PIC alapú LF és elkerülő robot: 16 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Bevezetés

Ebben az utasításban megtanulja, hogyan kell könnyedén követni és elkerülni a robotot. Az inspirációmat a közönséges emberi viselkedést utánzó robotok adják, például ok nélkül nem fog csak falba sétálni. Az agyad kommunikál az izmaiddal/ szerveiddel, és azonnal megállít. Az agy nagyon hasonlóan működik, mint egy alapvető mikrovezérlő, amely bemeneteket fogad és kimenetekké dolgozza fel, ebben az esetben az agy a szemére támaszkodik információért. Ugyanakkor elfogadható, ha vaknak falba sétál. Az agy nem kap bemenetet a szeméből, és nem látja a falat. Ez a robot nem csak egy teljes felépítés lesz a végén, hanem klassz tanulási élmény az alapvető elektronikus alkatrészekről, a barkácsolásról és a tervezési készségekről, hogy valamit létrehozzon, és tudom, hogy élvezni fogja. Tudom, hogy sokkal egyszerűbb és hagyományos módszerek léteznek, ahol nem kell saját maga építeni áramköröket, és alapvető modulokat kell használnia ugyanazon eredmény eléréséhez, de más megközelítést választottam, azonkívül, ha olyan DIY dió vagy, mint én, és tanulj valami újat, ez a tökéletes projekt az Ön számára! Ez a robot követni fogja a fényt, és amikor egy tapintó megérinti a falat, hátrameneti és elfordul, tehát ezek a robot alapvető funkciói. Remélem tetszeni fog nekem a projekt!

1. lépés: Az anyagok listája

Az elektronika

Ellenállások

· 10K ellenállás, ¼ watt (x20)

· 2.2K ellenállás, ¼ watt (x10)

· 4,7K VR (x2)

· 10K VR (x2)

· 1K ellenállás, ¼ watt (x10)

· 220 ohmos ellenállás, ¼ watt (x4)

· 22K ellenállás ¼ watt (x10)

Kondenzátorok

· 10pf kerámia (x5)

· 2200uf elektrolitikus, 25V (x2)

· 10nf kerámia (x4)

Félvezetők

· BD 139 NPN teljesítménytranzisztor (x4)

· BD 140 PNP teljesítménytranzisztor (x4)

· BC 327 PNP tranzisztor (x4)

· LM350 feszültségszabályozók (x2)

· 741 op-amp (x2)

· 4011 Quad NAND (x2)

· PIC16F628A mikrokontroller (x1)

· LED 5 mm (választható szín) (x3)

Hardver

· Rétegelt lemez lemezek

· 5mm x 60mm távtartó anya (x4)

· 5 mm x 20 mm -es csavar (x8)

· Hajtóműves motorok 12V 500mA (x2)

· 60 mm -es habkerekek (x2)

· Női heather (jumper) csatlakozók (x50)

· 12V, 7,2Ah Gate motor akkumulátor (opcionális, kisebb akkumulátor használható, de győződjön meg róla, hogy 12V).

· 2 mm -es vezeték (10 m)

· Férfi hanga (jumper) csatlakozó csapok (x50)

· 3 mm -es zsugorcső (2 m)

2. lépés: Áramkörök építése

Az áramkörök felépítése meglehetősen egyszerű, ez nagyszerű tanulási élmény azok számára, akik még soha nem csináltak ilyet, és jó gyakorlat azoknak, akik már megtették. Mindig kipróbálhat egy másik módszert, de én inkább a Veroboard -ot használom, mert könnyebb a sávok forrasztása. Javaslom, mielőtt a tényleges áramkört felépítené, hogy modellt készítsen a kenyértáblára, és hogy megtervezze papírra a Veroboard elrendezését az áramköréhez, ez most sok munkának tűnik, de kifizetődő lesz az áramkörök felépítésekor (különösen a referenciapontoknál)).

H-hidak építése

A H-híd egy olyan áramkör, amely felelős a motorok meghajtásáért, és kap jelet a mikro-vezérlőből, és leállítja vagy megfordítja a motorokat (ez egy módosított H-híd a 4011-el, amely védőáramkörként működik és további vezérlési funkciók). Az alábbiakban a kapcsolási rajz, a Vera tábla elrendezése és a végső áramkör képei láthatók (ne felejtsen el 2 H-hidat építeni, egy-egy motort).

3. lépés: LDR áramkörök kiépítése

Az LDR áramkörök a robot szemeiként működnek, amelyek érzékelik a fény jelenlétét, és feszültségjelet küldenek a PIC mikrovezérlőnek, hogy felerősítsék a PIC I feszültségjelét 741 működési erősítővel. Ne felejtsen el 2 áramkört építeni, egyet a robot mindkét szeméhez.

4. lépés: PIC támogató áramkör építése

Ez az áramkör a robot agya.

5. lépés: Feszültségszabályozó áramkörök építése

A robot főfeszültsége 12V lesz, ami azt jelenti, hogy feszültségszabályozónak kell lennie a H-Bridge áramkörökön, mert 9V-on, valamint a PIC és LDR áramkörökön, amelyek egyaránt 5V-on működnek. A feszültségnek stabilnak kell lennie, hogy ne károsítsa az alkatrészeket, ezek az áramkörök szabályozzák a feszültséget, ne felejtse el 2 áramkört építeni. (Az összes kép alább látható.) Az áramkörök befejezése után állítsa be őket a megfelelő feszültségre a VR forgatásával és a multiméteres méréssel. Ne feledje, hogy az LDR és a PIC áramkörök +5 V feszültséget igényelnek. A H-hidaknak pedig +9V kell.

6. lépés: Csapok hozzáadása az áramkörhöz

Most, hogy felépítette az áramköreit, ideje forrasztani a fejlécekre. Egy másik módszer az, hogy a huzalt egyenesen a táblához forrasztjuk, de úgy látom, hogy akkor a dróttörések gyakoribbak. Annak meghatározásához, hogy hol kell forrasztani a csapokat minden áramkör Veroboard elrendezésén, az áramkör kialakítása alatti gombokban megtalálja a fejléc csapjainak szimbólumait, majd csak nézze meg az áramkör kialakítását, számolja meg a táblán lévő lyukakat, hogy kövesse a elrendezést, majd csak forrasztani a csapot. (A szimbólum, amelyet keresnie kell, megjelenik a képen.) Ne felejtse el kiválasztani a megfelelő elrendezést a megfelelő áramkörhöz.

7. lépés: A Veroboard nyomai

Az áramkörök majdnem befejeződtek; a legfontosabb dolog, amit most meg kell tennie, az a Veroboard pályájának megszakítása. Ismét ugyanazt az elvet kövesse az egyes áramkörök gombjaival, hogy meghatározza, hol kell megszakítani a pályákat, és győződjön meg róla, hogy a pályákat teljesen megtöri, én kézműves (hobbi) kést használtam. (A kulcs képe és a sávszakadás példája is rendelkezésre áll).

8. lépés: A PIC kódolása

Most, hogy befejezte az áramköröket, elkezdheti a robot fő részének elvégzését, a PIC kódolását, a PIC kódolását egyenesen, a kódot MPLab X -ben írták, a forráskódot és a firmware -fájlt (.hex) a a zip csomag. A firmware PIC -vezérlőhöz való villanásához használjon bármilyen elérhető programozót.

9. lépés: Mikrochipek behelyezése

Most, hogy a legtöbb munkát áramkörökkel végezte, itt az ideje a végső dolognak, a mikrochipek behelyezésének. Ez egy meglehetősen egyszerű feladat, de még mindig trükkös, mivel a legtöbb mikrochipje furcsa szivacsokba kerül, amikor megvásárolja őket a boltból, és csodálkozhat, hogy miért, de a chipek statikusan érzékenyek, ami azt jelenti, hogy csak akkor érheti el őket kézzel, ha statikus szalagot viselnek. Ez magában foglalja a 4011 -eseket és a PIC -t is, ezért legyen óvatos, és ne érintse meg a mikrochipek csapjait, különben megsérül. (Győződjön meg arról, hogy a lapkát a megfelelő oldalra helyezi be, erre egy példa szolgál.)

10. lépés: Áramkörök tesztelése

Az áramkörök most befejeződtek; itt az ideje kipróbálni őket! Az áramkörök teszteléséhez multiméterre lesz szüksége (a multiméter olyan eszköz, amely méri a feszültség, áram és ellenállás különbségeit), szerencsére a modern multiméternek van még néhány funkciója. Először el kell végeznie az áramkör alapvető szemrevételezését, ellenőrizve, hogy nincsenek -e repedések, vezetékszakadások és leválasztások. Miután ennek örül, fontos ellenőrizni az áramkör minden polaritását, például: a tranzisztoroknak megfelelő irányban kell lenniük, és a mikrochipeket megfelelően kell behelyezni. Ezt követően itt az ideje, hogy ellenőrizze az áramköri lap alját, ellenőrizze, nincs -e rövidzár a vágányok között vizuálisan, majd csak győződjön meg róla, hogy kézműves kést fog, és csak vágja be a tábla fémnyomai közé. Az utolsó dolog, amire figyelni kell, a szünetek, szemrevételezéssel ellenőrizze az áramkör minden szünetét, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a pálya teljesen megszakadt. A megfelelő ellenőrzéshez módosítani kell a multiméterek beállítását a folytonosságra (a kép alább látható), és az egyik vezetéket a Brocken sáv egyik oldalára, a másikat a másik oldalra kell helyezni, ha a multiméter sípol, a szünet hibás és újra kell csinálni. Azt tanácsolom, hogy minden egyes áramkört külön teszteljen, nehogy összezavarodjon. (A következő lépés elvégzése előtt javítsa ki az összes hibát.) Ne felejtse el az áramköröket megfelelő feszültségszabályozással futtatni:

· H-hidak: 9V

· LDR + PIC: 5V

11. lépés: A robot testének összeszerelése

Most, hogy a körmunka befejeződött, ideje barkácsolni, most összeszereljük a robot felső részét. A felső rész alapvetően az összes áramkörből és érzékelőkből áll. Először lyukakat kell fúrni a rétegelt lemezből a távtartó anyákhoz és csavarokhoz, fúrjon egy centimétert oldalról minden sarkon (ez nem igazán fontos, ha úgy dönt, hogy fúrja a lyukakat, amíg a szerkezete stabil és megfelel az alsó táblán fúrt lyukakhoz). Most még van egy kis fúrási feladat …… ha úgy dönt, hogy a táblát távtartó anyákra szereli, akkor kapákat kell fúrni rájuk (lásd az anya átmérőjét, és ennek megfelelően válassza ki a fúrót), lyukakat is ki kell fúrnia. legyen óvatos, hogy ne sértse meg a táblát, és válassza ki, hogy a lyukakat hol szeretné elhelyezni az áramköri lap elrendezésének megfelelően (hogy ne sértse meg a pályákat). Egy másik egyszerűbb módszer a táblák ragasztása a rétegelt lemezre (eközben próbáljon ragaszkodni az elrendezésemhez, a hátulra szerelt H-hidakhoz stb.)

12. lépés: A robot testének összeszerelése (2. rész)

Most, hogy összeszerelte a felső részt, ideje összeszerelni az alsó részt. Az alján található az összes feszültségszabályozó, a hajtómotorok és a kondenzátorok. Az első lépés a motorok rögzítése a rétegelt lemezre. Inkább két alapvető módszert szerelek a motorok felszerelésére, vagy a rétegelt lemez közepére, vagy az Ön által választott oldalra szereli fel őket. Ha úgy dönt, hogy a motorokat oldalra szereli, akkor ne felejtse el beszerezni az első lendkereket, hogy elősegítse a robot egyensúlyát és megfelelő manőverezését. Ne felejtse el elvégezni néhány alapvető mérést és ellenőrzést a motorok megfelelő felszerelése előtt, azt javaslom, hogy a motort kábel -cipzárral rögzítse, ami olcsó és könnyen elvégezhető, először forró ragasztóval szerelje fel a motort a kívánt méreteknek megfelelően, majd fúrjon két lyukat a motor két oldalára. motort a rétegelt lemezben, és csak egy cipzáras nyakkendőt használjon (ne felejtse el megfelelően meghúzni). A szabályozók és a kondenzátorok felhelyezése egyszerű lesz (improvizáljon a rétegelt lemez helyével), és rögzítse őket távtartó anya módszerrel vagy forró ragasztóval (javaslom a kondenzátorok ragasztását). Végül fúrjon lyukakat a felső tábla rögzítéséhez (ugyanazokat a méreteket használja, mint a felső részen), javaslom, hogy fúrjon kisebb lyukakat, és nyomja be a távtartó anyákat.

13. lépés: Kábelezés

Most, hogy forrasztotta, ellenőrizte és felszerelte az áramköreit, ideje összekötni az egészet. A huzalozás alapja az, hogy az összes áramkört végül a PIC -hez kötik, amely feldolgozza és elküldi az információkat, ne feledje, hogy a kábelezés nagyon fontos, és meg kell győződnie arról, hogy minden helyes. Ok, most a kábelezés módjáról, most már érted, hogy miért a heather pin módszer mellett döntöttem, mert ez megkönnyíti. Ha női áthidaló huzal van, akkor gyorsan összekapcsolhatja a táblákat, ha nem, akkor csak normál vezetéket forraszthat a hangacsapra (az áthidalók jobbak, mert ha téves csapja van, nem kell újra forrasztani). A bekötési rajz a képen látható.

14. lépés: Érzékelők csatlakoztatása és csatlakoztatása

A robot két tapintó segítségével érzékeli az előtte lévő falat. A tapintók felszerelése meglehetősen egyszerű, alapvetően két mikrokapcsolója bal és jobb érzékelőként működik. Forró ragasztóval helyezze őket a második tábla elejére. A csatlakozások kapcsolási rajzát az alábbiakban ismertetjük. (Ne felejtse el kitalálni a mikrokapcsoló csapjait, pl. COM).

15. lépés: A robot tesztelése

Oké, ez az izgalmas pillanat, amire vártál, hogy végre először felgyújtsd a robotodat !! Ne légy túl lelkes most, ez sohasem működik először, ha igen, EGY SZERENCSES ÉPÍTŐ VAGY !! Most ne csalódjon, ha nem működik, ne aggódjon, hamarosan biztosan. Az alábbiakban összeállítottam egy listát az összes lehetséges problémáról, amelyekkel szembesülhet, és azok megoldásának módjáról.

· Az egész nem tesz semmit. Ellenőrizze a tápegység áramköreit és a kártya tápcsatlakozóinak csatlakozásait, és ellenőrizze a polaritással kapcsolatos problémákat is.

· Ellenkező irányba forduló motorok. Cserélje le az egyik motor polaritását, és fordítsa el a másik irányba, ez szintén programozási probléma lehet.

· Valami elkezd dohányozni, vagy úgy érzi, hogy valami nagyon forró. RÖVIDZÁRLAT!! A sérülések elkerülése érdekében azonnal kapcsolja ki. Ellenőrizze az összes lehetséges áramkört, beleértve a vezetékek csatlakozásait is.

· A motorok nagyon lassan forognak. Növelje az áramot a robotra. Vagy lehetséges H-híd hiány.

· A robot nem érzékeli megfelelően a fényt. A VR beállítása az LDR áramkörökön, programozási probléma lehet.

· A robot szokatlanul viselkedik, és furcsa dolgokat művel. Programozás! Ellenőrizze kétszer a programozási kódot.

· A robot nem érzékeli a falat. Ellenőrizze a mikrokapcsolók csatlakozásait.

Tehát ezek a problémák történtek a robotommal, ha szokatlan problémája van, nyugodtan módosítsa vagy módosítsa a terveimet jobb irányba, ne feledje, hogy mindannyian tanulunk, és nincs tökéletes.

16. lépés: Próba és hiba

Ha sok órányi próbálkozás után a robot ellenőrzése és tesztelése még mindig nem működik, ne dobja a falhoz, ne szakítsa szét, és ne veszítse el a reményt. Próbáljon kint sétálni, csak friss levegőt kapni, vagy csak aludjon rajta, sok ilyen pillanatom volt, és tudod miért? Az elektronika egy kemény hobbi, egy alkatrész meghibásodik- minden kudarcot vall. Ne felejtse el szakaszokra bontani tesztelés közben, és mindig tartsa nyitottnak a tervezést és az elrendezést. Légy szabad és kreatív, és soha ne add fel !!! Ha tetszett a projektem, szavazz rám a make it move versenyen, remélem tetszeni fog!