PIC -gebaseerde LF en robot vermy: 16 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Inleiding

In hierdie instruksies leer u hoe u 'n ligte volg en 'n robot vermy. My inspirasie kom van robotte wat algemene menslike gedrag naboots, byvoorbeeld, jy loop nie sommer sonder rede in 'n muur nie. U brein kommunikeer met u spiere/ organe en stop u onmiddellik. Jou brein werk baie soortgelyk aan 'n basiese mikrobeheerder wat insette ontvang en dit verwerk tot uitsette, in hierdie geval vertrou jou brein op jou oë vir inligting. Terselfdertyd is dit aanvaarbaar om in 'n muur te loop as 'n mens blind is. Jou brein ontvang geen insette van jou oë nie en kan nie die muur sien nie. Hierdie robot sal aan die einde nie net 'n volledige opbou wees nie, maar 'n aangename leerervaring oor basiese elektroniese komponente, selfdoen en ontwerpvaardighede om iets te skep, en ek weet dat u dit sal geniet. Ek weet dat daar baie makliker en konvensionele metodes is: jy hoef nie self stroombane te bou nie en basiese modules te gebruik om dieselfde resultaat te behaal, maar ek het 'n ander benadering gehad, behalwe as jy 'n selfdoenmoer is soos ek. leer iets nuuts, dit is die perfekte projek vir u! Hierdie robot sal die lig volg, en as 'n voeler aan die muur raak, draai hy om en draai, so dit is die basiese funksies van hierdie robot. Hoop jy geniet my projek!

Stap 1: Lys van materiaal

Die elektronika

Weerstande

· 10K weerstand, ¼ watt (x20)

· 2.2K weerstand, ¼ watt (x10)

· 4.7K VR (x2)

· 10K VR (x2)

· 1K weerstand, ¼ watt (x10)

· 220 ohm weerstand, ¼ watt (x4)

· 22K weerstand ¼ watt (x10)

Kapasitors

· 10 pf keramiek (x5)

· 2200uf elektrolities, 25V (x2)

· 10nf keramiek (x4)

Halfgeleiers

· BD 139 NPN -kragtransistor (x4)

· BD 140 PNP kragtransistor (x4)

· BC 327 PNP transistor (x4)

· LM350 spanningsreguleerders (x2)

· 741 op-amp (x2)

· 4011 Quad NAND (x2)

· PIC16F628A mikrobeheerder (x1)

· LED 5 mm (u keuse van kleur) (x3)

Hardeware

· Laaghoutbordplate

· 5 mm x 60 mm afstandsmoer (x4)

· 5 mm x 20 mm bout (x8)

· Toerustingmotors 12V 500mA (x2)

· 60 mm skuimwiele (x2)

· Vroulike heide (trui) verbindings (x50)

· 12V, 7.2Ah Gate motorbattery (opsioneel, kleiner battery kan gebruik word, maar maak seker dat dit 12V is).

· 2 mm draad (10 m)

· Manlike heide (trui) aansluitpenne (x50)

· 3 mm hitte krimp buis (2 m)

Stap 2: Boubane

Die bou van die stroombane is redelik eenvoudig; dit is 'n goeie leerervaring vir diegene wat dit nog nooit gedoen het nie en goeie praktyk vir diegene wat dit gedoen het. U kan altyd 'n ander metode probeer, maar ek verkies om Veroboard te gebruik, omdat dit makliker is om die spore te laat soldeer. Ek beveel aan dat u, voordat u die werklike stroombaan bou, 'n model op die broodbord maak en u Veroboard -uitleg vir u kring op papier ontwerp, dit nou baie werk, maar dit sal vrugte afwerp as u u stroombane bou (veral vir die verwysingspunte)).

Bou H-brûe

Die H-brug is 'n stroombaan wat verantwoordelik is vir die bestuur van u motors, wat sein van die mikrobeheerder ontvang en die motors stop of omkeer (dit is 'n aangepaste H-brug met die 4011 wat as beskermingskring dien en meer toevoeg beheerfunksies). Hieronder is beelde van die stroombaan-diagram, die uitleg van die Vera-bord en die finale stroombaan (onthou om 2 H-brûe te bou, een vir elke motor).

Stap 3: Bou LDR -stroombane

Die LDR-stroombane dien as oë vir die robot wat die teenwoordigheid van lig aanvoel en 'n spanningssein na die PIC-mikrobeheerder stuur om die spanningssein vir die PIC I te versterk, wat 'n 741-versterker gebruik het. Onthou om 2 stroombane te bou, een vir elke oog van die robot.

Stap 4: Bou PIC -ondersteuningsbaan

Dit is die kring wat die brein van die robot is.

Stap 5: Bou spanning -regulerende stroombane

Die hoofspanningstoevoer wat in die robot kom, is 12V, dit beteken dat daar 'n spanningsreguleerder op die H-brugbane moet wees, want dit werk op 9V en op die PIC- en LDR-stroombane wat beide op 5V werk. Die spanning moet ook stabiel wees om komponente nie te beskadig nie; hierdie stroombane reguleer die spanning, onthou om 2 stroombane te bou. (Al die beelde is hieronder). Nadat u die kringe voltooi het, stel hulle op die regte spanning deur die VR te draai en te meet met behulp van 'n multi-meter. Onthou dat LDR- en PIC -stroombane +5V benodig. En H-Bridges benodig +9V.

Stap 6: Voeg penne by die stroombaan

Noudat u u stroombane gebou het, is dit tyd om aan die koppenne te soldeer. 'N Ander metode is om draad direk na die bord te soldeer, maar ek vind dat draadbreuke meer gereeld voorkom. Om te bepaal waar die penne moet soldeer, kyk op die Veroboard -uitleg van elke stroombaan, in die sleutels onder die stroombaanontwerp vind u die simbole vir die koppenne en kyk dan net na u stroombaanontwerp, tel u gate op die bord om die uitleg en soldeer dan net die pen. (Die simbool waarna u moet kyk, word in 'n prentjie verskaf.) Onthou om die korrekte uitleg vir die korrekte stroombaan te kies.

Stap 7: Breek spore van Veroboard

Jou kringe is amper klaar; die belangrikste ding wat u nou moet doen, is om die spore op die Veroboard te breek. Volg weer dieselfde beginsel met die sleutels op elke stroombaan om te bepaal waar u die spore moet breek; maak seker dat u die spore heeltemal deurbreek; ek het 'n handwerkmes (stokperdjie) gebruik. ('N Beeld van die sleutel en 'n voorbeeld van 'n snitbreek word verskaf).

Stap 8: Kodering van die PIC

Noudat u u stroombane voltooi het, kan u die hoofdeel van die robot begin doen, die PIC -kode kodeer, die PIC -kode eenvoudig, is die kode in MPLab X geskryf, die bronkode en firmware -lêer (.hex) word verskaf in die zip -pakket. Om die firmware na die PIC -beheerder te laat flits, kan u enige beskikbare programmeerder gebruik.

Stap 9: Plaas mikroskyfies

Noudat u die meeste van u werk met stroombane voltooi het, is dit tyd vir die laaste ding om die mikroskyfies in te sit. Dit is 'n redelik maklike taak, maar dit is nog steeds moeilik; die meeste van u mikroskyfies kom in vreemde sponse as u dit by die winkel koop, u wonder miskien hoekom, maar die skyfies is staties sensitief, wat beteken dat u dit nie met u hande kan aanraak nie, tensy u dra 'n statiese band. Dit sluit die 4011's en die PIC in, dus wees versigtig en moenie aan die penne van hierdie mikroskyfies raak nie, anders beskadig u dit. (Maak seker dat u die skyfie aan die regte kant steek, 'n voorbeeld sal gegee word).

Stap 10: Toetsbane

U kringe is nou voltooi; dit is tyd om hulle te toets! Om u stroombane te toets, benodig u 'n multimeter ('n multimeter is 'n toestel wat spanning, stroom en weerstand kan meet); gelukkig het die moderne multimeter nog 'n paar funksies. In die eerste plek moet u 'n basiese visuele inspeksie van die stroombaan doen en kyk of daar krake, draadbreuke en ontkoppelinge is. Nadat u tevrede was, is dit belangrik om al die polariteite in die stroombaan te kontroleer, byvoorbeeld: u transistors moet op die regte manier wees en u mikroskyfies moet behoorlik ingevoeg word. Daarna is dit tyd om die onderkant van die printplaat te kontroleer, kyk of daar kortbroek tussen die spore is, en neem net 'n handmes en sny dit tussen die metaalbane van die bord om seker te maak. Die laaste ding waarna u moet let, is u onderbrekings; doen 'n visuele inspeksie van elke onderbreking in u kring om seker te maak dat die baan heeltemal deurbreek. Om behoorlik te kontroleer, moet u die multimeter -instelling aanpas by die kontinuïteit ('n prentjie word hieronder verskaf) en die een leiding aan die een kant van die Brocken -baan plaas en die ander na die ander kant, as u multimeter piep, is u breek foutief en jy moet dit weer doen. Ek raai u aan om elke kring afsonderlik te toets om nie deurmekaar te raak nie. (Los al u foute op voordat u die volgende stap doen). Onthou om die stroombane te laat loop met die regte spanning:

· H-brûe: 9V

· LDR + PIC: 5V

Stap 11: Monteer robotliggaam

Noudat u kringwerk voltooi is, is dit tyd om 'n DIY te doen, en nou sit ons die boonste deel van die robot bymekaar. Die boonste gedeelte bestaan basies uit al die stroombane en sensors. Eerstens moet u gate in u laaghoutbord boor vir die spasie -moere en skroewe, die een sentimeter van die kant af op elke hoek boor (dit is nie regtig belangrik waar u kies om u gate te boor nie, solank u struktuur stabiel is en dit ooreenstem na die gate wat op die onderste bord geboor is). Nou is daar nog 'n bietjie boorwerk … as u kies om u bord op afstandmoere te monteer, moet u skroewe daarvoor boor (sien die deursnee van u moer en kies 'n boor daarvolgens), moet u ook gate in u in die kring, wees versigtig om die bord nie te beskadig nie en kies waar u die gate wil hê volgens die uitleg van u bord (om spore nie te beskadig nie). 'N Ander makliker metode is om die planke net op die laaghout vas te plak (probeer om by my uitleg te bly, H-Bridges agterop, ens.)

Stap 12: Monteer robotliggaam (deel 2)

Noudat u die boonste deel bymekaargemaak het, is dit tyd om die onderste deel te monteer. Die onderkant bevat al die spanningsreguleerders, die dryfmotors en kapasitors. U eerste stap is om die motors op die laaghoutbord te monteer. Ek verkies twee basiese maniere om motors te monteer, óf jy monteer dit in die middel van die laaghoutpaneel of aan die een kant van jou keuse. As u kies om motors aan die kant te monteer, moet u onthou om 'n voorste vliegwiel aan te skaf om die robot te help balanseer en self te bestuur. Onthou dat u 'n paar basiese metings en kontrole moet doen voordat u u motors behoorlik monteer. Ek beveel aan dat u die motor goedkoop en maklik om te monteer met kabelbinders vasmaak. Gom die motor eers volgens die gewenste metings, boor dan twee gate aan twee kante van die motor in die laaghout en gebruik net 'n ritssluiting om dit vas te hou (onthou om die rits vas te trek). Dit is maklik om reguleerders en kondensators aan te trek (improviseer met die ruimte wat u op die laaghout het) en monteer dit met behulp van 'n afstandhouermetode of warm gom (ek beveel aan dat u die kondensators plak). Uiteindelik moet u gate boor om die boonste bord aan te sit (gebruik dieselfde afmetings as op die boonste gedeelte).

Stap 13: Bedrading

Noudat u u kringe gesoldeer, gekontroleer en gemonteer het, is dit tyd om die hele ding saam te snoer. Die basiese beginsels van die bedrading is dat alle kringe uiteindelik na die PIC gekoppel sal word, wat inligting sal verwerk en stuur; onthou dat u bedrading baie belangrik is en dat u seker moet maak dat alles korrek is. Ok, nou hoe om te bedraad, nou verstaan u hoekom ek gekies het om met die heidepennetjie te gaan, want dit maak dit makliker. As u 'n vroulike jumperdraad het, kan u die planke vinnig aanmekaar koppel, anders kan u net die gewone draad aan die heidepennetjie soldeer (springers is beter, want as u penne verkeerd het, hoef u nie weer te soldeer nie). 'N Bedradingsdiagram word op die prent verskaf.

Stap 14: Heg en verbind voelers

Jou robot sal twee voelers gebruik om die muur voor hom te voel. Dit is redelik eenvoudig om die voelers aan te sluit; dit is basies twee mikroskakelaars wat as links en regs voel. Plak dit warm aan die voorkant van u tweede bord. Die kringdiagram van die verbindings word hieronder verskaf. (Onthou om mikroskakelpenne uit te vind, bv. COM).

Stap 15: Toets robot

Goed, dit is die opwindende oomblik waarop u gewag het om u robot uiteindelik vir die eerste keer aan die brand te steek !! Moenie nou te opgewonde raak nie, dit werk nooit die eerste keer nie, as u dit wel het, is U 'N GELUKKIGE BOUWER !! Moenie teleurgesteld raak as dit nie werk nie, moenie bekommerd wees nie, dit sal beslis binnekort gebeur. Hieronder het ek 'n lys gemaak van al die moontlike probleme waarmee u te kampe het en hoe u dit kan oplos.

· Die hele ding doen niks. Kontroleer die kragtoevoer van die kragtoevoer en die aansluitings op die kragpenne van die bord, kyk ook na polêre probleme.

· Motors draai in teenoorgestelde rigtings. Verander die motor se polariteit, dit kan die ander kant toe draai, kan ook 'n programmeerkwessie wees.

· Iets begin rook of jy voel dat iets regtig warm is. KORTSLUITING!! Skakel onmiddellik af om skade te voorkom. Kontroleer alle moontlike kringe, insluitend draadverbindings.

· Motors draai baie stadig. Verhoog die stroom na die robot. Of moontlik tekort aan H-brug.

· Die robot voel nie die regte lig nie. Pas VR op LDR -kringe aan, kan 'n programmeerkwessie wees.

· Robot gedra hom ongewoon en doen vreemde dinge. Programmering! Gaan die programmeringskode na.

· Robot waarneem nie die muur nie. Kontroleer verbindings op mikroskakelaars.

Dit is dus die probleme wat met my robot gebeur het; as u 'n ongewone probleem het, kan u my ontwerpe ten goede verander of verander, onthou dat ons almal leer, en daar bestaan nie iets soos perfek nie.

Stap 16: Proef en fout

As u na baie ure se probeer, om u robot te kontroleer en te toets nog steeds nie werk nie, moet u dit nie teen die muur gooi of skeur nie, en hoop los. Probeer om buite te gaan, net 'n bietjie vars lug te kry of net daarop te slaap; ek het al baie sulke oomblikke gehad, en weet u hoekom? Elektronika is 'n harde stokperdjie, een komponent misluk- alles misluk. Moenie vergeet om dit in afdelings op te deel tydens die toets nie, en hou altyd 'n oop gedagte met ontwerp en uitleg. Wees vry en kreatief en moet nooit opgee nie !!! As u van my projek gehou het, stem my asseblief in die make it move -wedstryd, hoop dat u dit geniet!