Zabawny robot Micro:bit - ŁATWY i niedrogi!: 17 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

BBC micro:bity są świetne! Są łatwe do zaprogramowania, wyposażone w funkcje takie jak Bluetooth i akcelerometr i są niedrogie.

Czy nie byłoby wspaniale móc zbudować samochód-robot, który kosztuje NIC? Ten projekt jest inspirowany pragnieniem, aby uczniowie szkół podstawowych mogli budować roboty przy użyciu minimalnej ilości części i, gdzie to możliwe, z materiałów pochodzących z recyklingu. Zajmuje bardzo mało czasu i zachęca uczniów do nauki kodowania, trochę inżynierii i wykorzystania umiejętności rzemieślniczych. Nie ma konieczności cięcia ani wiercenia elektronarzędziami ani lutowania. Podstawowymi materiałami budowlanymi są pudełko na TKANKI TWARZY (np. „Kleenex”) i kawałek kartonu. Można go ukończyć w ciągu kilku dni zajęć.

Nauczysz się elektroniki, podstaw kodowania micro:bit oraz korzystania z akcelerometru i funkcji Bluetooth micro:bit.

Więc zacznijmy!

Krok 1: Lista części

Lista części

Pozycja Koszt Ilość

Pudełko na chusteczki za darmo 1

Pudełko z tektury falistej gratis 2 sztuki pasujące na dno pudełka w celu usztywnienia.

Minimalny drut rdzeniowy Wystarczający do okablowania dla projektu

BBC micro:bit retail 2 - jeden dla nadajnika, drugi dla kontrolera samochodu

micro:bitowe złącze krawędziowe GPIO od 6 do 15 USD 1

Motoreduktor/koło 3 USD za sztukę 2

Mini płytka do krojenia chleba 0,75 USD 1

Klips do akumulatora 9 V 0,25 USD 1

Układ silnika SN754410NE 0,40 usd 1

Piłeczka do ping-ponga minimalna 1

Piłka do rzucania (opcjonalnie) 1,20 USD 1 - zamiast tego można użyć połowy piłki pingpongowej lub marmuru

Dwustronna taśma piankowa 2$ w sklepie dolarowym 1 rolka - do montażu silników do podstawy

Biały klej Pewnie już masz

Potrzebne narzędzia

Linijka

Mały nóż uniwersalny

Pistolet do klejenia na gorąco (opcjonalnie)

Spinacz do papieru lub kompas do przebijania małych otworów w pudełku na chusteczki

Obrotowe narzędzie do cięcia (opcjonalnie) lub piła do golenia do przecięcia piłki do ping ponga na pół.

Krok 2: Budowa robota

Umieść pudełko chusteczek na arkuszu tektury falistej tak, aby dłuższy bok pudełka znajdował się na jednej linii z krawędziami tektury. Śledź podstawę pudełka na chusteczki na tekturze. Potrzebujesz dwóch sztuk. Ostrożnie wytnij kawałki nożem i linijką. Powinieneś je przyciąć, aby zmieściły się płasko w pudełku. Ostrożnie otwórz jeden koniec pudełka na chusteczki, aby sprawdzić, czy pasują do tekturowych arkuszy.

Użyj białego kleju lub kleju stolarskiego, aby przykleić jeden kawałek kartonu do wewnętrznej podstawy pudełka. Włóż do pudełka ciężkie przedmioty, takie jak baterie, aby dociążyć karton, aby był bezpiecznie przymocowany do pudełka. Niech wyschnie.

Zanim przejdziemy dalej, możesz przylutować krótkie odcinki drutu litego do przewodów silnika i 9-woltowych przewodów zaciskowych akumulatora. Następnie zakryj złącza rurkami termokurczliwymi. Ułatwi to włożenie tych przewodów do płytki stykowej. Wiem, że powiedziałem: „Bez lutowania”, ale hej, to JEST elektronika!

Krok 3:

Teraz zacznij układać części na drugim kawałku tektury, jak pokazano. Spróbuj zamontować płytkę stykową na końcu, który będzie tyłem samochodu, tak aby pasowały do złącza micro:bit i krawędzi. Aby zapewnić spójność, czerwona szyna deski znajduje się na górze zdjęć. Aby ułatwić montaż, zaleca się zorientowanie go w ten sam sposób.

Gorący klej doskonale nadaje się do mocowania płytki stykowej. Następnie możesz go łatwo usunąć, jeśli chcesz go użyć w innym projekcie. NIE UŻYWAJ TAŚMY DWUSTRONNEJ na spodzie płytki stykowej. Posiada metalowe połączenia wewnątrz płytki stykowej. Jeśli go wyciągniesz, zniszczy płytkę stykową.

Krok 4: Podłącz złącze Micro:bit Edge

Teraz podłącz złącze krawędziowe do płytki stykowej, jak pokazano, ze złączem skierowanym do przodu robota. Kołki powinny leżeć okrakiem w korycie (wąwozie) biegnącym wzdłuż środka płytki do krojenia chleba.

Krok 5: Zainstaluj układ sterowania silnikiem SN754410NE

Ostrożnie zainstaluj układ silnika SN754410NE na płytce stykowej. Małe nacięcie powinno być skierowane w stronę złącza krawędziowego.

Krok 6: Podłącz układ silnika

Jeśli spojrzysz w dół na chip silnika z góry, z wycięciem po prawej stronie, piny na górze są ponumerowane od 1 do 8 od prawej do lewej, a piny na dole są ponumerowane od 9 do 16 na dole. Wyjaśnienie, jak działa układ silnika, zostanie podane na końcu tego projektu.

Pin 1 do czerwonej szyny

Pin 8 do czerwonej szyny

Pin 9 do czerwonej szyny

Pin 16 do czerwonej szyny

Użyj krótkiego odcinka przewodu, aby połączyć uziemienie złącza krawędziowego z niebieską szyną płytki stykowej. Użyj krótkiego przewodu, aby połączyć niebieską szynę u góry ze stykiem 4 LUB 5 układu silnika. Jest to punkt UZIEMIAJĄCY chipa i wystarczy uziemić chip jednym przewodem.

Krok 7: Kołki kierunkowe silnika drutowego

Używamy pinów 13, 14, 15 i 16 micro:Bit z dwóch powodów. Po pierwsze, wszystkie są razem na płycie, co zapewnia wygodne okablowanie. Po drugie, micro:Bit nie wykorzystuje ich do innych celów, więc nie będziesz wyłączać funkcji, takich jak tablica LED, jeśli chcesz jej użyć w ostatecznym projekcie. Link do przypisania okablowania pinów znajduje się na końcu tego projektu do wykorzystania w przyszłości.

Połącz pin 13 złącza krawędziowego z pinem 7 w układzie silnika.

Połącz styk 14 złącza krawędziowego ze stykiem 2 w układzie silnika.

Połącz styk 15 złącza krawędziowego ze stykiem 10 w układzie silnika. (żółte przewody na zdjęciu)

Połącz pin 16 złącza krawędziowego z pinem 15 w układzie silnika.

Połącz czerwoną szynę po jednej stronie płytki stykowej z czerwoną szyną po drugiej stronie za pomocą drutu. Połącz niebieską szynę po jednej stronie płytki stykowej z niebieską szyną po drugiej stronie za pomocą drutu. Przewody te przenoszą napięcie po obu stronach obwodu, a źródło uziemienia po obu stronach obwodu.

Krok 8: Podłącz przewody do silników

Umieść zielony (czarny) przewód lewego (u góry na schemacie) silnika do styku 3 na chipie silnika.

Umieść czerwony przewód lewego silnika na styku 6 na chipie silnika.

Umieść czerwony przewód prawego silnika na styku 14 na chipie silnika.

Umieść zielony (czarny) przewód prawego silnika na styku 11 na chipie silnika.

Krok 9: Zamocuj zacisk akumulatora 9 V

Bateria 9 V będzie zasilać zarówno silniki, jak i układ sterowania silnikiem.

Podłącz czarny przewód zacisku akumulatora 9 V do szyny uziemiającej płytki stykowej.

Podłącz czerwony przewód zacisku akumulatora 9 V do styku 16 układu silnika.

Twoje okablowanie jest gotowe!

Poświęć kilka minut, aby dokładnie sprawdzić swoją pracę. Może to oszczędzić trochę przepalonych baterii lub, co gorsza, OBWODY, jeśli złapiesz błędy i poprawisz je przed włączeniem zasilania auta.

Krok 10: Schemat połączeń

Schemat okablowania znajduje się tutaj, aby sprawdzić dotychczasowe okablowanie.

Krok 11: Kodowanie nadajnika Micro:bit i odbiornika/sterowania robotem Micro:bit

Użyjemy jednego micro:bit jako pilota, a drugiego micro:bit jako odbiornika/kontrolera robota.

W nadajniku użyjemy akcelerometru do pomiaru pochylenia micro:Bit do przodu/do tyłu, aby samochód jechał do przodu, do tyłu lub się zatrzymywał. Użyjemy przycisków A i B, aby zmodyfikować przód/tył, aby uwzględnić skręcanie w lewo/w prawo.

Zakłada się, że jesteś zaznajomiony z używaniem bloków makeCode do programowania micro:bit. Bloki kodu są tutaj dostarczane z objaśnieniami, co robi każdy blok.

Ponieważ pliki graficzne bloków kodu są dość duże, po prostu pobierz te dwa pliki i możesz podążać za komentarzami, aby zbudować bloki. Po prostu postępuj zgodnie z w pełni skomentowanymi dokumentami bloków kodu, aby utworzyć własne pliki micro:bit hex LUB możesz po prostu pobrać nadajnik kod i kod odbiornika, jeśli chcesz i zainstaluj je bezpośrednio.

Krok 12: Końcowy montaż - test przed instalacją i instalacja piłki do ping-ponga

Po przesłaniu kodu codeBlocks do nadajnika i mikro:bitów sterowania robotem podłącz robot-odbiornik micro:bit do złącza krawędziowego i włącz go. Włącz nadajnik i spróbuj prowadzić samochód po prostu poruszając nadajnikiem i naciskając przyciski A i B. Jeśli wszystko działa, kontynuuj. jeśli nie, wróć przez okablowanie i sprawdź połączenia. Czy twoje baterie są w porządku?

Ostrożnie przetnij piłeczkę pingpongową na pół. Odwróć pudełko, a następnie przyklej na gorąco półkulę do spodu pudełka. To jest twoje „trzecie koło”. Jeśli szukasz lepszego rozwiązania, kup wymienione na liście części kółka z kulkami stalowymi i zamontuj je za pomocą gorącego kleju lub użyj drutu przebitego przez spód pudełka.

Krok 13: Montaż i instalacja silnika

Teraz zamontujmy silniki do podstawy i skrzynki.

Pojedynczo zorientuj każdy silnik tak, aby mały okrągły występ był skierowany na zewnątrz.

Następnie na DOLE każdego silnika nałóż kawałek taśmy dwustronnej.

Włóż płytkę komponentów do pudełka na chusteczki.

Następnie obróć silnik tak, aby mały okrągły występ był skierowany na zewnątrz.

Następnie DOCIŚNIJ tył silnika do boku pudełka, aby na zewnątrz pojawił się mały wgłębienie. Jeśli umieścisz kciuk na zewnątrz pudełka i dociśniesz oś, uzyskasz głębszy dołek, który jest łatwo widoczny.

Użyj małego noża, aby wyciąć dołek. To będzie miejsce, w którym oś wyjdzie z pudła.

Następnie ponownie dociśnij silnik do boku pudełka, tak aby mały okrągły występ utworzył wgłębienie.

Wytnij też ten dołek.

Jeśli masz zaprogramowany odbiornik micro:Bit, zainstaluj go w złączu krawędziowym i podłącz akumulator (przy wyłączonym zasilaniu. Ostrożnie wsuń kartonową podstawę ze wszystkimi elementami do pudełka na chusteczki).

Krok 14: Zamontuj silniki do kartonowej podstawy

Usuń podkład z taśmy dwustronnej i dociśnij każdy silnik, aby przymocować go do podstawy płyty z komponentami.

Włóż kompas lub niewygięty spinacz biurowy do dwóch otworów na śruby w każdym silniku i popchnij na zewnątrz, aby przebić pudełko.

Teraz wytnij dwa kawałki drutu litego, każdy o długości około 8 cm. Zegnij w kształcie litery „U” i poprowadź końcówki drutu do silników od zewnątrz. Przekręć je, aby zabezpieczyć silniki na bokach pudełka na chusteczki.

Krok 15: Ostateczne połączenia i ruszajmy

Akumulator 9 V znajduje się teraz między silnikami.

Przewód ujemny podłącza się do niebieskiej szyny uziemiającej, a czerwony przewód do styku 16 układu sterującego silnikiem.

Jeśli chcesz, możesz użyć męskiego/żeńskiego przewodu typu Dupont, aby umożliwić podłączenie/odłączenie baterii 9 V od obwodu, gdy nie jest używana.

Podłącz męski koniec przewodu Dupont do styku 16 na chipie silnika i pozostaw wolny koniec żeński. Następnie wystarczy podłączyć czerwony przewód 9 V do żeńskiego końca przewodu Dupont, a robot jest zasilany.

Przymocuj koła do robota i gotowe!

Jeśli chcesz ozdobić swojego robota jako autobus szkolny, grafika została dostarczona w postaci pliku tutaj. Aby uzyskać najlepsze wyniki, wydrukuj grafikę na błyszczącym papierze fotograficznym. Superglue dobrze sprawdza się przy dołączaniu grafiki do pudełka. Użyłem superglue marki Gorilla w stylu żelu i działałem świetnie! Jest tu wiele pomysłów na motywy. Autobus szkolny, wóz strażacki, kamper, samochód dostawczy. Twoja wyobraźnia jest Twoim przewodnikiem!

Po zbudowaniu tego robota możesz eksperymentować ze złożoną tekturą falistą, aby wykonać podwozie w innym stylu. Teraz włącz micro:bity, podłącz baterię 9 V i zacznij prowadzić swój autobus/samochód!

Mam nadzieję, że ten projekt był dla Ciebie przyjemny i stanowił miłe wprowadzenie do robotyki z micro:bits!

Wszystkiego najlepszego!

Gord Payne (Newmarket, Ontario Kanada)

Krok 16: Grafika autobusu szkolnego

Krok 17: Często zadawane pytania

Dlaczego nie używasz układu scalonego sterownika silnika L293D lub L298?

Micro:bit to urządzenie o poziomie logicznym 3 V. Nie może dostarczyć 5 woltów niezbędnych do aktywacji L293D lub L298. SN754410NE również wymaga 5 do 7 woltów do aktywacji, ale konstrukcja chipa jest wystarczająco wytrzymała, aby poradzić sobie z napięciem 9 woltów. Dlatego używamy 9-woltowej baterii do zasilania zarówno układu silnika, jak i silników. Dzięki Learning Developments za tę wiedzę. Powiedziawszy to, być może można natknąć się na L293D, który może aktywować się na 3 V, ale nie jest zgodny z oryginalną specyfikacją projektu dla chipa.