esiosa suunas augud, et kinnitada servohoidikud iga servo jaoks. Selleks kasutasin 5/32 "suurust puurit.3. Puurisin ka tahvli tagumisse auku roboti tasakaalustava rattaratta jaoks. Selleks kasutasin 7/32" suurust puurit. Ma otsustasin kasutada pisut väiksemat puurit, et saaksin oma rattarattaga tihedalt hõõrduda, kuna ma ei kasutanud selle kinnitamiseks mutri ja poldi kombinatsiooni. Seejärel kinnitasin kronsteinid lauale koos mutrite ja poltidega. Seda tehti lameda kruvikeeraja ja reguleeritava mutrivõtme abil.5. Pärast sulgude kinnitamist kinnitasin iga servo mutrite ja poltidega kronsteinide külge. 6. Lõpuks surusin ratta tervikuks.

10. samm: rataste valmistamine

Rattad olid minu jaoks keeruline probleem. Mul olid tegelikult mõned sertifitseeritud robotrattad, kuid mõistsin, et need on a) liiga rasked ja b) mul ei olnud võimalust neid oma valitud servode külge kinnitada. Siis meenus mulle, et kasutasin keskkoolis purgikaane sarnase projekti jaoks. Nii et see läks poodi sobiva robotratta alternatiivi otsima. Iga ratas on valmistatud Ziploc Twist 'n Loc konteineri kaanest. Teised head kaaned on maapähklivõi purkidel või muudel toiduainetel. Ma ei poolda toidu raiskamist, vaid säästke kaaned kokku ja võite leida, et see on teie robotiprojekti jaoks õige suurus. Ma kasutasin järelejäänud mahuteid kogutud osade hoidmiseks. Esimese asjana valisin rataste jaoks soovitud servosarve. Ma valisin need, millel oli neli sarve ja mis olid nende ostmisel minu servodega kaasas. Enne kui midagi ette võtate, puurige ratta keskele auk. Soovitan seda teha oma 5/32 "puuriga. Seda vajate, et pääseda kruvi külge, mis ühendab sarve servoga. 4. Nüüd keerake kaas sarve külge. Kasutasin igaühega nelja kruvi servo, et kaaned sarvedega ühendada. Võib-olla oleks lihtsam, kui puuriksite kaane kaudu väikesed augud ette nagu mina. Kasutasin selleks 1/16 "puurit. Kuid ole ettevaatlik, selle plastiku puurimine raske puuri ja pisikese puuriga võib olla keeruline. Nüüd ühendage sarved servodega väikese Phillipsi (4-poolse) kruvikeeraja abil. Lõpuks keerake kummipaelad iga ratta ümber, et anda teile rohkem haarduvust. Mina sain oma kummipaelad toidupoest ostetud toodetest. Loodetavasti on teil mõni lamades. 7. Sel hetkel tuleks kogu kere ja rattad kokku panna.

Samm: lõpetage Arduino Mothbot

Kui kere ja rattad on kokku pandud, on lihtne paigutada Arduino ja jootmiseta leivaplaat lihtsalt roboti kere peale. Veenduge, et pääsete ikkagi Arduino USB -sisendisse juhuks, kui peate programmeerimist muutma. Kasutasin nende all mõnda musta elektrilinti, et need keha külge kinnitada. Elektrilinti on lihtne eemaldada ja see hoiab üsna hästi. Kleepige Arduino ja jootevaba leivaplaat oma ehitatud roboti kere ülaosale. Kasutades linti uuesti, on hea ühendada 4AA patareihoidik ja 9V aku korpusesse. Veenduge, et juhtmed ulatuvad.3. Ühendage servotraadid jooteta leivaplaadiga, kui olete need varem eemaldanud. Ühendage Arduino toide5. Ühendage servomootori toide6. Nüüd asetage robot maapinnale ja vajutage sisse/välja lülitit! See peaks nüüd ellu ärkama ja valgust mööda tuba taga ajama:) Tulevase lisaprojektina kaasaksin lihtsa kaitseraua või seinaanduri. See oleks lüliti, sarnaselt selles projektis kasutatavale sisse/välja nupule. Kui aga nuppu vajutada, käskis see robotil pöörata suunda, pöörata vasakule või paremale ja jätkata programmiga. Kui see on valmis, oleks see robot suurepärane väike testimisplatvorm teistele anduritele ja seadmetele.