ARCA (Prekrasan daljinski upravljani Android): 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Ova instrukcija nastala je u skladu sa projektnim zahtjevima Makecourse -a na Univerzitetu Južne Floride (www.makecourse.com).

ARCA je preslatki Android daljinski upravljač koji je nevjerojatno zabavan za izgradnju i igru. Cilj ovog projekta bio je stvoriti nešto što svatko može razumjeti i povezati se stvaranjem robota koji je i simpatičan i funkcionalan.

Robot funkcionira tako što prikazuje različite emocije na LED matrici 8 x 8, te emocije uključuju radost, spavanje, ljubav, bijes, blesavost i pogled prema gore, lijevo i desno. Robot također radi kao RC automobil i može ići naprijed i skrenuti lijevo ili desno. Robot ide naprijed aktiviranjem motora oba kotača, skreće lijevo uključivanjem desnog motora, a skreće desno uključivanjem lijevog motora. Dizajn je vrlo pojednostavljen, ali funkcionira i želio sam se usredsrediti na programiranje Arduina jer sam programer u srcu.

Najnovije verzije svih datoteka korištenih u ovom vodiču mogu se pronaći u mom Github ARCA spremištu.

Korak 1: Lista dijelova i 3D ispis

Dijelovi za ovaj projekat mogu se 3D štampati ili kupiti na mreži. Kada sam razmišljao o montaži, želio sam napraviti ključ efikasnosti i također pokušati (ne doslovno) izumiti kotač. 3D štampač koji je korišćen za ovaj projekat bio je Makerbot Replicator, ako želite da budete sigurni da su vaši 3D otisci u skladu sa mojim, koristite ovaj štampač.

Strukturne komponente

• Kutija sa rupama sa strane za točkove i ruke
• Poklopac kutije sa otvorima za zadnje točkove i rupom za IC senzor
• Lijeva ruka
• Desna ruka
• Osovina za dva stražnja kotača
• dva osovinska priključka za povezivanje poklopca s osovinom
• 4 točka (motori su takođe uključeni u ovu vezu)
• Mali vijci (za ugradnju u motore)

Električne komponente

• Arduino Uno
• Mala ploča (kupio sam Arduino komplet i došao je s njim)
• Dvije matrice MAX7219 Red Dot sa MCU kontrolom
• Infracrveni prijemnik i daljinski upravljač
• Dva TIP 120 tranzistora
• Spajanje žica (koristio sam puno muških i ženskih žica, kao i muških na muške, i preporučujem nabavku dugih žica za razliku od kratkih žica)
• jedan otpornik od 220 ohma
• Dva motora sa zupčanikom
• USB priključci (prenosivi koji se koriste za mobilne telefone)

Korak 2: Montaža

Strukturni sklop

3D ispisani dijelovi će vjerojatno trebati čišćenje, pa preporučujem da ih izbrusite finim zrnom i upotrijebite aceton (odstranjivač laka za nokte) kako biste uklonili sve ostatke ljepila korištenog u procesu 3D ispisa. Neki dijelovi možda neće savršeno pristajati i bilo je potrebno da osovinu obrusim kako bi bila savršeno okrugla i pravilno prošla kroz rupe.

Kotačima je potrebno malo podešavanje, morali su ih izbušiti više kako bi odgovarali dimenzijama osovine straga i vijcima sprijeda. Svrdlom od 6 mm izbušite rupe na kotačima kako biste izbušili veće rupe na kotačima.

Za ovaj sklop koristio sam različita ljepila, ali otkrio sam da je tekući beton (ljepilo za modeliranje) najbolji za držanje unatoč dugom vremenu sušenja, ali epoksid je najbolji za stvari koje se morate brzo osušiti i dobro držati, uprkos tome što je neuredan.

Ostatak sklopa je prilično jednostavan:

1. Pričvrstite držače osovina na stražnju stranu poklopca kutije, koristeći epoksid za brtvljenje
2. Provucite osovinu kroz držače osovina
3. Zalijepite kotače na osovinu pomoću tekućeg betona
4. Provucite ruke kroz gornje rupe i zalijepite ih za držač za ruke pomoću epoksida
5. Uvrnite poklopac kutije u kutiju
6. Upotrijebite električnu traku na dnu kutije gdje se nalaze kotači

Električni sklop

Prednji kotači pričvršćeni su izravno na motore, pa morate koristiti mali vijak u motoru kako bi bio dovoljno dug da prođe kroz rupu na robotu sa svake strane. U rotirajućem klincu motora trebao bi biti mali otvor, a vi možete tamo uvrnuti vijak i zalijepiti glavu vijka u kotač nakon što gurnete vijak kroz rupu u kutiji.

Stražnja strana moje matične ploče imala je ljepljivu podlogu, ali možete koristiti električnu traku da je zalijepite ako vaša ne. Električna traka je također korištena za pričvršćivanje električnih komponenti koje nisu na ploči, iz sigurnosnih razloga. MCU -i sa LED ekranima pričvršćeni su na stražnju stranu očnih duplji pomoću električne trake, a motori su također pričvršćeni sa strane kutije blizu rupa pomoću električne trake. Koristio sam crvenu električnu traku kako bih je učinio nevidljivijom, za svaki slučaj, i preporučujem upotrebu električne trake slične boje kao vaša verzija ARCA.

Matična ploča i igle postavljene su kao ova Fritzing slika. Ako želite dodati još ovom dijagramu za prilagođavanje ARCA -e, možete preuzeti datoteku Fritzing u moje Github spremište i urediti je po želji.

Priključio sam žice na petlje u motorima zupčanika savijajući žice oko petlji, kako bih ih držao pričvršćenima. Vjerojatno bi bila bolja ideja lemiti ove veze ako imate pristup lemilici, ali ovo je jednostavno rješenje ako ga nemate.

Napajanje je priključeno na isti kabel koji se koristi za povezivanje Arduina s računalom za preuzimanje vašeg programa, a ovaj je samo labav u robotu pa se može lako ukloniti i napuniti.

Korak 3: Programiranje

Evo koda koji možete postaviti na svoj ARCA kako bi funkcionirao baš kao i moj. Za korištenje koda potrebne su vam i sljedeće dvije biblioteke.

Međutim, radi jasnoće i prilagođavanja, provest ću vas kroz svoj kôd. Ovaj korak slobodno preskočite ako ne prilagođavate robota ili ne planirate promijeniti emocije.

Prvo, u svoj kôd uvrštavam dvije biblioteke koje mi omogućavaju korištenje funkcija i objekata tih biblioteka. Ovdje također definiram svoje igle. Ako ste odlučili da svoje pinove učinite drugačijima od onih koje sam postavio u prethodnom koraku, ovdje unesite izmjene u kôd odgovarajućim pinovima.

Zatim sam definirao emocije, proglasio potrebne objekte za IR senzor i LED ekrane 8 x 8 i definirao neke globalne varijable. Emocije su deklarirane u nizu bajtova, gdje svaki od heksadecimalnih brojeva u nizu predstavlja redove u rezultirajućem prikazu 8 x 8. Da biste stvorili svoje prilagođene emocije, preporučujem da iscrtate željenu emociju u mreži 8 x 8, a zatim ispišete svaki red 8 -bitnog binarnog broja gdje je svjetlo isključeno 0, a svjetlo 1, a zatim stvorite heksadecimalni broj od toga i stavio ga u niz dužine 8. Takođe sam definisao neke globalne promenljive za upotrebu u petlji; promenljive za mehanizam treptanja i pokazivače za čuvanje emocija i podesite ih da počnu neutralno.

Sada dolazimo do petlje za postavljanje, gdje uključujem serijski nadzor radi testiranja, a ovo bi trebalo biti korisno za testiranje vašeg koda s različitim IR daljinskim upravljačima. Zatim sam inicijalizirao objekte lijevog i desnog oka pomoću funkcija iz LED kontrolne biblioteke. Također sam podesio pinove motora zupčanika na izlaz i pokrenuo IC prijemnik.

U petlji, on u osnovi čeka da IR signal promijeni status quo robota. Dakle, ako se primi IC signal i podudara se s jednim od kodova s određenog gumba, tada se aktivira izjava ako se aktivira i postavlja vrijednosti lijevog i desnog oka u skladu s emocijama. Ako se pritisne tipka za pomicanje, na primjer lijevo, desno, naprijed i OK, tada se pinovi digitalno zapisuju da budu uključeni ili isključeni ovisno o pritisnutom gumbu. Samo napomena o kodovima IC prijemnika: postoji primjer koda u daljinskoj biblioteci IC -a koji će vam dati heksadecimalne kodove za vaš daljinski upravljač, ako se ništa ne događa kada pritisnete tipke, otvorite ovaj program kako biste bili sigurni da su kodovi ispravni. Sve što trebate učiniti je promijeniti heksadecimalni broj koji ide uz svako dugme.

I na kraju, imate funkciju koja ispisuje emocije na ekranima 8 x 8. Ovo koristi funkcije setRow iz LED kontrolne biblioteke i samo prolazi kroz nizove koje ste stvorili i prema tome postavlja redove. On uzima dva parametra: niz za lijevo oko i niz za desno oko. Ovo može biti ili pokazivač na bajt ili sam niz bajtova (tj. Naziv "neutralno") koji djeluje kao pokazivač.

Korak 4: Bonus savjeti i trikovi

Sigurno sam puno naučio tokom ovog projekta i htio sam ovdje podijeliti neke dodatne savjete koji se odnose i na ovaj projekt i na druge projekte koji koriste Arduino.

• Postoji mnogo internetskih resursa za Arduino, a po meni najkorisniji dolazi s web stranice Arduino zbog njihovih jasnih i sažetih primjera koda.
• Nemojte ponovno izmišljati kotač, postoji mnogo kompleta i unaprijed izgrađenih dijelova koje možete upotrijebiti kako biste olakšali svoj projekt. Ja sam programer, a ne mašinski inženjer i teško sam pokušavao shvatiti kako ću pokrenuti ovog robota, ali bilo je lako pronaći nešto za kupiti na internetu i implementirati ga u svoj dizajn u odnosu na doslovno ponovno izmišljanje točak
• Knjižnice su vam prijatelji u Arduinu, kao i u svim objektno orijentiranim jezicima, i postoje s razlogom. Uparite ovo s mikrokontrolerima i programiranje LED-a 8 x 8 je jednostavno. Već sam ručno programirao jedan od njih i samo jedan koristi otprilike svaki pin u Arduinu i zahtijeva tonu koda. Vrlo neuredno i nije baš zabavno.
• 3D štampači su super, ali nisu savršeni i u redu je da morate brusiti neke stvari. Iz tog razloga radije biste povećali 3D ispis, jer u većini slučajeva možete ga malo brusiti kako biste savršeno pristajali.
• Napajanje može biti problem jer sam razmišljao o potrošnji energije u zadnji čas i mislio sam da će 5V baterija uspjeti. Tada, naizgled nasumično, ponekad motor ili LED zaslon ne bi radili. Nakon što sam nadogradio na paket napajanja, više nije bilo problema, uprkos tome što je u robotu bio glomazniji.