Hello
В данной статье я хочу описать процесс сборки своего первого робота на ардуино. Материал будет полезен другим таким же новичкам, как и я, которые захотят изготовить какую-нибудь «самобеглую тележку». Статья представляет собой описание этапов работы с моими дополнениями по различным нюансам. Ссылка на итоговый код (скорее всего, не самый идеальный) дана в конце статьи.
Far an robh e comasach, chuir mi mo mhac (8 bliadhna a dh'aois) an sàs ann a bhith a 'gabhail pàirt. Dè dìreach a dh’ obraich leis agus dè nach do rinn - tha mi air pàirt den artaigil a choisrigeadh dha seo, is dòcha gum bi e feumail do chuideigin.
Tuairisgeul coitcheann air an robot
An toiseach, beagan fhaclan mun robot fhèin (am beachd). Cha robh mi dha-rìribh ag iarraidh rudeigin àbhaisteach a chruinneachadh aig an toiseach. Aig an aon àm, bha an seata de cho-phàirtean gu math àbhaisteach - chassis, einnseanan, sensor ultrasonic, sensor loidhne, LEDs, tweeter. An toiseach, chaidh inneal-fuadain a chruthachadh bhon “seata brot” seo a tha a’ dìon an fhearainn aige. Bidh e a 'dol aig a' chiontach a tha air a dhol thairis air an loidhne chearcaill, agus an uairsin a 'tilleadh chun an ionaid. Ach, bha feum aig an dreach seo air loidhne air a tharraing, agus matamataigs a bharrachd gus fuireach sa chearcall an-còmhnaidh.
Mar sin, às deidh beagan smaoineachaidh, dh’ atharraich mi am beachd beagan agus cho-dhùin mi inneal-fuadain “sealgair” a dhèanamh. Aig an toiseach, bidh e a 'tionndadh timcheall a axis, a' taghadh targaid faisg air làimh (neach). Ma lorgar an “creiche”, bidh an “sealgair” a’ tionndadh air na solais frasaidh agus an dùdach agus a’ tòiseachadh a’ draibheadh thuige. Nuair a ghluaiseas an neach air falbh/ruith air falbh, taghaidh an inneal-fuadain targaid ùr agus leanaidh e e, is mar sin air adhart. Chan fheum inneal-fuadain mar seo cearcall cuibhrichte, agus faodaidh e obrachadh ann an raointean fosgailte.
Mar a chì thu, tha seo gu math coltach ri geama glacaidh. Ged nach do thionndaidh an inneal-fuadain aig a ’cheann thall gu bhith luath gu leòr, bidh e gu h-onarach ag eadar-obrachadh leis na daoine mun cuairt air. Is toil le clann gu sònraichte e (uaireannan, ge-tà, tha e coltach gu bheil iad gu bhith ga stampadh, bidh an cridhe a’ leum air buille ...). Tha mi a’ smaoineachadh gur e fuasgladh math a tha seo airson dealbhadh teignigeach mòr-chòrdte.
Structar robot
Mar sin, tha sinn air co-dhùnadh mun bheachd, gluaisidh sinn air adhart gu dreach. Tha an liosta eileamaidean air a chruthachadh bho na bu chòir don inneal-fuadain a bhith comasach. Tha a h-uile dad an seo gu math follaiseach, mar sin leig dhuinn sùil a thoirt sa bhad air an àireamhachadh:
Is e “brains” an inneal-fuadain bòrd arduino uno (1); bha e ann an seata a chaidh òrdachadh à Sìona. Airson ar n-adhbharan, tha e ceart gu leòr (bidh sinn a 'cuimseachadh air an àireamh de phrìneachan a thathar a' cleachdadh). Bhon aon phiseag ghabh sinn inneal deiseil (2), air a bheil dà chuibhle dràibhidh (3) agus aon chùl (a ’cuairteachadh gu saor) (4) ceangailte. Anns a’ ghoireas cuideachd bha roinn bataraidh deiseil (5). Air beulaibh an inneal-fuadain tha sensor ultrasonic (HC-SR04) (6), air a ’chùl tha draibhear motair (L298N) (7), anns a’ mheadhan tha flasher LED (8), agus beagan ri an taobh tha tweeter (9).
Aig ìre a’ chruthachaidh bidh sinn a’ coimhead air:
- gus am bi a h-uile dad iomchaidh
- a bhith cothromach
- a bhith air a shuidheachadh gu reusanta
Tha ar co-obraichean Sìneach air seo a dhèanamh gu ìre dhuinn mar-thà. Mar sin, tha an roinn bataraidh trom air a chuir sa mheadhan, agus tha na cuibhlichean dràibhidh suidhichte timcheall air. Tha a h-uile bòrd eile aotrom agus faodar a chuir air an iomall.
Nuances:
- Tha tòrr thuill factaraidh anns a’ chassis bhon chidsin, ach chan eil mi fhathast air faighinn a-mach dè an loidsig a th’ annta. Chaidh na h-einnseanan agus am pasgan bataraidh a cheangal gun duilgheadas, agus thòisich an “atharrachadh” le bhith a’ drileadh tuill ùra gus seo no am bòrd sin a dhèanamh tèarainte.
- Bha na racaichean pràise agus luchd-ceangail eile bho àiteachan stòraidh na chuideachadh mòr (uaireannan dh'fheumadh sinn an toirt a-mach).
- Chaidh mi seachad air na bàraichean-bus bho gach bòrd tro na clamps (a-rithist, lorg mi iad ann an stòradh). Gu math goireasach, tha na uèirichean uile nan laighe gu snog agus chan eil iad a ’dol an sàs.
Blocaichean fa leth
A-nis thèid mi troimhe blocaichean agus innsidh mi dhut gu pearsanta mu dheidhinn gach fear.
roinn bataraidh
Tha e soilleir gum feum stòr lùth math a bhith aig an inneal-fuadain. Faodaidh roghainnean a bhith eadar-dhealaichte, thagh mi an roghainn le 4 bataraidhean AA. Gu h-iomlan bidh iad a ’toirt seachad timcheall air 5 V, agus faodar an bholtadh seo a chuir gu dìreach air prìne 5V a’ bhòrd arduino (a ’dol seachad air an stabilizer).
Некоторая настороженность, конечно, у меня была, но это решение вполне работоспособно.
Leis gu bheil feum air cumhachd anns a h-uile àite, airson goireasachd rinn mi dà cheangal ann am meadhan an inneal-fuadain: aon “a’ cuairteachadh” an talamh (air an làimh dheis), agus an dàrna fear - 5 V (air an taobh chlì).
Motors agus draibhearan
An toiseach, mu bhith a 'stàladh nan einnseanan. Tha an t-sliabh air a dhèanamh le factaraidh, ach air a dhèanamh le fulangas mòr. Ann am faclan eile, faodaidh na h-einnseanan gluasad mu dhà mhìlemeatairean clì is deas. Airson ar gnìomh chan eil seo deatamach, ach ann an cuid de dh'àiteachan dh'fhaodadh gum bi buaidh aige (tòisichidh an inneal-fuadain a 'gluasad chun an taobh). Dìreach air eagal, shuidhich mi na h-einnseanan gu teann co-shìnte agus shuidhich mi iad le glaodh.
Gus smachd a chumail air na motaran, mar a sgrìobh mi gu h-àrd, thathas a’ cleachdadh an draibhear L298N. A rèir na sgrìobhainnean, tha trì prìneachan ann airson gach motair: aon airson an astar atharrachadh agus paidhir phrìneachan airson stiùireadh cuairteachaidh. Tha aon phuing chudromach an seo. Tha e a 'tionndadh a-mach ma tha an bholtaids solair 5 V, chan eil an smachd astair dìreach ag obair! Is e sin, an dara cuid chan eil e a 'tionndadh idir, no bidh e a' tionndadh chun a 'char as àirde. Is e seo am feart a thug orm “marbhadh” oidhche no dhà. Aig a 'cheann thall, lorg mi iomradh an àiteigin air aon de na fòraman.
San fharsaingeachd, bha feum agam air astar cuairteachaidh ìosal nuair a thionndaidh mi an inneal-fuadain - gus am biodh ùine agam an àite a sganadh. Ach, leis nach tàinig dad den bheachd seo, bha agam ri dhèanamh ann an dòigh eadar-dhealaichte: tionndadh beag - stad - tionndadh - stad, msaa A-rithist, chan eil e cho eireachdail, ach obrachail.
Cuiridh mi ris an seo cuideachd, às deidh gach tòir, gun tagh an inneal-fuadain slighe air thuaiream airson tionndadh ùr (deiseal no tuathal).
Sensor ultrasonach
Pìos bathar-cruaidh eile far an robh againn ri coimhead airson fuasgladh co-rèiteachaidh. Bidh an sensor ultrasonic a 'toirt a-mach àireamhan neo-sheasmhach air cnapan-starra fìor. Gu fìrinneach, bha dùil ri seo. Mas fheàrr, bidh e ag obair an àiteigin ann am farpaisean far a bheil uachdar rèidh, rèidh agus ceart-cheàrnach, ach ma tha casan cuideigin “fras” air a bheulaibh, feumar giollachd a bharrachd a thoirt a-steach.
Mar sin shuidhich mi giollachd airson trì cunntasan. Stèidhichte air deuchainnean air clann fìor (cha deach clann sam bith a ghoirteachadh rè na deuchainnean!), Bha e gu leòr airson an dàta a dhèanamh àbhaisteach. Tha am fiosaig an seo sìmplidh: tha comharran againn air an nochdadh bho riatanach nithean (a’ toirt an astair a tha a dhìth) agus air a nochdadh bho fheadhainn nas fhaide air falbh, mar eisimpleir, ballachan. Tha an fheadhainn mu dheireadh nan sgaoilidhean air thuaiream ann an tomhasan den fhoirm 45, 46, 230, 46, 46, 45, 45, 310, 46... Is iad seo a tha an sìoltachan meadhanach a’ gearradh dheth.
Às deidh a h-uile giollachd, gheibh sinn an astar chun rud as fhaisge. Ma tha e nas lugha na luach stairsneach sònraichte, an uairsin tionndaidhidh sinn an inneal-rabhaidh agus draibheadh dìreach a dh’ ionnsaigh an “ionnsaigh”.
Flasher agus siren
Is dòcha gur e na h-eileamaidean as sìmplidh de na tha gu h-àrd. Chithear iad anns na dealbhan gu h-àrd. Chan eil dad ri sgrìobhadh mu dheidhinn bathar-cruaidh an seo, mar sin a-nis gluaisidh sinn air adhart gu còd.
Prògram smachd a
Chan eil mi a 'faicinn a' phuing ann a bhith a 'toirt cunntas mionaideach air a' chòd, cò a dh 'fheumas e - tha an ceangal aig deireadh an artaigil, tha a h-uile dad gu math furasta a leughadh an sin. Ach bhiodh e math an structar coitcheann a mhìneachadh.
B 'e a' chiad rud a dh'fheumadh sinn a thuigsinn gur e inneal fìor-ùine a th 'ann an robot. Nas mionaidiche, airson cuimhneachadh, oir an dà chuid roimhe seo agus a-nis tha mi fhathast ag obair ann an electronics. Mar sin, bidh sinn a’ dìochuimhneachadh sa bhad mun dùbhlan dàil (), a tha iad dèidheil air a chleachdadh ann an sgeidsichean eisimpleir, agus a tha dìreach “a’ reothadh ”am prògram airson ùine sònraichte. An àite sin, mar a bhios daoine eòlach a’ comhairleachadh, bidh sinn a’ toirt a-steach timers airson gach bloc. Tha an ùine riatanach air a dhol seachad - chaidh an gnìomh a dhèanamh (àrdaich soilleireachd an LED, thionndaidh e air an einnsean, agus mar sin air adhart).
Faodaidh timers a bhith eadar-cheangailte. Mar eisimpleir, bidh an tweeter ag obair gu sioncronaich leis an flasher. Nì seo am prògram beagan nas sìmplidhe.
Gu nàdarra, bidh sinn a 'briseadh a h-uile càil ann an gnìomhan fa leth (solais a' lasadh, fuaim, tionndadh, gluasad air adhart, agus mar sin air adhart). Mura dèan thu seo, cha bhith e comasach dhut faighinn a-mach dè a tha a’ tighinn bho càite agus càite.
Nuances de pedagogy
Rinn mi a h-uile dad a tha air a mhìneachadh gu h-àrd anns an ùine shaor agam air an fheasgar. Gu socair, chuir mi seachad timcheall air trì seachdainean air an inneal-fuadain. Dh’ fhaodadh seo a bhith air tighinn gu crìch an seo, ach gheall mi cuideachd innse dhut mu bhith ag obair le leanabh. Dè ghabhas dèanamh aig an aois seo?
Obraich a rèir an stiùiridh
Rinn sinn sgrùdadh air gach mion-fhiosrachadh air leth an toiseach - LEDs, tweeter, motaran, mothachairean, msaa Tha àireamh mhòr de eisimpleirean deiseil - cuid ceart san àrainneachd leasachaidh, gheibhear cuid eile air an eadar-lìn. Tha seo gu cinnteach gam fhàgail toilichte. Bidh sinn a 'toirt a' chòd, a 'ceangal a' phàirt, a 'dèanamh cinnteach gu bheil e ag obair, agus an uairsin tòisichidh sinn ga atharrachadh a rèir ar gnìomh. Bidh an leanabh a 'dèanamh nan ceanglaichean a rèir an diagram agus fo chuid de mo stiùireadh. Tha seo math. Feumaidh tu cuideachd a bhith comasach air obrachadh gu teann a rèir an stiùiridh.
Òrdugh obrach (“bho shònraichte gu coitcheann”)
Is e puing duilich a tha seo. Feumaidh tu ionnsachadh gu bheil pròiseact mòr (“dèan inneal-fuadain”) air a dhèanamh suas de ghnìomhan beaga (“ceangal sensor,” “ceangal motaran”...), agus tha an fheadhainn sin, an uair sin, a’ gabhail a-steach ceumannan eadhon nas lugha ("lorg a prògram," "ceangal bòrd." ", "luchdaich sìos firmware"...). Le bhith a 'coileanadh gnìomhan nas lugha no nas so-thuigsinn aig an ìre as ìsle, bidh sinn "a' dùnadh" gnìomhan na h-ìre meadhanach, agus bhuapa tha an toradh iomlan air a chruthachadh. Mhìnich mi, ach tha mi a’ smaoineachadh nach tig an coileanadh a dh’ aithghearr. An àiteigin, is dòcha, le òigeachd.
Suidheachadh
Drileadh, snàithleanan, sgriothan, cnothan, soldering agus fàileadh rosin - càite am biodh sinn às aonais? Fhuair an leanabh an sgil bunaiteach "Ag obair le iarann solder" - fhuair e air grunn cheanglaichean a shàrachadh (cuidich mi beagan, cha bhith mi ga fhalach). Na dì-chuimhnich mun mhìneachadh sàbhailteachd.
Obair coimpiutair
Sgrìobh mi am prògram airson an inneal-fuadain, ach fhuair mi fhathast toraidhean fàbharach a choileanadh.
An toiseach: Beurla. Bha iad dìreach air tòiseachadh san sgoil, agus mar sin bha sinn a 'strì ri faighinn a-mach dè a bh' ann am pishalka, migalka, yarkost agus eadar-theangachadh eile. Thuig sinn seo co-dhiù. Cha do chleachd mi faclan dùthchasach Beurla a dh’aona ghnothach, leis nach eil sinn air an ìre seo a ruighinn fhathast.
San dàrna àite: obair èifeachdach. Dh'ionnsaich sinn cothlamadh hotkey agus mar a nì sinn gnìomhachd àbhaisteach gu sgiobalta. Bho àm gu àm, nuair a bha sinn a 'sgrìobhadh a' phrògraim, rinn mo mhac agus mise àiteachan iomlaid, agus thuirt mi dè dh'fheumar a dhèanamh (ath-shuidheachadh, rannsachadh, msaa). B’ fheudar dhomh ath-aithris a-rithist is a-rithist: “tagh dà-bhriog”, “cumail Shift”, “cumail Ctrl” agus mar sin air adhart. Chan eil am pròiseas ionnsachaidh an seo luath, ach tha mi a’ smaoineachadh gun tèid na sgilean a thasgadh mean air mhean “anns an subcortex.”
Teacs falaichteFaodaidh tu a ràdh gu bheil na tha gu h-àrd cha mhòr follaiseach. Ach, gu h-onarach, an tuiteam seo bha cothrom agam saidheans coimpiutaireachd a theagasg san 9mh ìre ann an aon sgoil. Tha sin uamhasach. Chan eil eòlas aig oileanaich air rudan bunaiteach mar Ctrl + Z, Ctrl + C agus Ctrl + V, a’ taghadh teacsa fhad ‘s a chumas iad Shift no a’ briogadh dùbailte air facal, agus mar sin air adhart. Tha seo a dh'aindeoin 's gu robh iad san treas bliadhna de dh'ionnsachadh saidheans coimpiutaireachd... Tarraing do cho-dhùnadh fhèin.
San treas àite: clò-sgrìobhadh suathaidh. Chuir mi earbsa anns na beachdan anns a’ chòd don leanabh a bhith a’ taipeadh (leig leis cleachdadh). Chuir sinn ar làmhan ceart sa bhad gus am biodh ar corragan mean air mhean a’ cuimhneachadh far an robh na h-iuchraichean.
Mar a chì thu, tha sinn fhathast dìreach a’ tòiseachadh. Leanaidh sinn oirnn ag adhartachadh ar sgilean agus ar n-eòlas; bidh iad feumail nar beatha.
Air an t-slighe, mun àm ri teachd ...
Barrachd leasachaidh
Tha an inneal-fuadain air a dhèanamh, a’ draibheadh, a’ priobadh agus a’ beeps. Dè a-nis? Le brosnachadh bho na tha sinn air a choileanadh, tha sinn an dùil a leasachadh tuilleadh. Tha beachd ann smachd iomallach a dhèanamh - mar rover gealaich. Bhiodh e inntinneach, na shuidhe aig smachd iomallach, smachd a chumail air gluasad inneal-fuadain a tha a 'dràibheadh ann an àite gu tur eadar-dhealaichte. Ach bidh sin na sgeulachd eadar-dhealaichte ...
Agus aig an deireadh, gu dearbh, na gaisgich an artaigil seo (bhidio le bhith a 'briogadh):
Спасибо за внимание!
→
Source: www.habr.com