Arduino Mothbot: 11 addım (şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:49

Bu layihənin məqsədi Arduino Duemilanove mikrokontrolör lövhəsindən istifadə edərək sadə işıq izləyən bir robot dizayn etmək və qurmaqdır. Həqiqətən ucuz, qurulması sadə və bütün fərqli addımlar üçün tam bir təlimat dəsti olan bir robot layihəsini paylaşmaq istədim. Ümid edirəm ki, uğur qazandım və bu təlimatı daha da yaxşı etmək barədə şərhlər almaq istərdim.

Bu robotun dizaynı Massimo Banzi'nin "Arduino ilə Başlarken" kitabından istifadə etməklə [makezine.com Make] ilə nəşr olundu. Arduino Nəzarətli Servo Robotu (SERB) Necə Hazırlanır adlı bir layihədən servoları idarə etmək üçün kod da istifadə etdim. Arduino Mothbot ümumilikdə olduqca sürətli bir robotdur. Bütün hissələrdən başladığınızı və improvizasiya etməyiniz lazım olmadığını düşünsək, ümumilikdə layihənin inşası bir saat çəkməlidir. Təlimatlara əməl etsəniz və kodu kopyalasanız. Ancaq bir anda yalnız bir xüsusiyyət qurarsanız və yol boyunca sınarsanız, bu layihə əhəmiyyətli dərəcədə uzana bilər. Uzun yolun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, yəqin ki, daha çox şey öyrənəcəksiniz və yol boyu əylənəcəksiniz.

Addım 1: Parçalarınızı və Alətlərinizi Toplayın

Daha əvvəl belə bir iş görməmisinizsə, bu robotun inşası sizə təxminən 80 dollara başa gələcək. İşləmək üçün çoxlu elektronika aldığım üçün mənim üçün xərclər əhəmiyyətli dərəcədə az idi. Bununla birlikdə, hansı hissələri alacağınızı, haradan sifariş verəcəyinizi və hər şeyin nə qədər başa gələcəyini bilmədən təlimatlandırmağa çalışmağın nə qədər sinir bozucu olduğunu bilirəm, buna görə də bütün işləri sizin üçün etdim. Parçaları bir yerə yığdıqdan sonra bu layihəni yerinə yetirmək çox çətindir. Tam bir hissə siyahısı əldə etmək üçün layihə vikim üçün aşağıdakı linki izləyin. Arduino Mothbot Parça siyahısı

İndi bəzi vasitələr almaq istəyə bilərsiniz. Bu layihədə lehimsiz çörək taxtası istifadə edildiyindən, çoxlu elektronika avadanlıqları olmadan edə bilərsiniz. İnşallah ehtiyacınız olan şeyləri bir qarajda tapa bilərsiniz: 1. İğneli burun pensləri 2. Tel kəsicilər 3. Düz başlı tornavida 4. Kiçik Phillips (4 tərəfli) tornavida 5. Ayarlanabilir açar və ya 11/32 " altıbucaqlı açar 6. Matkap 7. 1/16 ", 5/32" və 7/32 "matkap ucları 8. Testere (isteğe bağlı) 9. Təhlükəsizlik Eynəkləri Zəhmət olmasa hər hansı bir elektrik alətindən istifadə edərkən təhlükəsiz tətbiqlərdən istifadə edin.

Addım 2: Planlaşdırma Mərhələsi

Bu layihəyə başlamazdan əvvəl Instructables -ın ətrafında bir çox digər layihələrə baxdım. Massimo Banzi'nin "Arduino ilə Başlarken" kitabını oxumaq üçün də bir az vaxt sərf etdim. Bu layihədəki demək olar ki, hər şey bu veb saytdakı və ya kitabdakı bir nümunədən edilir. Layihəni təcrübəsiz robot ustası üçün əlçatan etmək üçün bu şəkildə dizayn etdim.

Planlaşdırma mərhələsində təkcə aparat və kodlaşdırmaya baxmadım, həm də elektronikamın ev tapşırıqlarını etdim. Bu layihə üçün sadə bir elektronika sxemini tərtib etmək istədim ki, onu qurarkən baş verənləri izləyə bilim. Şəkildə fərqli komponentləri, elektrik xətlərini və Arduino pinlərini görə bilərsiniz. İnşallah aydın bir diaqramdır və bu layihə üçün elektronikanın nə qədər sadə olduğunu da göstərir.

Addım 3: Servoları Arduinoya bağlayın

Bir robot quracaqsınızsa, yəqin ki, çalışmaq istədiyiniz ilk şey onun necə hərəkət etməsidir. Çox güman ki, onu irəli, geriyə, sağa, sola göndərib dayandırmaq istəyirsən. Düzgün hərəkət etməyi necə əmr edəcəyinizi anlaya bilmirsinizsə, bütün sensorları bağladığınız zaman heç bir şey edə bilməyəcəksiniz. Motoru Arduinoya bağlamaq üçün addımlar aşağıda verilmişdir.

1. Lehimsiz çörək taxtası qurarkən ediləcək ilk şey, servolar üçün zəmin (GND) və güc (+6V) qurmaqdır. Lövhədə Arduinoya ən yaxın olan iki uzun zolaqdan istifadə etməyi seçdim. 2. Torpaq və elektrik xətləri müəyyən edildikdən sonra Arduino lövhəsinin zəmini lehimsiz çörək taxtasındakı torpaq şeridinə bağlayın. Gücü hələ də lehimsiz çörək taxtasına bağlamayın. 3. Hər servoda onlardan çıxan üç tel var. Mənim üçün hər biri üçün qara, qırmızı və ağ tel var. Qara torpaq üçün, qırmızı güc üçün, ağ isə nəzarət telidir. Eyni ölçülü hər bir servo üçün üç tullanan tel kəsin (cəmi 6 ədəd). 4. Atlama tellərini servo tellərin ucuna və sonra hər bir servoyu lehimsiz çörək taxtasına bağlayın. 5. İndi hər bir servodan yerə və gücü lehimsiz çörək taxtasının gücünə və gücünə bağlamaq üçün tullananlardan istifadə edin. 6. İndi hər bir servodan idarəetmə tellərini Arduino -ya qoşun. Sol servoyu rəqəmsal çıxışa (PWM) 3, sağ servoyu da rəqəmsal çıxışa (PWM) bağlayın 11. 7. Nəhayət, 4AA batareyaların torpağını və gücünü lehimsiz çörək taxtasına və gücə qoşun. Arduino -nun heç bir gücü olmadıqda və ya hələ proqramlaşdırılmadıqda servolar hərəkət etməyə başlayırsa, narahat olmayın. 8. Koddan istifadə edərək, daxil olan funksiyalardan istifadə edərək mühərrikləri irəli, geriyə, sola və ya sağa hərəkət etdirə bilməlisiniz.

Addım 4: Mühərriklərin Test Edilməsi

Arduino Mothbot'u bir araya gətirərkən istifadə etdiyim test kodunun bir hissəsini daxil etməyi vacib hesab edirəm. Əgər maraqlanırsınızsa və fikirləşmək üçün vaxt ayırmaq istəsəniz, düşünürəm ki, bu kod parçalarını digər layihələrdə faydalı və faydalı hesab edəcəksiniz. Aşağıda hər hansı bir kod yazmadan əvvəl bildirmək istəyirəm ki, aşağıdakılar Arduino Nəzarətli Servo Robotu (SERB) Necə Hazırlanır adlı başqa bir möhtəşəm layihəyə əsaslanır. Təlimat verən işi izləyərək çox şey öyrəndim və lazım olduğu yerdə kredit vermək istəyirəm.

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

Addım 5: Açma/Kapama Düyməsini İnteqrasiya edin

İndi robotunuzu bir düyməyə basaraq açıb -bağlamaq istəyə bilərsiniz. Arduino özü kodu çıxarmayana qədər sonsuz bir döngədə işləyəcək, robotunuzu masaya qoşduğunuzda və sizdən qaçmağa başlayanda çox sinir bozucu ola bilər! Düyməni birləşdirmək bu prosesdə böyük bir addımdır, çünki robotun divara vurduğunu anlamaq üçün tampon yaratmaq kimi düymələrdən istifadə etməyi də öyrənəcəksiniz. şəkillərimin çoxu üçün lehimsiz çörək taxtası. Fərqli addımlar göstərdiyim zaman bu, görüntünün daha aydın olmasına kömək edir. Başlamaq üçün, başqa bir iş etməzdən əvvəl servo mühərrikləri ayırın. Bu layihəyə hər dəfə bir şey əlavə edərkən bunu etməyi unutmayın. İndi gücünüzü bağladığınızda robotun dərhal hərəkətə keçməsinin əksinə olaraq robotunuzu açıb söndürə bilərsiniz. Lehimsiz çörək taxtasının qarşı tərəfində açma/söndürmə düyməsinin (və daha sonra sensorlar) gücünü təmin etmək üçün bir zolaq müəyyənləşdirin.4. Uzun bir tullanan tel istifadə edərək Arduinodan gücünü (+5V) yeni təyin etdiyiniz şeridə qoşun. İki keçid telini ani açara bağlayın və bir ucunu (+5V) gücünə daxil edin6. Anlıq açarın digər ucunu lehimsiz çörək taxtasının ortasında daha kiçik bir zolağa bağlayın. Eyni zolaqdan 10K ohm rezistoru zolağa və digər ucunu yerə bağlayın8. Nəhayət, bir ucunda açar və rezistor olan şeriddən bir tel bağlayın və digər ucunu Arduino'ya rəqəmsal giriş 7 -yə qoyun.9. İndi kodla robotu açmaq və söndürmək üçün düyməni istifadə etməlisiniz. Kodu LED ilə istifadə etsəniz (rəqəmsal çıxış 13), bortdakı LED-in robotla birlikdə yandığını görəcəksiniz. Bağlı olmayan mühərriklərə gücünüz varsa Arduino kodunu sınamaq üçün əla bir yoldur.

Addım 6: Açma/Kapama düyməsini sınayın

Bu yeni kod, On/Off düyməsini istifadə etmək və təyyarədəki LED -in yanıb -sönməsini təmin etmək üçün məlumatları ehtiva edir.

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

Addım 7: İşıq Sensorlarının İnteqrasiyası

İşıq sensoru olmasaydı Arduino Mothbot nə olardı? Bu sadə layihənin məqsədi ən parlaq işığa cəlb olunan bir robot hazırlamaqdır. Bunun üçün foto rezistorlar olaraq da bilinən bəzi işıq sensorlarını birləşdirməliyik.

1. Yenə də, bu addımı etməzdən əvvəl servo mühərrikləri ayırın. İşıq sensorlar üçün quraşdırma iki dəfə aparılacaq. Bir anlıq keçid ilə demək olar ki, eyni quruluşdur. Əslində eyni quruluşdur, amma bu dəfə bir anlıq keçid əvəzinə işıq sensoru (foto rezistor) istifadə edəcəksiniz. 3. Bu robot sürücülük istiqaməti seçmək üçün iki işıq sensorundan istifadə edəcəyi üçün hər bir işıq sensörünü lehimsiz çörək taxtasının əks tərəflərində və ya mümkün qədər uzaqda yerləşdirməyiniz məsləhətdir. 4. İşıq sensorunun bir ucunu (+5V) elektrik xəttinə, digər ucunu isə lövhənin ortasındakı kiçik bir zolağa bağlayın. 5. Eyni zolağa 10k ohm müqavimət və digər ucunu yerə bağlayın 6. İndi kiçik zolaqdan (foto rezistor və adi rezistorun qoşulduğu yerdən) bir keçid teli bağlayın və digər ucunu analoq girişə qoşun. 7. Sol sensoru Arduino üzərindəki analoq 0 -a, sağ sensoru isə 1 -ci analog girişə qoşun. 8. İndi servoları hərəkət etdirmək üçün işıq sensorlarından istifadə etməlisiniz.

Addım 8: Son Kod

Arduino Mothbot -u işə salmaq üçün istifadə olunan son kod budur. Kodda Arduino serial portuna çap ifadələrini daxil etdim. Arduino kompüterinizin USB portu ilə bağlıdırsa, robotun hansı istiqamətə getməyi planlaşdırdığını bildirən çap ifadələrini görə bilməlisiniz. Robotun davranışını dəqiq tənzimləmək üçün işıq sensoru eşik dəyərini tənzimləmək istəyə bilərsiniz. Eşik, əsasən sensorlarınızdan və olduğunuz yerin ətraf işığından asılıdır.

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

Addım 9: Mothbot Bədənini qurun

Hazırladığınız robot özünü bir yerdə tuta bilmədiyi təqdirdə həqiqətən yaxşı deyil. Bunun üçün bədənə ehtiyacı var. Bunu mümkün qədər sadə bir tikinti layihəsi halına gətirməyə çalışdım. Doğru ölçüləri anlamaq üçün tək başına bir az iş görməli olacaqsınız. Yaşlılığın "iki dəfə ölç, bir dəfə kəs" üsulunu təklif edirəm.1. Robotun gövdəsi, 6 "x 24" ölçüdə tikiş mağazasından aldığım kiçik bir qovaq ağacından hazırlanmışdır. Avadanlıq mağazasında təqdim olunan mişardan istifadə edərək minanı 6 "x 8" -ə endirdim. Sonra hər bir servo üçün servo mötərizələri bağlamaq üçün lövhənin önünə doğru deliklər qazdım. Bunun üçün 5/32 "ölçüdə bir matkap ucu istifadə etdim.3. Mən də lövhənin arxasındakı robotu tarazlayan təkər üçün bir çuxur qazdım. Bunun üçün 7/32" ölçüdə bir matkap ucu istifadə etdim. Bir az daha kiçik bir matkap ucu istifadə etməyi seçdim ki, təkərimlə sıx bir sürtünmə əldə edim, çünki onu bağlamaq üçün qoz və bolt birləşməsindən istifadə etməmişəm. Sonra mötərizələri qoz -fındıq və lövhələrlə lövhəyə bağladım. Bu, düz başlı tornavida və tənzimlənən açarla həyata keçirildi. Mötərizələri bağladıqdan sonra hər bir servoyu qoz -fındıq və boltlarla mötərizəyə bağladım. 6. Nəhayət, təkər çarxını bütövlüyə itələdim.

Addım 10: Təkərlərin hazırlanması

Təkərlər mənim üçün çətin bir problem idi. Əslində bəzi sertifikatlı robot təkərlərim var idi, amma bunların a) çox ağır olduğunu və b) onları seçdiyim servolara bağlamaq üçün heç bir yolum olmadığını başa düşdüm. Bənzər bir layihə üçün liseydə kavanoz qapaqları istifadə etməyi xatırladım. Hər bir təkər Ziploc Twist 'n Loc konteynerindən hazırlanmışdır. Digər yaxşı qapaqlar yer fıstığı kavanozları və ya digər ərzaq mallarıdır. Yemək israf etməyin tərəfdarı deyiləm, ancaq qapaqlarınızı yığın və robot layihəniz üçün ən uyğun ölçü tapa bilərsiniz. Qalan konteynerlərdən topladığım hissələri saxlamaq üçün istifadə etdim.1. Etdiyim ilk iş təkərlər üçün istədiyim servo buynuzu seçmək oldu. Dörd buynuzu olanları və onları aldığım zaman servolarımda olanları seçdim. Bir şey etməzdən əvvəl, təkərin ortasında bir delik açın. Bunu 5/32 "matkap ucunuzla etməyi məsləhət görürəm. Buynuzu servoya bağlayan vintə girə biləcəyiniz üçün buna ehtiyacınız olacaq. 4 İndi qapağı buynuza vidalayın. Hər biri ilə birlikdə dörd vint istifadə etdim. qapaqları buynuzlara bağlamaq üçün servo. Qapaqdan mənim kimi əvvəlcədən kiçik deliklər qazarsanız daha asan ola bilər. Bunun üçün 1/16 "matkap ucundan istifadə etdim. Ancaq diqqətli olun, bu plastikdən ağır bir matkapla və bir az da qazmaq çətin ola bilər. İndi kiçik Phillips (4 tərəfli) tornavida istifadə edərək buynuzları servolara bağlayın. Nəhayət, daha çox dartma əldə etmək üçün hər təkərin ətrafına rezin bantlar sarın. Kauçuk bantlarımı ərzaq mağazasından aldığım məhsullardan aldım. İnşallah ətrafınızda uzanan bir neçə nəfər olar. Bu zaman bütün gövdə və təkərlər yığılmalıdır.

Addım 11: Arduino Mothbotu tamamlayın

Korpus və təkərlər yığılmış halda Arduino və lehimsiz çörək taxtasını robot gövdəsinin üstünə yerləşdirmək asandır. Proqramlaşdırmanı dəyişdirməyiniz lazım olduğu təqdirdə Arduino'da USB girişinə hələ də çata biləcəyinizə əmin olun. Bədənə yapışdırmaq üçün hər birinin altında qara elektrik lenti istifadə etdim. Elektrik lentini çıxarmaq asandır və olduqca yaxşı tutur.1. Arduino və lehimsiz çörək taxtasını qurduğunuz robot gövdəsinin üstünə yapışdırın. Yenidən lent istifadə edərək 4AA batareya tutucusu və 9V batareyanı gövdəyə bağlamaq yaxşı bir fikirdir. Tellərin çatdığından əmin olun.3. Daha əvvəl çıxardığınız halda servo telləri lehimsiz çörək taxtasına qoşun. Arduino gücünü qoşun5. Servo motorun gücünü qoşun6. İndi robotunuzu yerə qoyun və açma/söndürmə düyməsini basın! İndi canlanmalı və otağın ətrafındakı işığı təqib etməlidir:) Gələcək bir əlavə layihə olaraq sadə bir tampon və ya divar sensoru daxil edərdim. Bu, bu layihədə istifadə olunan Açma/Kapama düyməsinə bənzər bir keçid olardı. Ancaq düyməyə basıldığında, robotun istiqamətini tərsinə çevirməsini, sola və ya sağa dönməsini və proqrama davam etməsini bildirərdi. Bu tamamlandıqdan sonra bu robot digər sensorlar və qurğular üçün böyük bir sınaq platforması olacaq.