ARCA (Sevimli Uzaqdan İdarə olunan Android): 4 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Bu təlimat, Cənubi Florida Universitetindəki Makecourse -in layihə tələbinin yerinə yetirilməsi üçün yaradılmışdır (www.makecourse.com).

ARCA, qurmaq və oynamaq olduqca inanılmaz dərəcədə əyləncəli bir Uzaqdan idarə olunan Android -dir. Bu layihənin məqsədi, həm yaraşıqlı, həm də işlək bir robot yaratmaqla hər kəsin anlaya biləcəyi və əlaqələndirə biləcəyi bir şey yaratmaq idi.

Robot 8 ilə 8 LED matrisində fərqli duyğular nümayiş etdirərək fəaliyyət göstərir, bu duyğulara sevinc, yuxu, sevgi, qəzəb, axmaqlıq və yuxarı, sola və sağa baxmaq daxildir. Robot eyni zamanda RC avtomobili kimi işləyir və irəli gedə və sola və ya sağa dönə bilər. Robot hər iki təkər motorunu aktivləşdirərək irəli gedir, sağ motoru açaraq sola, sol mühərriki isə sağa dönür. Dizayn çox sadədir, amma sadəcə işləyir və ürəyimdə bir proqramçı olduğum üçün Arduinonun proqramlaşdırılmasına çox diqqət yetirmək istədim.

Bu dərslikdə istifadə olunan bütün faylların ən son versiyalarını Github ARCA Repository -də tapa bilərsiniz.

Addım 1: Parça siyahısı və 3D çap

Bu layihə üçün hissələr ya 3D çap edilə bilər, ya da onlayn olaraq satın alınır. Montajı düşünərkən səmərəlilik açarını düzəltmək və təkəri yenidən kəşf etməmək istədim. Bu layihə üçün istifadə olunan 3D printer, Makerbot Replikatoru idi, əgər 3D çaplarınızın mənimki ilə uyğun olduğundan əmin olmaq istəyirsinizsə, bu printerdən istifadə edin.

Struktur komponentlər

• Təkərlər və qollar üçün yanlarında delikləri olan qutu
• Arxa təkərlər üçün deliklər və İQ sensoru üçün bir çuxur olan qutu qapağı
• Sol qol
• Sağ əl
• İki arxa təkər üçün ox
• qapağı aksa bağlamaq üçün iki ox bağlayıcı
• 4 təkər (mühərriklər də bu linkə daxildir)
• Kiçik vintlər (mühərriklərə uyğun)

Elektrik komponentləri

• Arduino Uno
• Kiçik çörək taxtası (Arduino dəstini aldım və onunla birlikdə gəldi)
• MCU Nəzarətli iki MAX7219 Red Dot Matris
• İnfraqırmızı qəbuledici və uzaqdan idarəetmə
• İki TIP 120 tranzistoru
• Bağlayıcı tellər (kişidən dişi telə qədər kişidən kişiyə qədər çox istifadə etdim və qısa tellərdən fərqli olaraq uzun tellər almağı məsləhət görürəm)
• bir 220 ohm rezistor
• İki dişli mühərrik
• USB -yə qoşula bilən güc paketləri (mobil telefonlar üçün istifadə olunan portativlər)

Addım 2: Quraşdırma

Struktur montaj

3D çap edilmiş hissələrin çox güman ki, bir qədər təmizlənməsi lazım olacaq və 3D çap prosesində istifadə olunan yapışqan qalıqlarını təmizləmək üçün incə zımpara ilə zımpara etməyi və aseton (dırnaq boyası təmizləyicisi) istifadə etməyi məsləhət görürəm. Bəzi hissələr mükəmməl uyğun gələ bilməz və oxun mükəmməl yuvarlaq olması və deliklərdən düzgün şəkildə oturması mənim üçün zəruri idi.

Təkərlərin bir az düzəlişə ehtiyacı var, arxa oxun və öndəki vintlərin ölçülərinə uyğun olaraq daha çox qazılmalıdır. Təkərlərdəki daha böyük delikləri açmaq üçün təkərlərdəki delikləri açmaq üçün 6 mm -lik bir matkap ucu istifadə edin.

Bu montaj üçün müxtəlif yapışqanlardan istifadə etdim, ancaq uzun qurutma müddətinə baxmayaraq maye betonun (modelləşdirmə yapışqanının) saxlanması üçün ən yaxşı olduğunu gördüm, amma səliqəsiz olmasına baxmayaraq tez qurudulmalı və yaxşı tutmalı olduğunuz şeylər üçün epoksi ən yaxşısıdır.

Montajın qalan hissəsi olduqca düzdür:

1. Aks tutucularını möhürləmək üçün epoksi istifadə edərək qutunun qapağının arxasına yapışdırın
2. Dingili aks tutuculardan keçirin
3. Maye beton istifadə edərək təkərləri oxa yapışdırın
4. Qolları yuxarı deliklərdən keçirin və epoksi istifadə edərək qol tutucusuna yapışdırın
5. Qutunun qapağını qutuya vidalayın
6. Təkərlərin olduğu qutunun altındakı elektrik lentindən istifadə edin

Elektrik qurğusu

Ön təkərlər birbaşa mühərriklərə yapışdırılır və robotun hər iki tərəfindəki delikdən keçəcək qədər uzun olması üçün motorda kiçik bir vida istifadə etməlisiniz. Mühərrikin fırlanan dirəyində kiçik bir çuxur olmalıdır və vidayı bura vidalayaraq vintin başını təkərin içinə yapışdıra bilərsiniz.

Çörək taxtamın arxasında yapışqan bir dayaq var idi, ancaq sizinki yoxdursa elektrik lentindən yapışdıra bilərsiniz. Elektrik lenti, təhlükəsizlik səbəbindən lövhədə olmayan elektrik komponentlərinin bağlanması üçün də istifadə edilmişdir. LED ekranlı MCU'lar elektrik lentindən istifadə edərək göz yuvalarının arxasına yapışdırılmış və mühərriklər də elektrik lentindən istifadə edərək çuxurlara yaxın olan qutunun kənarlarına yapışdırılmışdır. Daha çox görünməmək üçün qırmızı elektrik lentindən istifadə etdim və ARCA versiyanıza bənzər rəngli bir elektrik lenti istifadə etməyi məsləhət görürəm.

Çörək taxtası və sancaqlar bu Dəhşətli görüntü kimi qurulub. ARCA -nı fərdiləşdirmək üçün bu diaqrama daha çox əlavə etmək istəyirsinizsə, Fritzing faylını Github depomda yükləyə və ürəyinizə uyğun olaraq düzəldə bilərsiniz.

Telləri dişli mühərriklərindəki döngələrə bağlayaraq telləri döngələrin ətrafına bükərək bağladım. Lehimləmə dəmirindən istifadə edə bilsəniz, bu bağlantıları lehimləmək daha yaxşı bir fikir olardı, ancaq bu yoxdursa bu asan bir həlldir.

Güc paketi, proqramınızı yükləmək üçün Arduino'yu kompüterə bağlamaq üçün istifadə olunan eyni kabelə bağlıdır və bu robotda boşdur, buna görə asanlıqla çıxarıla və doldurula bilər.

Addım 3: Proqramlaşdırma

Tam olaraq mənim kimi işləməsi üçün ARCA -ya yükləyə biləcəyiniz kod budur, kodu istifadə etmək üçün aşağıdakı iki kitabxanaya da ehtiyacınız var.

Aydınlıq və fərdiləşdirmə naminə, kodumu sizə izah edəcəyəm. Robotunuzu fərdiləşdirmirsinizsə və ya duyğularınızı dəyişdirməyi planlaşdırmırsınızsa, bu addımı atmaqdan çekinmeyin.

Birincisi, koduma istifadə etmək üçün bu kitabxanaların funksiyalarından və obyektlərindən istifadə etməyimə imkan verən iki kitabxana daxil edirəm. Mən də sancaqlarimi burada müəyyənləşdirirəm. Sancaqlarınızı əvvəlki addımda qurduğumdan fərqli etmək qərarına gəlsəniz, uyğun sancaqlar ilə kodunuzda dəyişikliklər edin.

Sonra duyğuları təyin etdim, İQ sensoru və 8 -dən 8 -ə qədər LED displeylər üçün lazımlı obyektləri elan etdim və bəzi qlobal dəyişənləri təyin etdim. Duyğular, baytdakı hər bir altıbucaqlı rəqəmin hər birinin nəticəsi olaraq 8 -dən 8 -ə qədər olan sətirləri ifadə etdiyi bir baytda elan edilir. Xüsusi emosiyalarınızı yaratmaq üçün, istədiyiniz duyğunu 8 -dən 8 -ə qədər bir cədvəldə çəkməyi və sonra hər bir satırda 8 bitlik ikili ədəd yazmağı məsləhət görürəm ki, işığı sönsün 0, işıq 1 olsun. onaltılı bir sayı və uzunluq bir sıra 8 qoyun. Mən də loop istifadə etmək üçün bəzi qlobal dəyişənlər müəyyən var; yanıb -sönən mexanizmin dəyişənləri və duyğuları saxlamaq və onları neytral başlamağa qurmaq üçün göstəricilər.

İndi test üçün serial monitorinqini açdığım quraşdırma döngəsinə çatırıq və bu, kodunuzu müxtəlif IR uzaqdan idarəetmə cihazları ilə sınamaq üçün faydalı olmalıdır. Sonra LED nəzarət kitabxanasının funksiyalarından istifadə edərək sol və sağ göz obyektlərini işə saldım. Ötürücü motor pinlərini də çıxışa qoydum və IR qəbuledicisini işə saldım.

Döngədə, əsasən İQ siqnalının robotun vəziyyətini dəyişdirməsini gözləyir. Beləliklə, bir IR siqnalı alınırsa və müəyyən bir düymənin kodlarından biri ilə uyğun gəlirsə, ifadənin işə salınması və emosiyalara görə sol göz və sağ göz dəyərlərini təyin etməsi. Sol, sağ, irəli və OK kimi bir hərəkət düyməsinə basılırsa, düymələrin vurulmasından asılı olaraq sancaqlar rəqəmsal olaraq açılır və ya söndürülür. IR qəbuledici kodlarında yalnız bir qeyd: IR uzaq kitabxanasında uzaqdan idarəetmə sisteminizin onaltılı kodlarını verəcək bir nümunə kodu var, düymələri basdığınız zaman heç bir şey baş vermirsə, kodların düzgün olduğundan əmin olmaq üçün bu proqramı açın. Etməyiniz lazım olan hər şey, hər düymə ilə gedən altıbucaqlı nömrəni dəyişdirməkdir.

Nəhayət, duyğuları 8 ilə 8 ekrana yazdıran bir funksiyanız var. Bu, LED nəzarət kitabxanasındakı setRow funksiyalarından istifadə edir və sadəcə yaratdığınız seriallardan keçir və satırları buna uyğun olaraq təyin edir. İki parametr alır: sol göz üçün dizi və sağ göz üçün sıra. Bu ya bir bayt göstəricisi, ya da göstərici kimi çıxış edən bir bayt massivinin özü (yəni "neytral" adı) ola bilər.

Addım 4: Bonus göstərişlər və fəndlər

Əlbəttə ki, bu layihə zamanı öyrəndiyim çox şey var idi və burada həm bu layihə, həm də Arduino istifadə edən digər layihələr üçün tətbiq olunan bəzi əlavə məsləhətləri bölüşmək istədim.

• Arduino üçün bir çox onlayn qaynaq var və mənim fikrimcə ən faydalı olanı aydın və qısa kod nümunələrinə görə Arduino veb saytından gəlir.
• Sükanı yenidən kəşf etməyin, layihənizi asanlaşdırmaq üçün istifadə edə biləcəyiniz bir çox dəst və əvvəlcədən hazırlanmış parçalar var. Mən proqramçıyam və mexaniki mühəndis deyiləm və bu robotu necə işə salacağımı anlamaqda çətinlik çəkirdim, amma onlayn satın almaq və onu dizaynımda tətbiq etmək üçün bir şey tapmaq çox çətin idi. təkər
• Kitabxanalar bütün obyekt yönümlü dillərdə olduğu kimi Arduinoda da sizin dostunuzdur və bir səbəbdən mövcuddur. Bunu mikro nəzarətçilərlə birləşdirin və 8-dən 8-dək LED-in proqramlaşdırılması sadədir. Bunlardan birini əvvəldən əllə proqramlaşdırmışam və yalnız biri Arduinoda hər pindən istifadə edir və bir ton kod tələb edir. Çox qarışıq və çox əyləncəli deyil.
• 3D printerlər sərindir, lakin mükəmməl deyil və bəzi şeyləri zımpara etmək yaxşı deyil. Bu səbəbdən 3D çap edərkən daha böyük olmaq istərdiniz, çünki əksər hallarda mükəmməl uyğunlaşmaq üçün bir az zımpara edə bilərsiniz.
• Güc problemi ola bilər, çünki son anda enerji istifadə etməyi düşündüm və 5v batareyanın hiylə işləyəcəyini düşündüm. Sonra təsadüfi göründüyü kimi bəzən bir motor və ya LED ekran işləməyəcək. Güc paketinə keçdikdən sonra, robotun içərisində daha böyük olmasına baxmayaraq, heç bir problem yox idi.