Fun Micro: bit robots - VIEGLI un lēti!: 17 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

BBC micro: biti ir lieliski! Tos ir viegli ieprogrammēt, tie ir aprīkoti ar tādām funkcijām kā Bluetooth un akselerometrs, un tie ir lēti.

Vai nebūtu lieliski, ja varētu uzbūvēt robotu automašīnu, kas maksā NEKAS? Šo projektu iedvesmojusi vēlme, lai sākumskolas skolēni spētu veidot robotus, izmantojot vismaz detaļas, un, kur vien iespējams, izmantot otrreiz pārstrādātus materiālus. Tas aizņem ļoti maz laika un mudina skolēnus apgūt kodēšanu, kādu inženierzinātni un izmantot savas amatniecības prasmes. Ar elektroinstrumentiem netiek veikta griešana vai urbšana, un nav lodēšanas. Galvenie celtniecības materiāli ir SEJAS AUŠU kārba (piem., “Kleenex”) un nedaudz kartona kastes. To var pabeigt dažu stundu laikā.

Jūs uzzināsit elektroniku, pamata mikro: bitu kodēšanu un to, kā izmantot akselerometru un micro: bit Bluetooth funkcijas.

Tātad, sāksim!

1. darbība: detaļu saraksts

Detaļu saraksts

Preces izmaksas Daudzums

Audu kastīte bez maksas 1

Kartona kastē (gofrētā) nav 2 gabalu, kas iederas kastes apakšā, lai tos nostiprinātu.

Cieta serdeņa stieple minimāla Pietiek projekta vadiem

BBC mikro: bitu mazumtirdzniecība 2 - viens raidītājam, otrs automašīnas kontrolierim

micro: bit GPIO Edge Connector $ 6 to US 15

Pārnesumu motors /ritenis 3 ASV dolāri katrs 2

Mini maizes dēlis 0,75 ASV dolāri ASV 1

9 voltu akumulatora skava 0,25 ASV dolāri ASV 1

SN754410NE motora mikroshēma 0,40 ASV dolāri ASV 1

Minimāla galda tenisa bumba 1

Bumbas ritentiņš (pēc izvēles) 1,20 ASV dolāri 1 - tā vietā var izmantot pusi galda tenisa bumbiņas vai marmora

Divpusēja putu lente 2 USD dolāru veikalā 1roll - motoru montāžai pie pamatnes

Balta līme Jūs, iespējams, jau esat ieguvis

Nepieciešamie instrumenti

Lineāls

Neliels komunālais nazis

Karstās līmes pistole (pēc izvēles)

Papīra saspraude vai kompass mazu caurumu izurbšanai audu kastē

Rotācijas griezējinstruments (pēc izvēles) vai skuvekļa zāģis, lai pārgrieztu galda tenisa bumbiņu uz pusēm.

2. solis: robotu uzbūve

Novietojiet audu kasti uz gofrētā kartona loksnes tā, lai kastes garā puse atbilstu kartona izciļņiem. Izsekojiet audu kastes pamatni uz kartona. Jums būs nepieciešami divi gabali. Uzmanīgi izgrieziet gabalus ar nazi un lineālu. Jums vajadzētu tos sagriezt tā, lai tie ietilptu kastes iekšpusē. Uzmanīgi atveriet audu kastes vienu galu, lai pārbaudītu kartona loksnes piemērotību.

Izmantojiet baltu līmi vai galdnieka līmi, lai pielīmētu vienu kartona gabalu pie kastes iekšējās pamatnes. Ievietojiet kastē dažus smagus priekšmetus, piemēram, baterijas, lai nosvērtu kartonu, lai tas droši nostiprinātos pie kastes. Ļaujiet tai nožūt.

Pirms mēs ejam tālāk, iespējams, vēlēsities pie motora vadiem un 9 voltu akumulatora skavas vadiem pielodēt īsu viendzīslu vadu. Pēc tam pārklājiet savienojumus ar termiski saraušanās caurulēm. Tas atvieglos šo vadu ievietošanu maizes dēļā. Es zinu, ka teicu: "Bez lodēšanas", bet hei, šī IR elektronika!

3. darbība:

Tagad sāciet izvietot detaļas uz otra kartona gabala, kā parādīts attēlā. Mēģiniet uzstādīt maizes dēli tā galā, kas atradīsies automašīnas aizmugurē, lai mikro: uzgalis un malas savienotājs atbilstu. Lai nodrošinātu konsekvenci, dēļa sarkanā sliede atrodas attēlu augšpusē. Lai atvieglotu montāžu, ieteicams orientēties savā veidā.

Karstā līme ir lieliski piemērota maizes dēļa piestiprināšanai. Pēc tam to var viegli noņemt, ja vēlaties to izmantot citam projektam. NELIETOJIET DIVPUSĒJO LIPPI maizes dēļa apakšā. Tas satur metāla savienojumus maizes dēļa iekšpusē. Ja jūs to izvilksit, tas sabojās maizes dēli.

4. solis: pievienojiet Micro: bit Edge Connector

Tagad pievienojiet malas savienotāju pie maizes dēļa, kā parādīts, savienotājam norādot uz robota priekšpusi. Tapām jābūt izvietotām silei (gravai), kas iet gar maizes dēļa vidusdaļu.

5. darbība: uzstādiet SN754410NE motora vadības mikroshēmu

Uzmanīgi uzstādiet SN754410NE motora mikroshēmu uz maizes dēļa. Nelielajam iecirtumam jābūt vērstam pret malas savienotāju.

6. darbība: savienojiet motora mikroshēmu

Ja paskatās uz leju uz motora mikroshēmu no augšas ar iecirtumu labajā pusē, tapas augšpusē ir numurētas no 1 līdz 8 no labās uz kreiso pusi, un tad tapas apakšā ir no 9 līdz 16 apakšā. Šī projekta beigās tiks sniegts skaidrojums par to, kā darbojas motora mikroshēma. Lai pievienotos, izmantojiet nelielu stieples garumu, Piespraužiet 1 pie sarkanās sliedes

Piespraudiet 8 pie sarkanās sliedes

Piespraudiet 9 pie sarkanās sliedes

Piespraudiet 16 pie sarkanās sliedes

Izmantojiet īsu stieples garumu, lai savienotu malas savienotāju ar maizes dēļa zilo sliedi. Izmantojiet nelielu stieples garumu, lai pievienotu augšējo zilo sliedi motora mikroshēmas 4. vai 5. tapai. Tas ir mikroshēmas GROUND punkts, un jums ir nepieciešams tikai iezemēt mikroshēmu ar vienu vadu.

7. solis: vadu motora virziena tapas

Mēs izmantojam mikro: bitu tapas 13, 14, 15 un 16 divu iemeslu dēļ. Pirmkārt, viņi visi ir kopā uz tāfeles ērtai elektroinstalācijai. Otrkārt, micro: Bit tos neizmanto citiem mērķiem, tāpēc, ja vēlaties to izmantot galīgajā dizainā, jūs neizslēgsit tādas funkcijas kā LED masīvs. Šī projekta beigās ir saite uz tapu elektroinstalācijas uzdevumiem, lai jūs varētu izmantot turpmāk.

Savienojiet malas savienotāja tapu 13 ar motora mikroshēmas 7. tapu.

Savienojiet malas savienotāja tapu 14 ar motora mikroshēmas 2. tapu.

Savienojiet malas savienotāja tapu 15 ar motora mikroshēmas 10. tapu. (attēlā redzamie dzeltenie vadi)

Savienojiet malas savienotāja tapu 16 ar motora mikroshēmas tapu 15.

Pievienojiet sarkano sliedi maizes dēļa vienā pusē ar sarkano sliedi otrā pusē ar stieples garumu. Savienojiet zilo sliedi vienā maizes dēļa pusē ar zilo sliedi otrā pusē ar stieples garumu. Šie vadi nodrošina spriegumu abās ķēdes pusēs un zemējuma avotu abās ķēdes pusēs.

8. solis: pievienojiet motoru vadus

Ievietojiet kreisā (diagrammas augšējā) motora zaļo (melno) vadu pie motora mikroshēmas 3. tapas.

Ielieciet kreisā motora sarkano vadu pie motora mikroshēmas 6. tapas.

Ielieciet labās puses motora sarkano vadu pie motora mikroshēmas 14. tapas.

Ielieciet labās puses motora zaļo (melno) vadu pie motora mikroshēmas 11. tapas.

9. solis: pievienojiet 9 voltu akumulatora skavu

9 voltu akumulators darbinās gan motorus, gan motora vadības mikroshēmu.

Pievienojiet 9 voltu akumulatora skavas melno vadu pie maizes dēļa zemes sliedes.

Pievienojiet 9 voltu akumulatora skavas sarkano vadu motora mikroshēmas 16. tapai.

Jūsu elektroinstalācija ir pabeigta!

Veltiet dažas minūtes, lai vēlreiz pārbaudītu savu darbu. Tas var ietaupīt dažas vārītas baterijas vai, vēl ļaunāk, CIRCUITS, ja pamanāt kļūdas un izlabojat tās, pirms ieslēdzat automašīnu.

10. solis: elektroinstalācijas shēma

Elektroinstalācijas shēma ir sniegta šeit, lai jūs varētu pārbaudīt elektroinstalāciju līdz šim.

11. solis: Micro: bit raidītāja un Micro: bit uztvērēja/robota vadības kodēšana

Mēs izmantosim vienu mikro: bitu kā tālvadības pulti un otru mikro: bitu kā uztvērēju/robota kontrolieri.

Raidītājā mēs izmantosim akselerometru, lai izmērītu micro: Bit slīpumu uz priekšu/atpakaļ, lai automašīna brauktu uz priekšu vai atpakaļ vai apstātos. Mēs izmantosim pogas A un B, lai mainītu uz priekšu/atpakaļ, iekļaujot pagriezienu pa kreisi/pa labi.

Tiek pieņemts, ka esat iepazinies ar makeCode bloku izmantošanu mikro: bitu programmēšanai. Kodu bloki šeit ir sniegti ar paskaidrojumiem par katra bloka darbību.

Tā kā kodu bloku attēlu faili ir diezgan lieli, vienkārši lejupielādējiet šos divus failus, un jūs varat sekot komentāriem, lai izveidotu blokus. Vienkārši sekojiet pilnībā komentētajiem koda bloku dokumentiem, lai izveidotu savus mikro: bitu hex failus, VAI varat vienkārši lejupielādēt raidītāju kodu un uztvērēja kodu, ja vēlaties, un instalējiet tos tieši.

12. solis: galīgā montāža - pirmsinstalējiet testa un galda tenisa bumbiņas uzstādīšanu

Pēc koda bloķēšanas augšupielādes raidītājā un robotu vadības micro: bitos pievienojiet robota-uztvērēja micro: bit malu savienotājam un ieslēdziet to. Ieslēdziet raidītāju un mēģiniet vadīt automašīnu, vienkārši pārvietojot raidītāju un nospiežot A un B pogas. Ja viss darbojas, turpiniet. ja nē, atgriezieties pie vadiem un pārbaudiet savienojumus. Vai ar baterijām viss kārtībā?

Uzmanīgi pārgrieziet galda tenisa bumbiņu uz pusēm. Apgrieziet kasti otrādi un pēc tam karsti pielīmējiet pusbumbu kastes apakšpusē. Šis ir jūsu “trešais ritenis”. Ja vēlaties labāku risinājumu, iegādājieties detaļu sarakstā minēto tērauda lodīšu ritentiņu un piestipriniet to ar karstu līmi vai izmantojiet vadu, kas izbāzts kastes apakšā.

13. darbība: motora uzstādīšana un uzstādīšana

Tagad uzstādīsim motorus pie pamatnes un kastes.

Pa vienam virziet katru motoru tā, lai mazais apļveida izvirzījums būtu vērsts uz āru.

Pēc tam uz katra motora apakšas ielieciet divpusējas lentes gabalu.

Ievietojiet komponentu plāksni audu kastē.

Pēc tam pagrieziet motoru tā, lai mazais apļveida izvirzījums būtu vērsts uz āru.

Pēc tam NOSPIEDIET motora aizmuguri pret kastes sāniem, lai no ārpuses parādās neliela bedre. Ja uzliksiet īkšķi uz kastes ārpuses un nospiedīsit pret asi, jūs iegūsit dziļāku bedri, kas ir viegli pamanāma.

Izmantojiet nelielu nazi, lai izgrieztu bedri. Šeit asis iziet no kārbas.

Pēc tam vēlreiz nospiediet motoru pret kastes malu tā, lai mazais riņķveida izvirzījums veidotu bedri.

Izgrieziet arī šo bedri.

Ja uztvērējs micro: Bit ir ieprogrammēts, uzstādiet to malas savienotājā un pievienojiet akumulatoru (ar izslēgtu strāvas slēdzi. Bīdiet kartona pamatni ar visām sastāvdaļām uzmanīgi salvetes kastē.

14. darbība: uzstādiet motorus pie kartona pamatnes

Noņemiet abpusējās lentes pamatni un nospiediet katru motoru uz leju, lai nostiprinātu tos pret komponentu plātnes pamatni.

Ievietojiet kompasu vai nesaliektu papīra saspraudi divos katra motora skrūvju caurumos un spiediet uz āru, lai caurdurtu kastīti.

Tagad sagrieziet divus stieples gabalus, katrs apmēram 8 cm garš. Salieciet kā “U” formu un ievadiet stieples galus motoros no ārpuses. Pagrieziet tos, lai nostiprinātu motorus pret salvešu kastes malām.

15. solis: gala savienojumi un braucam

9 voltu akumulators tagad atrodas starp motoriem.

Negatīvais vads tiek ievietots zilā zemējuma sliedē, bet sarkanais - motora vadības mikroshēmas 16. tapā.

Ja vēlaties, varat izmantot vīriešu/sieviešu Dupont tipa vadu, lai ļautu savienot/atvienot 9V akumulatoru no ķēdes, kad tas netiek lietots.

Iespraudiet Dupont stieples tērauda galu motora mikroshēmas 16. tapā un atstājiet iekšējo galu brīvu. Tad jūs vienkārši pievienojat sarkano 9 voltu vadu Dupont stieples sievišķajam galam, un jūsu robots tiek aktivizēts.

Pievienojiet riteņus savam robotam un esat pabeidzis!

Ja vēlaties izrotāt savu robotu kā skolas autobusu, mākslas darbs šeit ir pieejams kā fails. Lai iegūtu vislabākos rezultātus, izdrukājiet mākslas darbu uz spīdīga fotopapīra. Superlīme labi darbojas, lai piestiprinātu mākslas darbu pie kastes. Es izmantoju Gorilla zīmola Gel stila superlīmi un strādāju lieliski! Šeit ir daudz tēmu ideju. Skolas autobuss, ugunsdzēsēju mašīna, RV, piegādes furgons. Jūsu iztēle ir jūsu ceļvedis!

Kad esat izveidojis šo robotu, varat eksperimentēt ar salocītu gofrētu kartonu, lai izveidotu dažāda stila šasiju. Tagad ieslēdziet mikro: uzgaļus, pievienojiet 9 voltu akumulatoru un sāciet vadīt savu autobusu/automašīnu!

Es ceru, ka jums šis projekts šķita patīkams un jauks ievads robotikā ar mikro: bitiem!

Labākie vēlējumi!

Gords Peins (Ņūmarketa, Ontārio, Kanāda)

16. darbība. Skolas autobusa mākslas darbs

17. darbība: bieži uzdotie jautājumi

Kāpēc jūs neizmantojat L293D vai L298 motora kontroliera IC?

Micro: bit ir 3 voltu loģikas līmeņa ierīce. Tas nevar piegādāt 5 voltus, kas nepieciešami, lai aktivizētu L293D vai L298. SN754410NE aktivizēšanai nepieciešami arī 5 līdz 7 volti, taču mikroshēmas dizains ir pietiekami izturīgs, lai apstrādātu 9 voltu Vcc. Tātad mēs izmantojam 9 voltu akumulatoru, lai darbinātu gan motora mikroshēmu, gan motorus. Paldies Learning Developments par šo ieskatu. To sakot, var būt iespējams sastapties ar L293D, kas var aktivizēties ar 3 V spriegumu, taču tas neatbilst mikroshēmas sākotnējai specifikācijai.