Tus Nqi Tsawg Tus Nqi, Arduino-Tau Txais Cov Duab Neeg Hlau: 15 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:29

Nco tseg: Kuv muaj tus qauv tshiab ntawm tus neeg hlau no uas siv lub tshuab luam ntawv Circuit Circuit, tsim tau yooj yim dua, thiab muaj IR thaiv qhov teeb meem! Txheeb nws ntawm

Kuv tsim txoj haujlwm no rau 10-teev kev cob qhia rau ChickTech.org uas nws lub hom phiaj yog qhia cov poj niam hluas rau cov ncauj lus STEM. Lub hom phiaj rau txoj haujlwm no yog:

• Yooj yim los tsim.
• Yooj yim rau txoj haujlwm.
• Ua tej yam ntxim nyiam.
• Tus nqi qis yog li cov neeg koom tuaj yeem nqa nws mus tsev thiab kawm txuas ntxiv.

Nrog cov hom phiaj hauv siab, ntawm no yog ob peb qhov kev xaiv tsim:

• Arduino sib xws kom yooj yim ntawm lub cajmeem.
• 4xAA roj teeb lub zog rau tus nqi thiab muaj.
• Stepper motors rau qhov tseeb txav.
• 3D Luam tawm kom yooj yim ntawm kev kho kom haum.
• Cwj mem npaj nrog Vaub kib duab rau cov txiaj ntsig nthuav.
• Qhib Qhov Chaw yog li koj tuaj yeem ua ib qho ntawm koj tus kheej!

Nov yog tus neeg hlau uas tuaj ze tshaj qhov kuv xav ua: https://mirobot.io. Kuv tsis muaj lub tshuab txiav laser thiab xa los ntawm Askiv yog txwv tsis pub. Kuv muaj lub tshuab luam ntawv 3D, yog li kuv twv koj tuaj yeem pom qhov no yuav mus qhov twg…

Tsis txhob cia qhov tsis muaj lub tshuab luam ntawv 3D cuam tshuam koj. Koj tuaj yeem nrhiav cov neeg nyiam ua haujlwm hauv zos txaus siab pab koj ntawm

Txoj haujlwm no tau ntawv tso cai los ntawm Creative Commons, thiab siv 3D ntu raws cov qauv tsim los ntawm lwm tus (raws li tau hais hauv ntu tom ntej), txwv tsis pub tshaj plaws uas yog lub log, uas tsis yog Kev Lag Luam. Qhov ntawd txhais tau tias txoj haujlwm no yuav tsum yog Tsis Yog Kev Lag Luam. Tsis txhob yog tus txiv neej no.

Kauj Ruam 1: Qhov Chaw

Muaj ntau txoj hauv kev rau lub zog, tsav tsheb, thiab tswj cov neeg hlau. Koj tuaj yeem muaj qhov sib txawv ntawm tes uas yuav ua haujlwm, tab sis cov no yog cov uas kuv tau sim thiab pom tias ua haujlwm tau zoo:

Electronics:

• 1- *Adafruit Pro Trinket 3V- adafruit.com/products/2010

  • Kho vajtse raws li CC BY-SA daim ntawv tso cai
  • Software (Bootloader) raws li daim ntawv tso cai GPL
• 2- Tsav 5V Stepper- adafruit.com/products/858
• 1- ULN2803 Darlington Tsav Tsheb - adafruit.com/products/970
• 1- Ib nrab ntawm lub khob cij me me- adafruit.com/products/64
• 16- Txiv neej-txiv neej dhia- adafruit.com/products/759
• 1- Micro servo- adafruit.com/products/169
• 1 - SPDT swb hloov - adafruit.com/product/805 lossis www.digikey.com/product-detail/en/EG1218/EG1903-ND/101726
• 1- Txiv neej tus pin header- digikey.com/short/t93cbd
• 2-2 x AA Holder- digikey.com/short/tz5bd1
• 1- USB micro cable
• 4- Roj teeb AA

*Nco tseg: Saib cov kauj ruam kawg rau kev sib tham txog kev siv Arduino lossis Raspberry Pi cov rooj sib tham ib txwm muaj.

Kho vajtse:

• 2- 1 7/8 "ID x 1/8" O-ring- mcmaster.com/#9452K96
• 1- Caster 5/8 "bearing- mcmaster.com/#96455k58/=yskbki
• 10- M3 x 8mm lub taub hau taub hau ntsia hlau- mcmaster.com/#92005a118/=z80pbr
• 4-M3 x 6mm lub taub hau tiaj tus ntsia hlau- mcmaster.com/#91420a116/=yskru0
• 12- M3 Txiv ntoo- mcmaster.com/#90591a250/=yskc6u

3D-Luam Qhov Chaw (txheeb xyuas www.3dhubs.com yog tias koj tsis muaj kev nkag mus rau lub tshuab luam ntawv):

• 1 x Pob bearing caster - thingiverse.com/thing1052674 (raws li kev ua haujlwm los ntawm onebytegone, CC BY -SA 3.0)
• 1 x Chassis - thingiverse.com/thing1053269 (thawj qhov haujlwm los ntawm Maker's Box, CC BY -SA 3.0)
• 2 x Log - thingiverse.com/thing:862438 (raws li ua haujlwm los ntawm Mark Benson, CC BY -NC 3.0*)
• 2 x Stepper bracket - thingiverse.com/thing:1053267 (raws li ua haujlwm los ntawm jbeale, CC BY -SA 3.0)
• 1 x Cwj mem tuav / servo bracket - thingiverse.com/thing:1052725 (thawj qhov haujlwm los ntawm Maker's Box, CC BY -SA 3.0)
• 1 x Caj dab dab tshos - thingiverse.com/thing1053273 (thawj qhov haujlwm los ntawm Maker's Box, CC BY -SA 3.0)

* Nco tseg: CC BY-NC yog daim ntawv tso cai tsis yog lag luam

Cov Cuab Yeej thiab Khoom Siv:

• Phillips ntsia hlau tsav tsheb
• Kub kua nplaum phom
• Digital ntau-meter
• Riam riam
• Crayola cov cim xim

Kauj ruam 2: Nyem Firmware

Ua ntej peb mus deb dhau rau kev tsim kho, cia thauj cov khoom ntsuas mus rau lub microcontroller. Qhov kev tshuaj ntsuam tsuas yog kos rau lub thawv kom peb tuaj yeem tshawb xyuas kom raug thiab qhov ntev.

Txhawm rau tham nrog Trinket Pro, koj yuav xav tau:

1. Tsav tsheb los ntawm
2. Arduino software los ntawm

Lady Ada thiab Adafruit pab pawg tau tsim cov txheej txheem qhia tau zoo nyob hauv cov kab ntawv txuas saum toj no uas kuv tuaj yeem muab tau. Thov siv lawv yog tias koj raug daig.

Nco tseg: Ib qho ua kom yuam kev uas ua rau Trinket txawv ntawm Arduino li niaj zaus yog tias koj yuav tsum rov pib dua lub rooj tsavxwm ua ntej xa daim duab.

Kauj Ruam 3: Tus Cwj Pwm thiab Cov Roj Teeb

1. Txhim Kho Tus Cwj Pwm Nrog Tus Kheej Servo ntawm sab luv ntawm lub chassis (Duab 1).
2. Ntxig cov txiv ntoo rau sab saum toj ntawm lub chassis (Duab 2)
3. Txuas cov roj teeb rau hauv qab ntawm lub chassis siv 3Mx6mm tiaj-taub hau ntsia hlau (Duab 3 & 4).
4. Xov roj teeb ua los ntawm txoj kab hluav taws xob txuas (Duab 4 & 5).
5. Rov ua dua rau lwm tus tuav lub roj teeb.

Nco tseg: Tshwj tsis yog qhov tshwj xeeb, cov seem ntawm cov ntsia hlau yog 3Mx8mm lub taub hau taub hau ntswj.

Kauj ruam 4: Log

1. Ntsuas kom haum koj lub log rau tus ncej stepper (Duab 1).

   1. Yog tias nws nruj dhau, koj tuaj yeem ua kom sov lub log log nrog lub tshuab ziab plaub hau lossis rab phom cua kub thiab tom qab ntawd ntxig lub hau.
   2. Yog tias nws xoob dhau, koj tuaj yeem siv 3Mx8mm ntsia hlau los tuav nws tiv thaiv lub tiaj ntawm tus ncej (Duab 2).
   3. Yog tias koj yog tus kws tshaj lij, koj tuaj yeem ntsuas koj lub tshuab luam ntawv thiab ua kom raug.
2. Muab lub nplhaib ntiv nplhaib nyob ib ncig ntawm lub log (Duab 3 & 4).
3. Rov ua dua rau lwm lub log.

Kauj Ruam 5: Stepper Backets

1. Ntxig cov txiv ntoo rau hauv lub tog raj kheej thiab txuas lawv rau sab saum toj ntawm lub chassis nrog cov ntsia hlau (Duab 1).
2. Ntxig tus stepper rau hauv qhov txuas thiab txuas nrog cov ntsia hlau thiab txiv ntseej.
3. Rov ua dua rau lwm tus bracket.

Kauj ruam 6: Caster

1. Ntxig lub pob rau hauv lub caster.

   Tsis txhob yuam nws hauv lossis nws yuav tawg. Siv lub tshuab ziab plaub hau los yog rab phom cua kub kom cov khoom muag muag yog tias xav tau

2. Txuas tus caster rau sab hauv qab ntawm lub chassis nyob rau hauv pem hauv ntej ntawm lub roj teeb tuav.

Kauj Ruam 7: Breadboard

1. Tshem tawm ib qho ntawm txoj kab hluav taws xob siv rab riam ntse, txiav los ntawm cov nplaum hauv qab (Duab 1).
2. Tuav lub khob cij hla lub rooj chassis, kos qhov chaw uas lawv sib tshuam ntawm ntug (Duab 2).
3. Siv lub ntug ncaj (zoo li txoj kab hluav taws xob tshem tawm), khij kab thiab txiav los ntawm nraub qaum (Duab 3).
4. Muab lub khob cij tso rau ntawm lub chassis nrog cov ntsia kov cov nplaum uas nthuav tawm (Duab 4).

Kauj ruam 8: Lub zog

1. Muab lub microcontroller, tus neeg tsav tsheb darlington, thiab lub zog hloov mus rau lub rooj mov ci (Duab 1).

   • Kuv tau ntxiv cov txiv kab ntxwv dots rau pom kom pom cov cim hauv qab no:

     • Pin 1 ntawm tus tsav tsheb darlington.
     • Lub roj teeb tus pin ntawm microtroller.
     • Lub hwj chim hloov "ntawm" txoj haujlwm.

2. Nrog lub roj teeb sab xis ua:

   1. Txuas cov kab liab rau thawj tus pin ntawm lub zog hloov pauv (Duab 2).
   2. Txuas cov hlau lead dub mus rau ib qho khoob khoob ntawm microcontroller thiab darlington nti (Duab 2).

3. Nrog lub roj teeb sab laug ua:

   1. Txuas cov kab liab rau tib kab uas yog cov hlau lead dub ntawm lwm lub roj teeb (Duab 3).
   2. Txuas cov kab dub mus rau txoj kev tsis zoo ntawm lub khob cij (Duab 3).

4. Txuas lub zog rau lub microcontroller:

   1. Liab jumper los ntawm txoj kev tsheb ciav hlau zoo rau tus pin roj teeb (txiv kab ntxwv teev, Duab 4).
   2. Cov jumper dub los ntawm txoj kev tsis zoo mus rau tus lej cim "G" (Duab 4).
5. Nruab roj teeb thiab hloov lub hwj chim. Koj yuav tsum pom lub teeb ntsuab thiab liab ntawm tus tswj tau los (Duab 5).

Kev daws teeb meem: Yog tias lub teeb microcontroller tsis tuaj, tam sim ntawd tua lub hwj chim thiab daws teeb meem:

1. Cov roj teeb tau teeb tsa hauv qhov kev qhia raug?
2. Txheeb xyuas ob lub roj teeb ua qhov chaw nyob.
3. Ob chav kos hloov ua qhov chaw.
4. Siv ntau lub ntsuas los ntsuas cov roj teeb.
5. Siv ntau lub ntsuas los ntsuas cov hluav taws xob kev tsheb nqaj hlau.

Kauj Ruam 9: Headers thiab Servo Wiring

Txiv neej header pins tso cai rau peb txuas 5-tus pin servo JST txuas rau lub zog thiab tus tsav tsheb darlington (Duab 1):

1. Thawj 5-tus pin header pib ib kab ua ntej ntawm tus neeg tsav tsheb darlington.
2. Qhov thib ob servo lub taub hau yuav tsum ua kab nrog qhov kawg ntawm tus neeg tsav tsheb darlington.

Ua ntej txoj hlua txuas mus rau qhov nyuaj, cia tau txais servo wired li:

1. Ntxiv 3-tus pin header rau servo ntawm txoj cai ntug ntawm ntu tom ntej ntawm lub khob cij (Duab 2).
2. Ntxiv cov jumper liab los ntawm tus pin nruab nrab mus rau qhov zoo ntawm txoj kev tsheb nqaj hlau.
3. Ntxiv cov jumper dub lossis xim av los ntawm tus pin sab nraud rau sab tsis zoo ntawm txoj kev tsheb nqaj hlau.
4. Ntxiv cov xim jumper los ntawm tus pin sab hauv rau Pin 8 ntawm lub microcontroller.
5. Nruab lub servo horn nrog tus ncej mus rau txoj haujlwm puv-moos thiab caj npab txuas mus rau lub log sab xis (Duab 3)
6. Nruab qhov servo hauv tus tuav cwj mem siv servo tus ntsia hlau (Duab 3).
7. Txuas lub tshuab txuas txuas sib txuas cov xim (Duab 4).

Kauj ruam 10: Stepper Control

Lub sijhawm los xaim hluav taws xob rau tus tsav tsheb darlington thiab tus tsav tsheb, uas yuav tsav ncaj qha los ntawm roj teeb:

1. Txuas lub jumper dub lossis xim av los ntawm sab xis sab xis darlington tus pin rau sab tsis zoo ntawm txoj kev tsheb nqaj hlau (Duab 1).
2. Txuas lub jumper liab los ntawm sab xis sab xis darlington tus pin rau sab zoo ntawm txoj kev tsheb nqaj hlau.
3. Txuas lub jumper liab los ntawm sab laug sab laug lub taub hau rau sab zoo ntawm txoj kev tsheb nqaj hlau (Duab 2).
4. Txuas tus txuas txuas sab laug mus rau sab laug tus pin header nrog liab liab ntawm sab xis (Duab 3).
5. Txuas txoj cai txuas txuas mus rau sab xis tus pin header nrog cov ntawv nyeem ntawm sab laug.

Nco tseg: Cov hlau liab liab ntawm tus txuas txuas yog lub zog thiab yuav tsum phim cov liab coj ntawm lub khob cij.

Kauj Ruam 11: Stepper Control (Txuas Ntxiv)

Tam sim no peb yuav txuas cov kab hluav taws xob stepper teeb liab los ntawm lub microcontroller mus rau sab nkag ntawm tus tsav tsheb darlington:

1. Pib nrog Pin 6 ntawm microcontroller, txuas tus coj rau plaub tus tswj kev dhia rau sab laug stepper lub cev muaj zog (Duab 1).
2. Sib phim cov dhia no rau sab nkag ntawm darlington ntawm sab xis. Txhua xim yuav tsum sib phim nrog qhov tshwj xeeb ntawm ntsuab, uas sib phim cov xim liab ntawm tus stepper (Duab 2).
3. Pib nrog Pin 13 ntawm microcontroller, txuas tus coj rau plaub tus tswj kev dhia rau txoj cai stepper lub cev muaj zog (Duab (3)).
4. Sib phim cov dhia no rau sab nkag ntawm darlington ntawm sab laug. Txhua xim yuav tsum sib phim nrog qhov tshwj xeeb ntawm ntsuab, uas sib phim cov xim liab ntawm tus stepper (Duab 3).

Kauj Ruam 12: Kuaj thiab ntsuas ntsuas

Vam tias koj twb tau tshaj tawm cov firmware hauv Kauj Ruam 2. Yog tias tsis yog, ua tam sim no.

Qhov kev sim firmware tsuas yog kos ib lub xwmfab ntau zaus yog li peb tuaj yeem tshawb xyuas cov lus qhia thiab raug.

1. Muab koj tus neeg hlau tso rau ntawm qhov tiaj tus, tiaj tus, qhib nto.
2. Tig lub hwj chim.
3. Saib koj cov neeg hlau kos duab plaub.

Yog tias koj tsis pom teeb ntawm lub microcontroller, rov qab mus thiab teeb meem teeb meem zoo li hauv Kauj Ruam 8.

Yog tias koj tus neeg hlau tsis txav mus, tshuaj xyuas ob zaug txuas lub zog rau tus neeg tsav tsheb darlington hauv Kauj Ruam 9.

Yog tias koj tus neeg hlau txav mus tsis raug, ob zaug kos tus pin txuas rau lub microcontroller thiab darlington tus tsav tsheb hauv Kauj Ruam 10.

Yog tias koj tus neeg hlau txav mus rau thaj tsam kwv yees, nws yog lub sijhawm los muab qee daim ntawv tso thiab muab tus cwj mem tso rau hauv (Duab 1).

Koj cov ntsiab lus calibration yog:

ntab log_dia = 66.25; // hli (nce = muab kauv tawm)

ntab log_base = 112; // mm (nce = kauv hauv) int steps_rev = 128; // 128 rau 16x gearbox, 512 rau 64x gearbox

Kuv pib nrog ntsuas lub log txoj kab uas hla ntawm 65 hli thiab koj tuaj yeem pom lub thawv tig sab hauv (Duab 2).

Kuv tau nce txoj kab uas hla mus rau 67, thiab koj tuaj yeem pom nws tau tig sab nraud (Duab 3).

Thaum kawg kuv tuaj txog ntawm tus nqi ntawm 66.25 mm (Duab 4). Koj tuaj yeem pom tias tseem muaj qee qhov yuam kev tshwm sim vim yog iav lash thiab zoo li no. Kaw kom txaus ua qee yam ntxim nyiam!

Kauj Ruam 13: Tsa thiab Nqis Tus Cwj Pwm

Peb tau ntxiv servo, tab sis tsis tau ua dab tsi nrog nws. Nws tso cai rau koj nce thiab txo tus cwj mem kom tus neeg hlau txav tau yam tsis tas yuav kos duab.

1. Tso tus cwj mem dab tshos rau ntawm tus cwj mem (Duab 1).
2. Yog tias nws xoob, xev nws rau hauv qhov chaw.
3. Txheeb xyuas tias nws yuav kov daim ntawv thaum lub caj npab servo qis dua.
4. Txheeb xyuas tias nws yuav tsis kov daim ntawv thaum tsa (Duab 2).

Lub kaum sab xis servo tuaj yeem hloov kho los ntawm kev tshem lub tshuab raj thiab rov muab tso rau nws, lossis los ntawm software:

int PEN_DOWN = 170; // lub kaum sab xis ntawm servo thaum tus cwj mem poob qis

int PEN_UP = 80; // lub kaum sab xis ntawm servo thaum tus cwj mem nce

Cov lus txib cwj mem yog:

pab ();

pendown ();

Kauj Ruam 14: Muaj Kev Lom Zem

Kuv vam tias koj tau ua rau qhov no tsis muaj ntau cov lus foom. Qhia rau kuv paub yam koj tau tawm tsam nrog yog li kuv tuaj yeem txhim kho cov lus qhia.

Tam sim no nws yog lub sijhawm los tshawb nrhiav. Yog tias koj saib cov ntawv xeem, koj yuav pom kuv tau muab qee tus qauv "Turtle" lus txib rau koj:

pem hauv ntej (nrug); // hli mm

rov qab (nrug); sab laug (kaum sab xis); // degrees sab xis (kaum sab xis); pab (); pendown (); ua (); // tso stepper kom txuag roj teeb

Siv cov lus txib no, koj yuav tsum muaj peev xwm ua tau ib yam dab tsi, los ntawm kev kos cov nplaim daus lossis sau koj lub npe. Yog tias koj xav tau kev pab pib, kos tawm:

• https://code.org/learn
• https://codecombat.com/

Kauj Ruam 15: Lwm Lub Platforms

Cov neeg hlau no tuaj yeem ua tiav nrog Arduino li niaj zaus? Yog! Kuv mus nrog Trinket vim tias tus nqi qis thiab qhov me me. Yog tias koj nce lub chassis ntev, koj tuaj yeem haum Arduino li niaj zaus ntawm ib sab thiab lub khob cij ntawm lwm qhov (Duab 1). Nws yuav tsum ua haujlwm tus pin-rau-tus pin nrog qhov kev kos duab kos, ntxiv rau, tam sim no koj tuaj yeem nkag mus rau lub console txuas rau kev debugging!

Puas yog tus neeg hlau no tuaj yeem ua tiav nrog Rasberry Pi? Yog! Nov yog kuv thawj txoj kab kev tshawb nrhiav vim kuv xav ua haujlwm hauv Python, thiab tuaj yeem tswj hwm nws hauv lub vev xaib. Zoo li qhov loj me Arduino saum toj no, koj tsuas yog tso Pi rau ntawm ib sab, thiab lub khob cij ntawm lwm qhov (Duab 2). Lub hwj chim dhau los ua thawj qhov kev txhawj xeeb vim tias plaub AA yuav tsis txiav nws. Koj yuav tsum tau muab kwv yees li 1A ntawm tam sim no ntawm 5V ruaj khov, txwv tsis pub koj lub WiFi module yuav tsis sib txuas lus. Kuv tau pom Tus Qauv A zoo dua rau kev siv hluav taws xob, tab sis kuv tseem tab tom ua haujlwm yuav ua li cas thiaj muab lub zog muaj kev ntseeg tau. Yog tias koj paub nws, qhia rau kuv paub!