Die Arduino Mothbot: 11 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:28

Die doel van hierdie projek is om 'n eenvoudige robot wat lig volg, te ontwerp en te bou met behulp van 'n Arduino Duemilanove-mikrobeheerderbord. Ek wou regtig 'n robotprojek deel wat goedkoop, eenvoudig is om te bou en 'n volledige stel instruksies vir al die verskillende stappe het. Ek hoop dat ek daarin geslaag het en ek wil graag kommentaar kry oor hoe ek dit nog beter kan maak.

Die ontwerp van hierdie robot fokus op die gebruik van die boek "Aan die slag met Arduino" deur Massimo Banzi en gepubliseer met [makezine.com Make]. Ek gebruik ook kode vir die bestuur van die servo's van 'n projek met die titel: How to Make an Arduino Controlled Servo Robot (SERB). Die Arduino Mothbot is in totaal 'n redelik vinnige robot om te bou. Gestel jy begin met al die onderdele en hoef nie te improviseer nie, moet die projek in totaal 'n uur neem om te bou. Dit is as u die instruksies volg en die kode kopieer. As u egter slegs een funksie op 'n slag bou en onderweg toets, kan hierdie projek aansienlik langer neem. Die voordeel van die langer baan is dat u waarskynlik nog baie meer sal leer en 'n bietjie pret sal hê.

Stap 1: Versamel u onderdele en gereedskap

Die bou van hierdie robot kos u ongeveer $ 80 in onderdele as u nog nooit so iets gedoen het nie. Die koste vir my was aansienlik laer, want ek het baie elektronika om mee te werk. Ek weet egter hoe frustrerend dit kan wees om 'n instruksie te volg sonder om te weet watter dele om te kry, waar om te bestel en hoeveel alles vooraf gaan kos, so ek het al die werk vir u gedoen. As u eers die onderdele in die vierkant het, behoort dit vinnig te wees om hierdie projek te doen. Volg die volgende skakel na my projekwiki om 'n volledige onderdele -lys te kry: Arduino Mothbot Parts List

Nou wil u dalk 'n paar gereedskap kry. Aangesien hierdie projek 'n soldeerlose broodbord bevat, kan u sonder baie fancy elektroniese toerusting klaarkom. Hopelik vind u die res van die dinge wat u in 'n motorhuis benodig: 1. Naaldtang 2. Draadsnyers 3. Platkopskroewedraaier 4. Klein Phillips (4-kantige) skroewedraaier 5. Verstelbare moersleutel of 11/32 " heksleutel 6. Boor 7. 1/16 ", 5/32" en 7/32 "boorpunte 8. Saag (opsioneel) 9. Veiligheidsbril Gebruik veilige praktyke wanneer u elektriese gereedskap gebruik.

Stap 2: Die beplanningsfase

Voordat ek met hierdie projek begin het, het ek na Instructables na baie ander projekte gekyk. Ek het ook 'n geruime tyd die boek "Getting Started with Arduino" deur Massimo Banzi gelees. Byna alles in hierdie projek word gedoen uit 'n voorbeeld op hierdie webwerf of in die boek. Ek het die projek so ontwerp in 'n poging om dit toeganklik te maak vir die beginner -robot.

In my beplanningsfase het ek nie net na hardeware en kodering gekyk nie, maar ook aan my elektroniese huiswerk. Ek wou 'n eenvoudige elektroniese skema vir hierdie projek opstel sodat ek kon volg wat aangaan terwyl ek dit bou. U kan die verskillende komponente, kragdrade en die Arduino -penne op die foto sien. Hopelik is dit 'n duidelike diagram en illustreer dit ook hoe eenvoudig die elektronika vir hierdie projek is.

Stap 3: Koppel die servo's aan die Arduino

As u 'n robot gaan bou, is die eerste ding wat u waarskynlik wil uitwerk, hoe u dit kan laat beweeg. Heel waarskynlik wil u dit vorentoe, agtertoe, regs, links stuur en laat stop. As u nie kan uitvind hoe u dit moet beveel om behoorlik te beweeg nie, sal u dit waarskynlik nie kan laat doen as u al die sensors aansluit nie. Hieronder is die stappe om die motor aan te sluit op die Arduino.

1. Die eerste ding wat u moet doen by die opstel van die soldeerlose broodbord, is om die grond (GND) en krag (+6V) vir die servo's op te stel. Ek het gekies om die twee lang stroke op die bord te gebruik wat die naaste aan die Arduino sou wees. 2. Sodra die grond- en kragdrade geïdentifiseer is, verbind die grond van die Arduino -bord met die grondstrook op die soldeerlose broodbord. Koppel nog nie die krag aan die soldeerlose broodbord nie. 3. Elke servo het drie drade wat daaruit kom. Myne het 'n swart, rooi en wit draad vir elkeen. Die swart is vir grond, die rooi is vir krag, en die wit is die beheerdraad. Sny drie springdrade vir elke servo van dieselfde grootte (dus 6 in totaal). 4. Bevestig die jumperdrade aan die einde van die servodrade en dan elke servo aan die soldeerlose broodbord. 5. Gebruik nou springers om die grond en krag van elke servo aan die grond en krag van die soldeerlose broodbord te koppel. 6. Koppel nou die stuurdrade van elke servo aan die Arduino. Koppel die linker servo aan digitale uitgang (PWM) 3 en die regter servo aan digitale uitgang (PWM) 11. 7. Koppel laastens die grond en krag van die 4AA -batterye aan die soldeerlose broodbordgrond en krag. Moenie skrik as die servo's begin beweeg as u Arduino nie krag het nie of nog nie geprogrammeer is nie. 8. Deur die kode te gebruik, behoort u nou die motors in die voorwaartse, agteruit-, linker- of regter rigting te kan gebruik deur die ingeslote funksies te gebruik.

Stap 4: Toets die motors

Ek dink dit is belangrik om 'n paar van die toetskode wat ek gebruik het by die saamstel van die Arduino Mothbot, op te neem. As u belangstel en bereid is om tyd in te ruim, dink ek dat u hierdie kodefragmente opvoedkundig en nuttig sal vind in ander projekte. Voordat ek 'n kode hieronder plaas, wil ek dit bekend maak dat die volgende gebaseer is op 'n ander wonderlike projek genaamd How to Make an Arduino Controlled Servo Robot (SERB). Ek het baie geleer deur die werk op die instruksies te volg en wil krediet gee waar dit toekom.

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

Stap 5: Integreer die aan/uit -knoppie

Miskien wil u u robot met een druk op die knoppie aan- en uitskakel. Die Arduino self sal kode in 'n eindelose lus laat loop totdat u dit uit die stekker trek, wat nogal frustrerend kan wees as u u robot op die tafel aansluit en dit van u af weghardloop! Die integrasie van die knoppie is 'n goeie stap in hierdie proses, want u sal ook leer hoe om knoppies vir ander dinge te gebruik, soos om 'n buffer te skep om te sien wanneer die robot teen 'n muur raak. die soldeerlose broodbord vir die meeste van my foto's. Dit help net om die beeld duideliker te maak as ek verskillende stappe wys. Om mee te begin, ontkoppel die krag van die servomotors voordat u meer werk doen. Onthou om dit te doen elke keer as u iets by hierdie projek voeg. Nou wil u moontlik u robot aan en af skakel, in plaas daarvan dat die robot onmiddellik begin beweeg as u die krag aansluit. Identifiseer 'n strook aan die teenoorgestelde kant van die soldeerlose broodbord om die aan/uit -knoppie (en later die sensors) aan te skakel. Sluit die krag (+5V) van die Arduino aan op die strook wat u pas geïdentifiseer het, met 'n lang jumperdraad. Koppel twee jumperdrade aan die kortstondige skakelaar en steek die een kant in die (+5V) krag6. Steek die ander kant van die momentele skakelaar in 'n kleiner strook in die middel van die soldeerlose broodbord. Koppel vanaf dieselfde strook 'n 10K ohm -weerstand aan die strook en die ander kant in die grond8. Koppel laastens 'n draad van die strook met die skakelaar en die weerstand aan die een kant en plaas die ander kant in digitale ingang 7 op die Arduino.9. Met die kode moet u die knoppie kan gebruik om die robot aan en uit te skakel. As u die kode met die LED (digitale uitset 13) gebruik, sal u die ingeboude LED met die robot aan en uit sien. Dit is 'n goeie manier om die Arduino -kode te toets as u die krag van die motors afgeskakel het.

Stap 6: Toets die aan/uit -knoppie

Hierdie nuwe kode bevat die inligting vir die gebruik van die aan/uit -knoppie en om die LED aan boord te laat flikker.

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

Stap 7: Integrasie van die ligsensors

Wat sou 'n Arduino Mothbot wees as dit nie ligsensors gehad het nie? Die doel van hierdie eenvoudige projek is om 'n robot te maak wat aangetrokke is tot die helderste lig. Hiervoor moet ons 'n paar ligsensors, ook bekend as foto-weerstande, integreer.

1. Koppel weer die krag van die servomotors voordat u hierdie stap doen. 2. Die opstelling van die ligsensors sal twee keer gedoen word. Dit is byna presies dieselfde opstelling as die kortstondige skakelaar. Eintlik is dit dieselfde opset, maar hierdie keer gebruik u die ligsensor (foto-weerstand) in plaas van 'n kort skakelaar. 3. Omdat hierdie robot die twee ligsensors sal gebruik om 'n rigting te kies, word dit aanbeveel dat u elke ligsensor aan weerskante van die soldeerlose broodbord of so ver as moontlik van mekaar opstel. 4. Koppel die een kant van 'n ligsensor aan die (+5V) kraglyn en die ander kant in 'n klein strook in die middel van die bord. 5. Koppel 'n 10k ohm -weerstand aan dieselfde strook en die ander kant aan die grond. 6. Sluit nou 'n jumperdraad van die klein strook aan (waar die fotoweerstand en die gewone weerstand gekoppel is) en steek die ander kant in 'n analoog ingang. 7. Koppel die linker sensor aan analoog ingang 0 op die Arduino en die regter sensor na analoog ingang 1. 8. U moet nou die ligsensors kan gebruik om die servo's te beweeg.

Stap 8: Die finale kode

Hier is die finale kode wat gebruik word om die Arduino Mothbot uit te voer. In die kode het ek drukverklarings na die Arduino -seriële poort ingesluit. As u die Arduino via die USB -poort van u rekenaar gekoppel het, moet u die gedrukte stellings kan sien wat aandui watter kant die robot wil gaan. U kan die drempelwaarde van die ligsensor aanpas om die gedrag van die robot aan te pas. Die drempel hang hoofsaaklik af van u sensors en die omringende lig van die ligging waarin u is.

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

Stap 9: Bou die Mothbot Body

Die robot wat jy bou, is regtig nie goed nie, tensy hy homself bymekaar kan hou. Om hierdie rede het dit 'n liggaam nodig. Ek het my bes probeer om hierdie bouprojek so eenvoudig moontlik te maak. U sal egter self 'n bietjie werk moet doen om die regte afmetings te bepaal. Ek stel die ouderdom voor "meet twee keer, sny een keer" metode. Die liggaam van die robot is gemaak van 'n klein vel populierhout wat ek by die hardewarewinkel gekoop het, voor op 6 "x 24". Ek sny myne af tot 6 "x 8" met behulp van die saag wat in die hardewarewinkel voorsien word. Vervolgens het ek gate aan die voorkant van die bord geboor om die servokaste vir elke servo vas te maak. Hiervoor het ek 'n boor van 5/32 "gebruik. 3. Ek het ook in 'n gat aan die agterkant van die bord geboor vir die wiel wat die robot balanseer. Hiervoor het ek 'n boor van 7/32" gebruik. Ek het gekies om 'n effens kleiner boorpunt te gebruik, sodat ek 'n noue wrywing by my wiel kon kry, aangesien ek nie 'n moer- en boutkombinasie gebruik om dit vas te maak nie. Toe het ek die hakies met die moere en boute aan die bord vasgemaak. Dit is gedoen met behulp van die platkopskroewedraaier en die verstelbare sleutel.5. Nadat ek die hakies vasgemaak het, het ek elke servo met die moere en boute aan die hakies vasgemaak. 6. Uiteindelik het ek die wiel in die geheel gedruk.

Stap 10: Maak die wiele

Die wiele was vir my 'n moeilike probleem. Ek het eintlik 'n paar gesertifiseerde robotwiele gehad, maar ek het besef dat hulle a) te swaar was en b) ek kon dit nie aan my servo's kies nie. Dit was toe ek onthou dat ek op hoërskool kruikdeksels gebruik het vir 'n soortgelyke projek. So het ons na die winkel gegaan op soek na 'n geskikte robotwiel -alternatief. Elke wiel is gemaak van die deksel van 'n Ziploc Twist 'n Loc -houer. Ander goeie deksels is die op grondboontjiebotterpotte of ander voedselgoed. Ek beveel nie aan om kos te mors nie, maar spaar u deksels, en u kan vind dat die een die regte grootte is vir u robotprojek. Ek het die oorblywende houers gebruik om dele wat ek versamel het, te hou. Die eerste ding wat ek gedoen het, was om die servohoring te kies wat ek vir die wiele wou hê. Ek het die een met vier horings gekies en wat by my servo's ingesluit was toe ek dit gekoop het. Boor 'n gaatjie in die middel van die wiel voordat u iets doen. Ek beveel aan dat u dit met u boorpunt van 5/32 "doen. U benodig dit sodat u by die skroef kan kom wat die horing met die servo verbind. 4 Skroef nou die deksel op die horing. servo om die deksels aan die horings te koppel. Dit is dalk makliker as u klein gaatjies vooraf deur die deksel boor, soos ek. Ek het 'n 1/16 "boor hiervoor gebruik. Maar wees versigtig, dit kan moeilik wees om deur hierdie plastiek te boor met 'n swaar boor en 'n klein bietjie. Koppel nou die horings aan die servo's met die klein Phillips (4-kant) skroewedraaier. Vou laastens rubberbande om elke wiel om meer trekkrag te gee. Ek het my rekkies gekry van produkte wat ek by die kruidenierswinkel gekoop het. Hopelik het jy 'n paar wat rondlê. Op hierdie punt moet die hele bak en wiele saamgestel word.

Stap 11: Voltooiing van die Arduino Mothbot

Met die bak en die wiele bymekaar, is dit maklik om die Arduino en soldeerlose broodbord net bo -op die robotliggaam te plaas. Maak seker dat u nog steeds die USB -ingang op die Arduino kan bereik as u die programmering moet verander. Ek het 'n paar swart elektriese band onder elkeen gebruik om dit aan die liggaam vas te plak. Elektriese band is maklik om te verwyder en hou redelik goed vas.1. Plak die Arduino en soldeerlose broodbord bo -op die robotliggaam wat u gebou het. As u weer band gebruik, is dit 'n goeie idee om die 4AA -batteryhouer en die 9V -battery aan die liggaam te koppel. Maak seker dat die drade bereik.3. Koppel die servodrade aan die soldeerlose broodbord as u dit voorheen verwyder het. Koppel die Arduino -krag 5. Koppel die servomotor aan 6. Plaas nou u robot op die grond en druk die aan/uit -skakelaar! Dit moet nou lewendig word en die lig in die kamer agtervolg:) As 'n toekomstige byvoegingsprojek sou ek 'n eenvoudige buffer of muursensor insluit. Dit sou 'n skakelaar wees, net soos die aan/uit -knoppie wat in hierdie projek gebruik word. As die knoppie egter ingedruk word, sou dit die robot vertel om van rigting te draai, links of regs te draai en voort te gaan met die program. Sodra dit voltooi is, sou hierdie robot 'n wonderlike klein toetsplatform wees vir ander sensors en toestelle.