A Heathkit Hero Jr robot frissítése modern hardverrel: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ez inkább folyamatban lévő munka, mint kész projekt, kérjük, vegye ezt figyelembe olvasás közben. Kösz

Egy kicsit erről a robotról, ahol beszereztem, és az ezzel kapcsolatos terveimről. (Kép a 2015 -ös Star Wars Day projektből)

Valószínűleg valamikor 2005 -ben voltunk a feleségemmel egy helyi bolhapiacon, csak néztünk körül, nem igazán kerestünk semmit. Volt egy idősebb gazda, aki kint dolgozott, közel volt a hely hátsó részéhez, és nem sokan fogják nézni az áruit. Örülök, hogy én voltam az, aki elment és megnézte.

Nála volt ez a kis robot, persze tudtam, hogy mi az. Megkérdeztem, mennyit akar, és megdöbbenve, megdöbbenve mondom - 20,00 dollárt akart. Ekkor mesélte el nekem, hogy valószínűleg az istállóban volt az elmúlt 20 évben, és ha jobban megnézzük, szőrös alkotók éltek benne. A vezetékeket rágták, az alaplap többnyire megsemmisült. Az akkumulátorok nem voltak használhatók. A dolog rendetlenség volt, és ez a lehető legszebb.

Még az összes patron is benne volt, és figyelembe véve nagyon jól néztek ki.

Annak ellenére, hogy úgy nézett ki, láttam valamit, amit kiskorom óta szerettem volna. Adtam a gazdának 20 dollárt, és köszönöm neki. Viszem a nyereményemet az autóba.

Körülbelül egy hónapba telt, amíg eléggé megtisztították, hogy elkezdhessék nézni az elektronikát, és lássák, mi működik, és mi nem. Végre sikerült áramot is szereznem hozzá, meglepő módon túljutott az önellenőrzésen - azt hittem, szuper, ez nagyszerű volt, még akkor is, ha némi munkát kellett elvégeznem a tisztítás érdekében. Nos, egyszer átment az önellenőrzésen, ennyi volt, soha többé nem tudtam rávenni.

Húztam a főtáblákat, eladtam.

Ellenőrizték a hajtómotort és a léptetőmotort (a léptetőnek korróziónak induló vezetékei voltak, és nem voltak a legjobb állapotban), de mindkettő működött, ezért megtartom őket.

Feltettem a robotot, mint egy bemutató darabot, mert nem voltam biztos benne, hogy mit akarok csinálni.

2015 végén egy csoport gyártótól és barkácsolótól, akikhez csatlakoztam, megkérdezték, szeretnénk -e tenni valamit a "Star Wars" nap alkalmából a helyi könyvtárunk számára. Szóval elgondolkoztunk, és azt mondtam, mi lenne, ha visszahoznám a "Hero Jr" -t életet az Arduino mikrovezérlők használatával. És én ezt tettem - adtam neki egy extra fáklyát, és 7 Arduino -t használtam benne …. Valószínűleg több, mint amire szükségem volt, de akkor még tanultam. És azt akartam, hogy "többfeladatos" legyen, amit akkor még nem tudtam máshogy csinálni. Ezt a projektet itt dokumentáltam:

Nos, ez 2015 volt, a fénykardot eltávolították, és a legtöbb Arduino -t, amely erre a projektre volt specifikus. A legtöbb esetben az Arduino futtathatja ezt, ha nem akarja, hogy valami különleges történjen. A robot kijelzőként visszament a helyére. Útközben tanultam néhány dolgot, és akkor még a tápegységét is fel akartam emelni. Az idő a legjobbat hozta ki belőlem, és csak 12V -5V 4 portos USB 8 erősítő lapot rendeltem. Sajnos ezt a táblát most sehol nem találom a neten, nem tudom, hogy abbahagyták -e az elkészítését, vagy nem? De még ez a tábla is egy dobozban ült eddig.

Az eredeti projekt egyik célja az volt, hogy minél vintagebb kinézetű maradjon, de a hardver nagy részét modern cuccokkal helyettesítsem. 2020 -ban úgy döntöttem, hogy később még tovább frissítem a LED -eit RGB -re (neopixel). A cél továbbra is az, hogy szüreti megjelenésű legyen, szerintem addig, amíg nem használ más színt, mint a piros.

Ez a projekt egy Arduino Mega 2560 mini-t használ (klónlap, nem szeretem), A Raspberry Pi 3+, eredeti Google AIY tábla/hangszóró/mikrofon, a léptetőmotort ASMC-04 szervo motorra cserélte, 36V A LIPO akkumulátor egy törött lebegőpanelből származik. Van egy 36v-12v 5amp DC-DC átalakítóm, és a 4 portos 12v-5v 8amp USB eszközöm. Olcsó ultrahangos és LDR, elég sok 3D nyomtatott tartó. 8 kis ws2812 led (más néven neopixel), pár cat5 kulcskő és egy rövid cat5 kábel. (egy feszültségosztó maradt a 2015 -ös projektből, de 12v/24v -ra volt, nem 36v -ra, így nem helyes. Javítani kell), és L298 -as motorvezérlőt használok (szintén megmaradt a 2015 -ös projektből)

Ami megmaradt az eredeti 1984 -es robotból - 12V egyenáramú meghajtó motor, az eredeti billentyűzet is működik, valamint az eredeti "zöld táp" led. A héj és a keret továbbra is ugyanaz. De hát ez az. Minden mást kicseréltek.

Ez jelenleg még folyamatban lévő munka - még dolgozom a Raspberry PI python szoftverének elkészítésén, néhány apró problémát kell kijavítanom, amelyeket az Arduino vázlatában találtam (többnyire működő). Viccelődve mondom, hogy ez az egyik olyan projekt, amely soha nem ér véget. Ezen a ponton a LED -ek mind működnek, az ultrahangos működik, az LDR működik, a szervomotor működik, a meghajtó motor előre megy, nem hátramenet (megszakadt vezeték, amelyet le kell nyomoznom). A 36–12 V működik, és a 12–5 V működik, a Raspberry Pi bekapcsol, az Arduino kikapcsolja a PI -t. Többnyire a hardver vezetékes és működik. Most minden szoftver.

Lépés: A LED -ek és a frissítés

Az eredeti 1984 -es modellben a LED -ek csak "furcsán" voltak forrasztva, ha engem kérdeznek, ki kellett kapcsolniuk a tábláról, de a forrasztás ugyanazon az oldalon volt, mint a LED -ek. 2015 -ben ezeknek a LED -eknek egy része működött, némelyiküknél nem tudtam lecserélni azokat, amelyek nem működtek, de emiatt néhányuk nagyon halvány lett, és néhány egyszerűen nem működött. Ha közelről nézi a táblát, láthatja, hogy néhány forrasztópárna felemelkedett és eltört.

Mindegyikük ugyanazt az 5 V -os pozitívumot használta, így a be- vagy kikapcsoláshoz kapcsolja be a területet. Tudom, hogy ez egy dolog, de ez nem tetszett. Tudod, egy Arduino vázlatban a "HIGH" rendesen be van kapcsolva, és a "LOW" normál esetben ki van kapcsolva - nos, ebben az esetben a "HIGH" kikapcsolta a LED -eket, és a "LOW" be van kapcsolva. fordított logika a LED -eken.

2015 -ben csak hagytam ezt a csúszást, mivel akkoriban fontosabb dolgaim voltak.

Idén úgy döntöttem, hogy tetszik a WS2812 RGB LED -ek ötlete, olcsók és könnyen használhatóak, egyetlen adatvonalat használnak, és csak 5 V -ot és földelést igényelnek. Ezek 5 mm -es LED -ek, így nagyon jól illeszkednek szinte mindenbe, amibe a szabványos LED -ek illeszkednek. Az eBay -en találtam őket, valamivel több volt, mint amennyit általában fizetek az ilyen típusú LED -ekért, de én úgy döntök, hogy megrendelem az államoktól ezúttal azért, mert a Kínából történő szállítás nagyon sokáig tart. Tehát fizessen egy kicsit többet, szerezze be őket sokkal gyorsabban. 10 LED nekem 10,00 dollárba került, nem rossz, azt hiszem, de nem is jó ár.

Ezek bekötése meglehetősen egyszerű és egyszerű, van földelés, pozitív (5v), adat bemenet és adat. Úgy döntök, hogy egy régi bekötési módszert használok, és ezeket drótkötéssel csavarom be. az volt a gondolatom, hogy ha nehezebb lenne sorba állítani az adatokat és az adatokat sorokban, ha forrasztanám őket, akkor az is nehezebb lehet, ha túl messzire vágom vissza a vezetékeket, nem illeszkednének megfelelően a már meglévő lyukakba. a Hero Jr. Dróttekercseléssel kicsit mozgathatom őket, és egy kicsit jobban formázhatom őket.

Miután bekötöttem őket, rákötöttem őket egy Arduino UNO -ra, és az Adafruit egyik példáját használtam a neopixelekhez. Örülök, hogy minden működött. Behelyeztem őket a robotfejbe, és dupla hátsó ragasztószalagot tettem rájuk, hogy megvédje őket az áramköri kártyától, és egy kicsit jobban tartsa őket.

Ezután visszacsatoltam őket az Arduino -hoz, és ismét lefuttattam a példát, csak hogy megbizonyosodjak arról, hogy nem ütköztem egy dróttal, vagy hogy ne zárjanak -e rövidre. Minden működött. Egy kis időbe telt, amíg mindent bekötöttem, de őszintén szólva, ha elkezdi a drótcsomagolást, elég gyorsan haladhat.

A fenti képek az eredeti PIROS LED -eket, a táblát mutatják, megpróbáltam megmutatni a törött nyomokat, az új LED -eket a bekötés különböző szakaszaiban. És végül fejben dolgoznak.

Vannak videóim a Hero Jr "szájáról" is, amelyek amikor beszélnek, a LED -ek animálják a "száját", és az Adafruit példákat futtató képpontok. Még nem töltöttem fel őket, de hamarosan.

2. lépés: Raspberry PI Google AIY és az Arduino Mega 2560 Mini

2015, Más idő volt - és más projekt. 7 különböző Arduinót használtam, a legtöbb UNO vagy Nanos, pár MEGA. Volt egy, amellyel csak MP3 -t játszhattam le MP3 pajzs használatával, volt egy EMIC 2 beszédszintetizátor vezérléséhez, egy a fénykardhoz. Motorhajtó, léptetőmotoros billentyűzet, a lista folytatódik. Mondanom sem kell, hogy rengeteget tanultam 2015 óta, és őszintén szólva elképesztő, hogy a 2015 -ös verzió ugyanolyan jól működött, mint én (én nem tudtam semmit, és tanultam és sejtettem).

2020 - Mivel a „Csillagok háborúja napja” változat mindig egyszeri használatra készült, a terveim szerint a kezdetektől fogva egyszerűsíteni kell a dolgokat. 2015 -ben a Raspberry PI használatának ötletével játszottam, de akkor még nem tudtam eleget ahhoz, hogy ez működjön. Úgy döntöttem, hogy egy Arduino Mega 2560 mini bármit megtehet, amennyire szükség van a bemenetre/kimenetre, IE: kapcsolja be/ki a motort, kapcsolja be a léptetőt/szervót, olvassa az LDR -t, olvassa el az ultrahangot, olvassa el a feszültségosztót. Ebben az esetben a Mega alapvetően egy "dummy" eszköz, csak néhány dolgot kell tennie, de a Mega -t a billentyűzet olvasására is használják, ezért nagyon szükségem volt a Mega közötti kétirányú kommunikáció módszerére és a Málna PI. Az MQTT protokoll használata mellett döntök, de ez egy másik problémát javasolt, hogyan lehet ezt átvinni a soros porton? Szerencsére ezt a projektet a github "serial2mqtt" -én találtam https://github.com/vortex314/serial2mqtt Ami valójában egy átjáró, a szoftver a Raspberry PI -n fut - Az Arduino csak a helyesen megfogalmazott soros üzenetet küldi, és majd átadta az MQTT brókernek. Kellett egy kis idő, hogy megfelelően működjön, de elég jól működött, és úgy tűnik, megteszi, amire szükségem van. Az Arduino Mega közzéteszi, amikor online, az ultrahangos leolvasást, az ldr leolvasást, a feszültség leolvasását. Meghallgatja a parancsokat, a motor mozdulatait, a szervomozgásokat és a LED -ekkel kapcsolatos teendőket. Bár mindez soknak tűnik, a rezsi meglehetősen kicsi, és meglehetősen jól működik.

A Raspberry PI programozható lesz python, C ++, szinte bármivel, amely képes használni a soros portot és az MQTT -t. Mivel nem fogom használni a Google -t az AIY -val, telepítenem kellett az illesztőprogramokat, és meg kellett győződnöm arról, hogy működik. Újabb szerencse szünet Github a folytatásban, Shivasiddharth készíti a GassistPI -t, és kitalálta, hogy mit kell telepíteni a munka elvégzéséhez, az utasításokat itt találja:

A PI otthont ad az MQTT brókernek, beszédet mond és más szoftvereket, ha szükséges. A hozzáféréshez jelenleg SSH -t használok, tervezek egy webes felületet, de ez még közel sincs kész. Már "játszottam" a tanulási python -szal ehhez a projekthez, még mindig nincs sok programom készen.

Néhány különleges megjegyzés itt:

Az eredeti Mega 2560 Mini az eredeti Arduino Mega 2560 kis klónja volt, ugyanazt a soros chipet használva a kommunikációhoz, így tesztelés közben csak egy teljes méretű Mega -t használtam a munkaasztalon. Sajnos a billentyűzet vezetékeit forrasztottam erre a lapra (a fejléc csapjainak forrasztása, mire gondoltam, bárcsak ezt hibáztathatnám 2015-ben, de nem tehetem) ki, és nem tudtam tiszta lyukat kapni az újraforrasztáshoz sem. Végül egy klón klónjához mentem, ez még mindig egy Arduino Mega 2560, de olcsóbb verzió, és olcsó soros portos chipsel. Ez problémákat okoz számomra a leesett csomagok körülbelül 10% -ában, nem elég mindent visszahúzni, és újra megpróbálni egy másik táblával. De éppen elég ahhoz, hogy egy kicsit megőrjítsek. Az "új" (2. verzió) Mega-n drótkötést használtam, és elhagytam a fejléc csapjait (hé, talán a későbbi bővítés, jelenleg csak 12 vagy 13 tűt használok)

3D -s nyomtatást (valamint néhány sikertelen nyomat újrafelhasználását) is végeztem a Raspberry PI -hez és a Mega Mini -hez. Fel kell keresnem a tervezési fájlokat, ha valaki akarja. Nem túl jók, mivel forgó szerszámmal vágtam néhány lyukat, vagy kicsit alakítottam, de ha valaki akarja, megkeresem.

A fenti képek: Málna PI 3+ a Google AIY kalapjával, egyedi készítésű rögzítésben, Eredeti Mega 2560, amelyet használni akartam, de nagyon elrontottam, a csere Mega 2560 (v2), amivel nem vagyok annyira elégedett, de működik, drótkötélhuzallal és egyedi 3D nyomtatott tartóval

3. lépés: A léptetőből a szervóba

Sajnos nem sok képet készítettem erről, és nincs képem a régi léptetőmotorról.

1984 - a léptetőmotor valószínűleg olcsóbb volt, mint egy nagy szervó 1984 -ben. Nem vagyok benne biztos. Voltak végállomások, és a léptetőnek minden egyes bekapcsolt állapotban haza kellett jönnie. Gondoljunk csak a 3D nyomtatóra és arra, hogyan térnek haza.

2015 - Egy másik lépéssel, amikor nem igazán tudtam, mit csinálok, eltávolítottam a végállomásokat, és elvesztettem őket. Amint azt korábban említettem, a kis alkotók megették a lépegető néhány vezetékét, a vezetékek többé -kevésbé ki voltak téve, és korrodálni kezdtek. Csodálom, hogy 2015 -ben működött, de sikerült.

2020 - A léptető leállt, és elkezdtem keresni a helyettesét. Találkoztam az ASMC-04 nagy szervomotorral, ez nem volt a legolcsóbb megoldás, de az egyik jobb, amit találtam. A léptető 50 dollár+ dollár volt Kínából, a kürtös pedig további 13 vagy 14 dollár. Számomra az előnyök mérlegelték a költségeket.

A szervo meghajtó 12 vagy 24 voltos, a forgatási szög 0 és 300 fok között van (az Arduino vázlatomban 0 és 180 között van korlátozva), ezt 1 vezetékkel tudom vezérelni az arduino -tól, (2, ha számol egy földelt vezetéket). Ez egy nagy nyomatékú RC szervó, de valójában nem olyan gyors a kanyarodás.

A csalódás még az is volt, hogy a megadott specifikációk úgy néztek ki, mintha csak ugyanazokba a lyukakba szerelnénk fel, mint a léptető, nem illeszkedett helyesen, és új lyukakat kellett fúrnom hozzá. A szervókürt tartó is sokkal nagyobb, mint az eredeti léptetőmotor -tartó, ezért több lyukat kell fúrni.

Számomra nagyon emlékeztet a lépegető sebességére, így mindenesetre egy jó csere és valami, amit észre sem fog venni, megváltozott, ha nem nézel bele a robotba.

Képek:

Nem sok képet készítettem erről, lehet, hogy lesz még néhány hely, de nagyjából így fognak kinézni.

4. lépés: Még néhány kép

Mivel még dolgozom ezen a roboton (jelenleg főleg szoftvereken), gondoltam megosztok még néhány képet

Képek:

4 portos USB 12v-5v 8 amp DC-DC átalakító, ezt már nem találom, és bárcsak vásároltam volna párat.

A 36V -os LiPo akkumulátort eltávolították a törött lebegőpanelről

Képek a robot belsejéről, vezetékek, stb. Még néhány kép a LED-ek cseréjéről, még néhány kép az Arduino Mega-ról drótkötéllel, kép az ultrahangosról, fedéllel (valójában így volt ez 2015-ben)

Képek a testről, anélkül, hogy rajta lenne a héj, és egy kép a konzol használatával az MQTT -n keresztüli teszteléshez.

Egyelőre ennyi, köszönöm, hogy megnézted, és ha tetszik, kérlek, szavazz rám.:-) Használhatok még néhány részt a projektekhez LOL - Jó napot, és próbálok mindenki biztonságban lenni.