U eie slim motor en verder as HyperDuino+R V3.5R met Funduino/Arduino: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Dit is 'n direkte kopie van hierdie stel instruksies HIER. Vir meer inligting, gaan na HyperDuino.com.

Met die HyperDuino+R v4.0R kan u 'n pad van verkenning in baie verskillende rigtings begin, van die bestuur van motors tot die verkenning van elektronika, van programmering (kodering) tot die begrip van hoe die fisiese en digitale wêrelde kan wissel. Met alles nuuts wat u leer, word u eie moontlikhede vir uitvinding, innovasie en verdere ontdekkings tienvoudig en meer versterk.

In hierdie spesifieke tutoriaal word 'n kartondoos plus 'n paar wiele en motors in 'n 'slim motor' verander. Dit word dikwels robotika genoem, maar dit is 'n waardige onderwerp om te oorweeg wat 'n outomat (outomaties), slim motors en 'n 'robot' onderskei (sien ook die oorsprong van die woord 'robot'). Is hierdie "tuimelende robot" byvoorbeeld werklik 'n 'robot', of bloot 'n outomat?

Dit kan lyk asof die woorde onbelangrik is, maar vir ons doeleindes beskou ons die verskille as 'n outomaat iets wat nie sy gedrag verander nie op grond van 'n eksterne invoer. Dit herhaal dieselfde gang van geprogrammeerde aksies keer op keer. 'N Robot is iets wat verskillende aksies uitvoer in reaksie op verskillende insette. In gevorderde vorm kan die vlakke van veelvuldige insette verskillende aksies tot gevolg hê. Dit wil sê, nie net een uitset per inset nie, maar verskillende aksies gebaseer op 'n geprogrammeerde ontleding van verskeie insette.

Die "slim motor" ondersoek hierdie reeks. In die eenvoudigste vorm is 'n slim motor vooraf geprogrammeer om in 'n vooraf gedefinieerde pad te beweeg. Die uitdaging in hierdie geval kan wees om die motor deur 'n voorafgemaakte 'doolhof' te beweeg. Op daardie stadium word die sukses van die missie egter heeltemal bepaal deur die vooraf geprogrammeerde stel aksies, byvoorbeeld vorentoe 10, regs, vorentoe 5, links, ens.

Op die volgende vlak kan 'n inset soos die van 'n afstandsensor die motor aanspoor om te stop voordat hy met die hindernis in aanraking kom, en 'n draai maak om 'n nuwe rigting in te slaan. Dit is 'n voorbeeld van een invoer, een aksie. Dit wil sê, dieselfde inset ('n hindernis) lei altyd tot dieselfde uitset ('n draai weg van die hindernis).

Op 'n meer gevorderde vlak kan die program verskeie insette, soos batteryniveau, saam met padvolging en/of vermyding van hindernisse monitor, en dit alles saamvoeg tot 'n optimale volgende aksie.

In die eerste geval is die program slegs 'n reeks bewegings. In die 2de en 3de voorbeelde bevat die program 'n 'as-dan' -struktuur waarmee dit verskillende dele van die program kan uitvoer in reaksie op insette van sensors.

Stap 1: materiaal

HyperDuino -boks of soortgelyke

HyperDuino + R v3.5R + Funduino/Arduino

Deursigtige kleefplastiek (OL175WJ) met gedrukte patroon. (of gebruik hierdie gids net vir die motors en wiele wat op papier gedruk kan word)

4-AA battery boks plus 4 AA batterye

2 motors met verminderde ratkas

2 wiele

1 rolbal

4 #4 x 40 1 ½”masjienskroewe met wasser en moer #4s

2 #4 x 40 ⅜”masjienskroewe met wasser en moer #4s

1 philips/plat skroewedraaier

1 HC SR-04 Ultrasoniese reeks sensor

1 9 g servo

1 4xAA battery boks

4 AA batterye

1 9v battery

1 IR afstandsbediening en IR ontvanger

1 SH-HC-08 bluetooth 4.0 BLE ontvanger module

1HC-SR04 ultrasoniese sensor

2 3-draads aansluitkabels.

2 Grove-versoenbare 4-draads aansluitkabels.

1 Grove -aansluiting by die aansluitkabel

1 leë wit kleef etiket

1 HyperDuino -skroewedraaier (of soortgelyk)

Stap 2: Bou die slim motor

(Alle foto's hierbo verskaf)

Berei die boks voor

Alhoewel die HyperDuino Robotics-stel 'n plastiekbasis met die naam "onderstel" (uitgespreek "chass-ee") kon bevat, dink ons dit is baie meer bevredigend om so na as moontlik aan die "van nuuts af" konstruksie van u slim motor te wees. Om hierdie rede begin ons die kartondoos van die HyperDuino Robotics-kit self.

In die HyperDuino+R-boks vind u 'n stuk wit papier met kleefplastiek en 'n stuk deursigtige materiaal met kleefplastiek met buitelyne wat die posisies van die HyperDuino, batterykas en motors aandui.

Daar is ook sirkels wat aandui waar die velcrosirkels met kleefplastiek geplaas moet word.

1. Verwyder die kleeflaag van die wit papieretiket en plaas dit bo -op die HyperDuino -etiket aan die bokant van die boks. Sodra u die boks gebruik het, of as u 'n ander boks wil gebruik, kan u hierdie pdf -patroonlêer wat bedoel is om op papier gedruk te word, gebruik en die motorgidse (bo en onder = links en regs) en een uitknip van die gipswiele. U kan die papier vasmaak terwyl u die gate maak, en sodra dit gemaak is, verwyder u die papierpatroon.

2. Ontvou die boks HyperDuino+R sodat dit plat kan lê. Dit is waarskynlik die moeilikste deel van die projek. U moet die oortjies aan elke kant van die boks uit die gleuwe aan die onderkant van die boks druk en lig. U sal dalk vind dat die kleppe vrygestel kan word deur die HyperDuino -skroewedraaier te gebruik om die binnekant van die klep in 'n uitwaartse rigting te stoot.

3. Verwyder die helfte van die kleefomhulsel aan die deursigtige materiaal aan die linkerkant (as die HyperDuino-logo op is) en plaas dit in die HyperDuino-boks met die half-buitelyne van die gleuwe wat ooreenstem met die uitsparings op die boks. Doen die beste wat u kan om die twee horisontale lyne in lyn te bring met die voue aan die onderkant van die HyperDuino+R -boks.

4. Nadat u die linkerkant van die deursigtige film geplaas het, verwyder u die agterkant van die papier van die regter helfte en maak die patroon vas.

5. Gebruik die Phillips -punt van die HyperDuino -skroewedraaier wat by u kit ingesluit is om klein gaatjies te maak vir die masjienskroewe wat die motors in plek hou. Daar is twee gate vir elke motor, plus 'n gat vir die as van die motor.

6. Gaan voort en maak nog twee gate vir die rolbal.

7. Vir die asse van die motors, gebruik die blou plastiekgaatjie-gereedskap van die HyperDuino-stel om die eerste klein gaatjie te maak wat in lyn is met die asse van die motors. Gebruik dan 'n plastiekbalpen of soortgelyke om die gat tot 'n deursnee van ongeveer '' duim te vergroot.

8. Sit 'n wasser op elk van die lang (1 ½ ) masjienskroewe en druk deur die gate vir die motors van die buitekant van die boks. (Dit verg 'n bietjie stewige druk, maar die skroewe moet noukeurig deur die gate pas.)

9. Monteer die motor, wat 2 klein gaatjies het wat by die masjienskroewe pas, op die skroewe en maak dit met die moere vas. Die HyperDuino -skroewedraaier sal nuttig wees om die skroewe vas te trek, maar moenie die karton styf vasdraai tot die punt dat dit verpletter word nie.

10. Herhaal vir die ander motor.

11. Vind die klittenband sirkels. Koppel die haak -en -lus (fuzzy) sirkels saam met die agterkant wat nog vasgemaak is. Verwyder dan die agterkant van die lus (vaag) sirkel en heg elke sirkel vas waar u die drie buitelyne van die HyperDuino -bord en die batterykas sien. Na die verwydering, verwyder die agterkant van die haak sirkel.

12. Plaas die HyperDuino noukeurig met sy skuimsteun en die batterykas (toe en met die skakelaarkant na bo) op die klittenband sirkels. Druk hulle vas met genoeg krag om aan die kleefkante van die sirkels vas te hou.

13. U kan nou die battery en motordrade vasmaak. As u baie noukeurig kyk, kan u etikette sien langs elk van die 8 motorterminale, gemerk A01, A02, B01 en B02. Koppel die swart draad van die boonste motor (“B”) aan B02 en die rooi draad aan B01. Vir die onderste motor ("A"), heg die rooi draad van die onderste motor ("A") aan A02, en die swart draad aan A01. Om die verbinding te maak, steek u die draad saggies in die gat totdat u voel dat dit stop, en lig dan die oranje hefboom en hou dit oop terwyl u die draad nog 2 mm of meer in die gat druk. Laat dan die hefboom los. As die draad behoorlik vasgemaak is, kom dit nie uit as u dit saggies trek nie.

14. Vir die batterydrade, heg die rooi draad aan Vm van die motorkragaansluiting, en die swart draad aan Gnd. Klein motors kan van die Arduino 9v-battery aangedryf word, maar 'n ekstra battery, soos die vier AA-batterypakke, kan gebruik word om motors aan te dryf en word verbind met die twee terminale links bo op die HyperDuino+R-bord. Die keuse is aan u vir u spesifieke toepassing en word gekonfigureer deur die 'jumper' na die een of ander posisie te skuif. Die standaardposisie is regs om die motors van die 9v -battery af te dryf. Vir hierdie aktiwiteite, waar u die vier AA-batterykas bygevoeg het, wil u die springer na die "linker" posisie skuif.

15. Vou die boks laastens bymekaar, soos in een van die laaste oorblywende foto's getoon word.

16. Dit is 'n goeie tyd om die twee ⅜”masjienskroewe met ringe aan die binnekant van die boks deur die gate te steek en die rolbal met ringe vas te maak.

17. Maak nou die wiele vas deur dit net op die asse te druk. Gee aandag aan die wiele op die motoras, sodat die wiele loodreg op die asse is en nie meer skuins is as wat u kan vermy nie. Wiele wat goed in lyn is, gee die motor 'n reguit spoor as dit vorentoe beweeg.

18. Die laaste ding wat u nou moet doen, is om 'n gaatjie vir die USB -kabel te maak. Dit is nie so maklik om op 'n mooi manier te doen nie, maar met 'n bietjie vasberadenheid sal u die taak kan doen. Kyk na die USB -aansluiting op die HyperDuino -bord en die omskrewe boks met die naam 'USB -kabel'. Volg dit visueel na die kant van die boks en gebruik die punt van die HyperDuino -skroewedraaier om 'n gat te maak wat ongeveer 1 bokant die onderkant van die boks is, en so goed as moontlik in die middel van die USB -kabelpad geleë is. As dit buite die middel is, sal dit later 'n bietjie moeiliker wees om die USB-kabel deur die gat te koppel. Nadat u die gat met die skroewedraaier begin het, vergroot u dit verder met die blou gat-gereedskap, dan 'n plastiekpen, en gaan uiteindelik oor na 'n Sharpie of watter ander instrument met die grootste deursnee wat u kan vind. As u 'n Xacto -mes het, is dit die beste, maar dit is moontlik nie beskikbaar in die klaskamer nie.

19. Toets die grootte van die gat met die vierkantige uiteinde van die HyperDuino USB -kabel. Die gat sal nie baie mooi wees nie, maar jy moet dit groot genoeg maak sodat die vierkantige aansluiting daardeur kan gaan. Opmerking: nadat u die gat gemaak het, is korrektiewe vloeistof ('uitwit') een manier om oor die donkerder karton te skilder wat deur die gat gemaak word.

20. Om die boks se deksel toe te maak, moet u 2 snye sny met 'n skêr, waar die klep andersins in die motor sou inloop, en óf die gevolglike klep 'n bietjie moet vou, óf heeltemal moet afsny.

Stap 3: Kodering van 'n eenvoudige "Maze-Running" -program

Die eerste programmeringsuitdaging is om 'n program te skep wat die motor deur 'n patroon kan "dryf".

Om dit te kan doen, moet u leer hoe u die iForge-blokprogrammeertaal moet gebruik om funksies te skep wat die motors eendragtig kan bestuur om vorentoe en agtertoe te beweeg, asook om links en regs te draai. Die afstand wat die motor gedurende elke gedeelte van sy rit beweeg, word bepaal deur hoe lank die motors loop en teen watter snelheid, sodat u ook leer hoe om dit te beheer.

Ter wille van doeltreffendheid in hierdie tutoriaal, lei ons u nou na die dokument "Kodering met die HyperDuino & iForge".

Dit sal u wys hoe u die iForge -uitbreiding vir Chrome kan installeer, 'n rekening kan skep en blokprogramme kan bou wat penne op die HyperDuino beheer.

As u klaar is, keer dan terug hierheen en gaan voort met hierdie tutoriaal en leer hoe u motors met die HyperDuino bestuur.

Stap 4: Basiese motorbeheer

Bo-op die HyperDuino "R" -bord is aansluitbare terminale waarmee u 'n kaal draad van 'n motor of battery kan plaas. Dit is sodat geen spesiale verbindings nodig is nie, en dat u meer waarskynlik batterye en motors 'uit die boks' kan aansluit.

Belangrike opmerking: die name "A01" en "A02" vir die motoraansluitings beteken NIE dat die analoog penne A01 en A02 dit beheer nie. Die "A" en "B" word slegs gebruik om motors "A" en "B" aan te dui. Digitale I/O -penne 3 tot en met 9 word gebruik om enige motors wat aan die HyperDuino+R -kaartterminale gekoppel is, te beheer.

Die battery moet gekies word met 'n kragvermoë (milliamp-ure) en 'n spanning wat pas by die motors wat u gebruik. 4 of 6 AA -batterye in 'n boks soos hierdie is tipies:

Voorbeeld van Amazon: 6 AA -batteryhouer met 2,1 mm x 5,5 mm -aansluiting 9V -uitgang (prent 2)

Dit is belangrik om die polariteit (positief en negatief) korrek aan die Vm (positief) en Gnd ("grond" = negatief) te koppel. As u die positiewe leiding van 'n kragbron aansluit op die negatiewe (Gnd) ingang van die eksterne kragverbinding, is daar 'n beskermende diode wat die kortsluiting blokkeer, en terselfdertyd sal die motors nie werk nie.

Die motorbeheerder kan óf:

Vier enkelrigting-DC-motors gekoppel aan A01/Gnd, A02/Gnd, B01/Gnd, B02/Gnd

Let wel: slegs een "A" motor en een "B" motor kan gelyktydig aangeskakel word. Dit is nie moontlik om al vier enkelrigtingmotors gelyktydig aan te skakel nie.

Speld 8: hoog, pen 9: laag = motor A01 “aan”

Speld 8: laag, pen 9: hoog = motor A02 “aan”

(Penne 8, 9: laag = beide B -motors af)

Speld 12: laag, pen 13: hoog = motor B01 “aan”

Speld 12: hoog, pen 13: laag = motor B02 “aan”

(Penne 12, 13: laag = beide B -motors af)

Twee tweerigting DC-motors wat gekoppel is aan A01/A02 en B01/B02

Speld 8 = hoog, pen 9 = laag = Motor A “vorentoe*”

Speld 8 = laag, pen 9 = hoog = Motor A “omgekeerde*”

(Speld 8 = laag, pen 9 = laag = Motor A “af”)

Speld 12 = hoog, pen 13 = laag = Motor B “vorentoe*”

Speld 12 = laag, pen 13 = hoog = Motor B "omgekeerde*"

(Speld 12 = laag, pen 13 = laag = Motor B “af”)

(*onderhewig aan die polariteit van die motorbedrading en die oriëntasie van die motor, wiel en robotmotor.)

Een stapmotor gekoppel aan A01/A02/B01/B02 en Gnd

Die spanning en stroom perke van die HyperDuino motor kontroleerder is 15v en 1.2 A (gemiddeld) /3.2 A (piek) gebaseer op die Toshiba TB6612FNG motor kontroleerder IC.

Motor “A”: Koppel aan A01 en A02

(Kyk na die laaste twee foto's vir demonstrasie)

Motorspoed

Die snelheid van motors A en B word met penne 10 en 11 onderskeidelik beheer:

Spoed van motor A: pen 10 = PWM 0-255 (of stel pen 10 = HOOG)

Spoed van motor B: pen 11 = PWM 0-255 (of stel pen 11 = HOOG)

In enkelrigtingbediening (vier motors) werk die snelheidsbeheer van pen 10 vir beide "A" -motore en pen 11 vir beide "B" -motors. Dit is nie moontlik om die snelheid van al vier motors onafhanklik te beheer nie.

Lae-kragmotors (minder as 400ma)

Die motorbeheerder kan 'n eksterne batterybron van tot 15V en 1,5 ampère gebruik (kortliks 2,5 ampère). As u egter 'n motor gebruik wat op 5-9V kan werk en minder as 400ma gebruik, kan u die swart jumper langs die motoraansluitings gebruik en dit na die "Vin" -posisie skuif. Die alternatiewe posisie, "+VM", is vir eksterne krag.

Slim motoraktiwiteit

As u slim motor saamgestel is, kan u na die Smart Car Activity gaan, waar u leer hoe om u motor te programmeer.