Heathkit Hero Jr Robotu Müasir Avadanlıqlarla Təkmilləşdirin: 4 Addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Bu bitmiş bir layihədən daha çox davam edən bir işdir, oxuyarkən bunu unutmayın. Təşəkkürlər

Bir az bu robot haqqında, haradan aldığım və bununla bağlı planlarım. (2015 Star Wars Day layihəsindən şəkil)

Yəqin ki, 2005 -ci ildə həyat yoldaşımla yerli bir bazarda idik, sadəcə ətrafa baxırdıq, heç nə axtarmırdıq. Çöldə qurulmuş yaşlı bir fermer var idi, yerin arxasına yaxın idi və çox adam onun mallarına baxmaq niyyətində deyildi. Gedib baxan biri olduğuma sevindim.

Bu kiçik robotu vardı, əlbəttə ki, nə olduğunu bilirdim. Nə qədər istədiyini soruşdum və şoka düşdüm, şok etdim - bütövlükdə 20.00 dollar istədi. Məhz o zaman mənə dedi ki, yəqin ki, son 20 il ərzində bir tövlədə idi və yaxından baxanda orada tüklü yaradıcılar yaşayırdı. Tellər çeynənmişdi, əsas lövhə əsasən məhv edilmişdi. Batareyalar istifade olunmayib. İş qarışıq idi və bu barədə bacardığım qədər gözəldir.

Hətta bütün kartuşları da var idi və nəzərə alındıqda olduqca yaxşı görünürdülər.

Görünüşünə baxmayaraq, uşaqlıqdan bəri arzuladığım bir şeyi gördüm. Fermerə 20 dollar verdim və ona təşəkkür etdim. Mükafatımı yenidən maşına aparıram.

Elektronikaya baxmağa, nəyin işlədiyini və nəyin işləmədiyini görmək üçün kifayət qədər təmizlənmək təxminən bir ay çəkdi. Nəhayət, mən də güc əldə edə bildim, təəccüblüdür ki, özünü yoxlamadan keçdi - düşündüm ki, hey, bunu təmizləmək üçün bir az iş görməyim lazım olsa belə, bu çox böyük bir işdir. Yaxşı, bir dəfə öz -özünə yoxlama keçdi, elə oldu, bir daha keçə bilmədim.

Əsas lövhələri çəkdim, satdım.

Sürücü motorunu və step motorunu yoxladım (stepperdə korroziyaya başlayan tellər var idi və ən yaxşı vəziyyətdə deyildi), amma hər ikisi də işləyirdi, buna görə də saxlayıram.

Robotu bir növ ekran əsəri kimi qoydum, çünki nə etmək istədiyimi çox yaxşı bilmirdim.

2015 -ci ilin sonunda qoşulduğum bir qrup ustadan və tinkerdən yerli kitabxanamız üçün "Ulduz Döyüşləri Günü" üçün bir şey etmək istədiyimizi soruşdular, düşündük və dedim ki, "Hero Jr" ı geri gətirsəm nə edim? Arduino mikro nəzarətçiləri istifadə edərək həyat. Və etdiyim budur - əlavə bir parıltı verdim və içərisində 7 Arduino istifadə etdim. Və bunu "çox vəzifəli" etmək istədim, o vaxt başqa yolla necə edəcəyimi bilmirdim. O layihəni burada sənədləşdirdim:

Yaxşı 2015 -ci il idi, yüngül qılınc silindi və bu layihə üçün xüsusi olan Arduinoların çoxu. Xüsusi bir şeyin olmasını istəmirsinizsə, əksər hallarda Arduino bunu işlədə bilər. Robot bir nümayiş parçası olaraq öz məkanına qayıtdı. Yolda bir neçə şey öyrəndim və hətta o vaxt enerji təchizatını da artırmaq niyyətindəydim. Zaman ən yaxşısını aldı və mən yalnız 12v -dan 5v -a qədər 4 portlu USB 8 amp lövhəsi sifariş etdim. Təəssüf ki, indi bu lövhəni heç bir yerdə tapa bilmirəm, bilmirəm onu düzəltməyi dayandırdılar, yoxsa? Ancaq hətta bu lövhə də indiyə qədər bir qutuda oturmuşdu.

Orijinal layihənin məqsədlərindən biri, onu bacardığım qədər üzümlü görməyini təmin etmək idi, lakin əksər avadanlıqları müasir əşyalarla əvəz etməkdi. 2020 -ci ildə hətta LED -lərini daha sonra RGB (neopixel) səviyyəsinə yüksəltmək qərarına gəldim. Məqsəd hələ də üzüm görünüşünü qorumaqdır, düşünürəm ki, qırmızıdan başqa bir rəng istifadə etməyincə belədir.

Bu layihə, bir Arduino Mega 2560 mini (klon lövhəsi, bəyənmirəm), Raspberry Pi 3+, Orijinal Google AIY lövhəsi/dinamik/mikrofondan istifadə edir, step motorunu ASMC-04 servo mühərriki ilə əvəz etdi, 36v LIPO akkumulyatoru sınmış lövhədən çıxarıldı. 36v-12v 5amp DC-DC çeviricim və 4 portlu 12v-5v 8amp USB cihazım var. Ucuz bir ultrasəs və LDR, bir az 3D çaplı montaj. 8 kiçik ws2812 led (neopixel olaraq da bilinir), bir neçə cat5 keystones və qısa cat5 kabeli. (2015 -ci il layihəsindən gerilim ayırıcı ayrıldı, amma 36v yox, 12v/24v idi, bu düzgün deyil. Düzəldilməlidir) və L298 motor sürücüsündən istifadə edirəm (2015 -ci il layihəsindən də qaldı)

Orijinal 1984 -cü ildən qalan robot - 12v DC sürücü mühərriki, orijinal klaviatura hələ də işləyir və orijinal "yaşıl güc" ledi. Qabıq və çərçivə hələ də eynidir. Amma budur. Qalan hər şey dəyişdirilib.

Bu, hazırda davam edən bir işdir - hələ də Raspberry PI üçün bir python proqramı hazırlamaq üzərində işləyirəm, Arduino eskizində tapdığım bir neçə kiçik problemi həll etməliyəm (əsasən işləyir). Mən zarafatla deyirəm ki, bu heç vaxt bitməyəcək layihələrdən biridir. Bu nöqtədə, LED -lərin hamısı işləyir, Ultrasonik işləyir, LDR işləyir, Servo motor işləyir, Sürücü motoru irəli gedir, geri deyil (izləməyim lazım olan qırılmış tel). 36v -12v işləyir və 12v -5v işləyir, Raspberry Pi güclənir, Arduino PI -ni gücləndirir. Əsasən aparat naqildir və işləyir. İndi hamısı proqramdır.

Addım 1: LEDlər və təkmilləşdirmə

Orijinal 1984 modeli LED -lərdən "qəribə" lehimlənmişdi, əgər lövhədən kənarda olmalı idilər, amma lehim LED -lərlə eyni tərəfdə idi. 2015 -ci ildə bu LED -lərdən bəziləri işləmiş, bəzilərini işləməyənləri əvəz edə bilməmişəm, amma bu, bəzilərinin çox qaralmasına səbəb olmuşdu, bəziləri isə heç işləməmişdi. Lövhəyə yaxından baxanda, bir neçə lehim yastığının qaldırıldığını və qırıldığını görə bilərsiniz.

Hamısı eyni 5v pozitiv paylaşdı, buna görə açmaq və ya söndürmək üçün əsasları dəyişdirin. Bildiyim şey bir şeydir, amma bəyənmədim. Bilirsiniz, bir Arduino eskizində "YÜKSƏK" normal olaraq yanar və "DÜŞÜK" normal olaraq sönər - bu halda "YÜKSƏK" LEDləri söndürürdü və "DÜŞÜK" yandırılır. LED -lərdə əks məntiq.

2015 -ci ildə narahat olmağım lazım olan daha vacib şeylər olduğu üçün bu sürüşməyə icazə verdim.

Bu il qərara gəldim ki, WS2812 RGB LED -lərinin fikrini bəyənirəm, ucuzdur və istifadəsi asandır, bir məlumat xətti istifadə edir və yalnız 5v və toprağa ehtiyac duyurlar. Bunlar 5 mm -lik LED -lərdir, buna görə standart LED -lərin uyğun olduğu hər şeyə çox gözəl uyğun gəlir. Onları eBay -də tapdım, bu tip LED -lər üçün ödədiyimdən bir qədər çox idi, amma mən Ştatlardan sifariş verməyi seçirəm. çünki bu dəfə Çindən göndərmə çox uzun çəkir. Bir az daha çox ödəyin, daha sürətli alın. 10 LED mənə 10,00 dollara başa gəlir, sanırım pis deyil, həm də əla qiymət deyil.

Bunları bağlamaq olduqca asandır və düz irəlidir, bir zəmin, müsbət (5v), bir məlumat daxil və bir məlumat var. Köhnə bir bağlama metodundan istifadə etməyi və bunları tellə bağlamağı seçirəm. Düşünürdüm ki, əgər məlumatları lehim etsəm, məlumatları sıralamaq daha çətin olsaydı, telləri çox uzağa kəssəm daha da çətin ola bilərdi, onlar artıq olan çuxurlara düzgün oturmazdı. Qəhrəman Jr. Tel sarma ilə onları bir az gəzdirə və bir az daha yaxşı formaya sala bilərəm.

Onları telə bağladıqdan sonra onları Arduino UNO -ya bağladım və neopiksellər üçün Adafruit -dən nümunələrdən birini istifadə etdim. Hər şeyin işlədiyi üçün xoşbəxtəm. Onları robotun başına qoydum və hər ikisini də lövhədən qorumaq üçün üstünə ikiqat arxa lent taxdım və bir az daha yaxşı yerində saxladım.

Daha sonra onları Arduinoya bağladım və bir tel vurmadığımdan və ya qısalmadıqlarından əmin olmaq üçün nümunəni yenidən başladım. Hər şey işləyirdi. Hər şeyi bağlamaq üçün bir az vaxt lazım idi, amma vicdanla tel sarımına başladıqdan sonra olduqca sürətlə hərəkət edə bilərsiniz.

Yuxarıdakı şəkillər orijinal QIRMIZI LED -ləri, lövhəni göstərir, sındırılmış izləri, yeni ledləri müxtəlif mərhələlərdə məftillə göstərməyə çalışdım. Və nəhayət başlarında işləyirlər.

Həm də danışarkən LED -lərin "ağız" ı canlandırdığı və Adafruit nümunələrini işlədən Hero Jr "ağzının" videoları var. Hələ yükləməmişəm, amma tezliklə olacaq.

Addım 2: Raspberry PI Google AIY və Arduino Mega 2560 Mini

2015, Fərqli bir zaman idi - və fərqli bir layihə. 7 fərqli Arduino istifadə etdim, çoxu UNO və ya Nanos, bir neçə MEGA idi. MP3 qalxan istifadə edərək MP3 -lər oxumaq üçün bir cihazım var idi, biri EMIC 2 nitq sintezatorunu idarə etmək üçün, biri yüngül qılınc üçün. Motor sürücüsü, step motor -klaviatura, siyahı davam edir. 2015 -ci ildən bəri çox şey öyrəndiyimi söyləməyə ehtiyac yoxdur və 2015 -ci il versiyasının olduğu kimi işləməsi təəccüblüdür (heç nə bilməyib öyrənmək və təxmin etmək).

2020 - "Ulduz Döyüşləri Günü" versiyası həmişə birdəfəlik istifadə ediləcəyi üçün planlarım hər şeyi əvvəldən asanlaşdırmaq idi. 2015 -ci ildə Raspberry PI istifadə etmək fikri ilə oyuncaq hazırladım, amma o işi gerçəkləşdirmək üçün o vaxt kifayət qədər məlumatım yox idi. Arduino Mega 2560 mini -nin Giriş/Çıxış lazım olduğu qədər hər şeyi edəcəyinə qərar verdim, IE: mühərriki yandırın/söndürün, pilləni/servonu yandırın, LDR oxuyun, ultra sonik oxuyun, gərginlik bölücüsünü oxuyun. Bu vəziyyətdə, Mega, əslində etməsi lazım olan yalnız bir neçə şeyi ehtiva edən "kukla" bir cihazdır, lakin Mega da klaviaturanı oxumaq üçün istifadə olunur, buna görə Mega arasında iki tərəfli bir əlaqə metoduna ehtiyacım var idi. və Raspberry PI. MQTT protokolundan istifadə etməyi seçirəm, amma bunun başqa bir problemi serial portu üzərindən necə əldə etməyi təklif etdi? Xoşbəxtlikdən bu layihəni "serial2mqtt" github -da tapdım https://github.com/vortex314/serial2mqtt Həqiqətən bir növ ağ geçidi olan proqram Raspberry PI -də işləyir - Arduino yalnız düzgün ifadə edilmiş serial mesajı göndərir və bu sonra MQTT brokerinə keçdi. Düzgün işləməsi üçün bir az vaxt lazım idi, amma olduqca yaxşı işləyirdi və mənə lazım olanı edirmiş kimi görünür. Arduino Mega onlayn olduqda, ultrasəs oxunması, ldr oxunması, gərginlik oxunuşu dərc edəcək. Komandaları, motor hərəkətlərini, servo hərəkətini və LED -lərlə nə edəcəyini dinləyəcək. Bütün bunlar çox görünsə də, əlavə xərc olduqca kiçikdir və kifayət qədər yaxşı işləyir.

Raspberry PI, python, C ++ ilə proqramlaşdırıla bilər, serial portundan istifadə edə bilən və MQTT istifadə edə biləcək hər şey. AIY ilə Google istifadə etməyəcəyim üçün sürücüləri quraşdırmalı və bunun işlədiyinə əmin olmalı idim. Başqa bir şans Github -un qalan hissəsini qırır, Shivasiddharth GassistPI edir və bu işi yerinə yetirmək üçün nə quraşdırılması lazım olduğunu anladı, təlimatları burada tapa bilərsiniz:

PI, danışmaq üçün lazım olan MQTT brokerinə və digər proqramlara ev sahibliyi edir. Daxil olmaq üçün hazırda SSH istifadə edirəm, bir veb interfeysi qurmaq planlarım var, amma bu, hələ edilməmişdir. Bu layihə üçün python öyrənməklə "oynayıram", hələ də hazır olan bir çox proqramım yoxdur.

Burada bəzi xüsusi qeydlər:

Sahib olduğum orijinal Mega 2560 Mini, eyni Aralıq çipdən istifadə edərək, orijinal Arduino Mega 2560 -ın kiçik bir klonu idi, buna görə test edərkən yalnız iş skamyasında tam ölçülü Mega istifadə etdim. Təəssüf ki, klaviatura tellərini həmin lövhəyə lehimləmişdim (başlıq pinlərini lehimləməzdim, nə düşünürdüm, kaş 2015-ci ildə bunu günahlandırsaydım, amma edə bilmərəm) Təəssüf ki, bu tellərdən bir neçəsi bağlandı və yenidən lehimləmək üçün təmiz bir çuxur ala bilmədim. Bir klon klonuna getdim, yenə də Arduino Mega 2560, lakin daha ucuz bir versiyadır və ucuz bir serial port çipi ilə. Bu, təxminən 10% və ya daha çox düşmüş paketlərlə bağlı bəzi problemlərə səbəb olur, hər şeyi geri çəkib başqa bir lövhə ilə yenidən sınamaq kifayət deyil. Ancaq məni bir az dəli etmək kifayətdir. "Yeni" (versiya 2) Mega-da tel sarma istifadə etdim və başlıq sancaqlarını tərk etdim (bəlkə gələcəkdə genişlənə bilər, hazırda yalnız 12 və ya 13 pin istifadə edirəm)

Raspberry PI və Mega Mini üçün də 3D çap (bəzi uğursuz izləri yenidən istifadə etdim). Kimsə istəsə dizayn sənədlərini axtarmalıyam. Bir neçə deşik kəsmək və ya bir az düzəltmək üçün fırlanan bir alət istifadə etdiyim üçün çox yaxşı deyillər, amma kimsə istəsə onları axtararam.

Yuxarıdakı şəkillər: Google AIY Hat ilə Raspberry PI 3+, xüsusi hazırlanmış montajda İstifadə etmək istədiyim, amma həqiqətən qarışıq olan orijinal Mega 2560, o qədər də məmnun olmadığım Mega 2560 (v2) tel sarma teli və xüsusi 3D çap montajı ilə işləyir

Addım 3: Stepper -dən Servo -ya

Təəssüf ki, bu barədə çox şəkil çəkmədim və köhnə pilləli motorun heç bir şəkli yoxdur.

1984 - bir pilləli motor, ehtimal ki, 1984 -cü ildə böyük bir servodan daha ucuz idi. Son dayanacaqlar var idi və hər addım açıldıqda stepper özünü evə götürməli idi. 3D printeri və evə necə gəldiklərini düşünün.

2015 - Nə etdiyimi həqiqətən bilmədiyim başqa bir hərəkətdə son dayanacaqları sildim - və onları itirməyə başladım. Daha əvvəl qeyd etdiyim kimi, kiçik yaradıcılar pillədəki tellərin bir hissəsini yeyirdilər, tellər daha az açılırdı və paslanmağa başlayırdı. 2015 -ci ildə işlədiyinə təəccübləndim, amma oldu.

2020 - Stepper işləməyi dayandırdı və mən əvəz axtarmağa başladım. ASMC-04 böyük servo motorla rastlaşdım, bu ən ucuz seçim deyildi, amma tapdığım ən yaxşılarından biri idi. Stepper Çindən 50 dollar+ dollar idi və buynuz montajı başqa 13 və ya 14 dollar idi. Mənim üçün faydalar xərcləri ölçdü.

Servo sürücüsü ya 12, ya da 24 voltdur, fırlanma bucağı 0 ilə 300 dərəcədir (Arduino eskizimdə 0 ilə 180 arasında məhduddur), bunu arduinodan 1 tellə idarə edə bilərəm (torpaq telini hesablasanız 2). Yüksək torklu bir RC servo, lakin dönmə əslində o qədər də sürətli deyil.

Bunun xəyal qırıqlığı, hətta addımla eyni çuxurlara bağlanacaq kimi göründüyünüz xüsusiyyətlər idi, düzgün uyğun gəlmədi və bunun üçün yeni deliklər qazmalı oldum. Servo buynuz montajı da orijinal step motor montajından daha böyükdür, buna görə daha çox delik açmaq lazımdır.

Mənə stepperin sürətini çox xatırladır, buna görə də robotun içərisinə baxmadıqca fərq etməyəcəyiniz yaxşı bir şey və bir şey dəyişdi.

Şəkillər:

Mən bu şəkilləri çox çəkməmişəm, ola bilsin ki, daha bir neçə yerdə ola bilər, amma bunlar çox bənzəyəcək.

Addım 4: Daha Bir neçə Şəkil

Hələ də bu Robot üzərində işlədiyim üçün (bu nöqtədə əsasən proqram təminatı) daha bir neçə şəkil paylaşacağımı düşündüm

Şəkillər:

4 portlu USB 12v-dan 5v-a qədər 8 amper DC-DC çeviricisi, bunu artıq tapa bilmirəm və istərdim ki, bir neçə dənə alsaydım.

36v LiPo akkumulyatoru sınmış lövhədən çıxarıldı

Robotun içərisində olan şəkillər, tellər və s. LED dəyişdirmə şəkillərinin daha bir neçə şəkli, Arduino Mega-nın bir neçə başqa şəkli, üstü örtülmüş ultra-sonik şəkli (əslində 2015-ci ildə belə idi)

Üzərində qabığı olmayan bədənin şəkilləri və MQTT üzərindən sınamaq üçün konsolun istifadəsi şəkli.

Hələlik bu barədə, Baxdığınız üçün təşəkkürlər və bəyənsəniz, zəhmət olmasa mənə səs verin:-) LOL layihələri üçün daha çox hissədən istifadə edə bilərəm - Yaxşı günlər keçirin və hər kəsin təhlükəsiz olmağa çalışın.