BB8: 9 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:02

Projekt dotyczył „Creative Electronics”, modułu inżynierii elektroniki Beng na Uniwersytecie w Maladze, Szkole Telekomunikacji (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Jesteśmy trzema studentami, którzy chcieli stworzyć projekt, który nas zmotywuje i zniewoli. Szukaliśmy projektów i jeden szczególnie przykuł naszą uwagę, więc pomyśleliśmy, że uda nam się go odtworzyć. Po omówieniu kilku pomysłów postanowiliśmy stworzyć BB8.

Instrukcja, na której opierał się nasz projekt, to:

www.instructables.com/id/BB8-Droid-Arduino…

Krok 1: Materiały

• Arduino UNO
• Silniki prądu stałego i koła - Link
• Osłona napędu silnika L293D - Link
• Model Bluetooth HM-10 - Link
• Magnesy neodymowe (8mm x 3mm)
• Magnesy 20mm x 3mm
• Piłka styropianowa
• 4 baterie AA
• Uchwyt baterii na 4 baterie AA
• Sharpies
• Wędka 100g
• Plastik do drukarki 3D
• Komórka przycisku
• Uchwyt baterii do ogniwa guzikowego
• Czerwona dioda LED
• Para przewodów
• Niektóre zaciski do przytrzymywania silników
• Farba biało-pomarańczowa
• 3 śruby do przytrzymania płytki Arduino
• Taśma klejąca
• Kit do drewna
• Farba biało-pomarańczowa

Potrzebne będą również następujące narzędzia:

• Śrubokręt
• Pistolet topliwy
• Lutownica do cyny
• Szczotka

Krok 2: Zróbmy to! - Struktura wewnętrzna

Gdy mamy już wszystkie materiały, pierwszą rzeczą, którą musimy zrobić, to wydrukować wewnętrzną część.

Podczas drukowania części zamienimy męskie piny 0 i 1 sterownika silników na żeńskie piny męskie. W tym celu za pomocą lutownicy usuniemy istniejące szpilki męskie i wstawimy nowe. Ponadto spawamy kilka żeńskich pinów, w których wskazuje Vcc i Gnd, aby móc podłączyć tam zasilanie modułu bluetooth.

Po wykonaniu tych czynności wykonamy połączenia silników: połączymy je z wejściami M1 i M2 płyty, jak pokazano na zdjęciach.

Po wydrukowaniu struktury wewnętrznej możemy przejść do instalacji wszystkich komponentów w następujący sposób:

Silniki zostaną umieszczone we wskazanych pozycjach i przymocowane kołnierzami.

Arduino będzie trzymane w pionie za pomocą śrub jak na zdjęciu a sterownik silników zostanie umieszczony na górze.

Na koniec umieścimy moduł bluetooth w dedykowanej przegrodzie.

Z drugiej strony poprzedzamy umieszczenie magnesów w otworach górnej części, starając się, aby wszystkie miały tę samą biegunowość (możemy to zweryfikować zbliżając się do innego magnesu).

Uwaga: elementy do druku 3D można uzyskać z linku na początku niepojętego i odpowiadają one wyżej wspomnianemu projektowi.

Krok 3: Moduł Bluetooth i ładowanie programu

Zgodnie z projektem bazowym, naszym modułem bluetooth jest HM-10 z sześcioma pinami (z czego mieliśmy cztery, najważniejsze, Vcc, Gnn, Rx i Tx).

Sposób podłączenia pinów jest już określony w poprzedniej sekcji, a komunikacja pomiędzy tym modułem a arduino jest bardzo prosta, ponieważ arduino komunikuje się z nim jako terminal szeregowy.

W naszym projekcie chcieliśmy zmienić nazwę modułu na „BB8”. Zwykle odbywa się to za pomocą poleceń AT, o których w sieci jest dużo informacji, ale moduł, który nabyliśmy (a do którego link zostawiliśmy na liście materiałów), pochodzi od producenta DSD TECH i potrzebuje program, który producent udostępnia na swojej stronie internetowej w celu modyfikacji ustawień modułu. Link do programu: dsdtech-global

Jak pisaliśmy wcześniej, komunikacja odbywa się jako terminal szeregowy i bardzo łatwo ją sprawdzić za pomocą aplikacji mobilnej i podstawowego programu na arduino.

Po umieszczeniu wszystkich części (poprzednia sekcja) i skonfigurowaniu modułu bluetooth możemy załadować arduino za pomocą oprogramowania, które dołączyliśmy w kroku 8. Aby to zrobić, najpierw musimy odłączyć piny Tx i Rx (odpowiednio 0 i 1) bo inaczej będziemy mieli problemy. Następnie podłączamy arduino do PC, otwieramy oficjalną aplikację Arduino, wybieramy model podłączonej płytki (Arduino UNO) oraz port do którego jest podłączona i przystępujemy do wgrania programu.

Krok 4: Aplikacja na Androida

Istnieje wiele aplikacji IOS i ANDROID kompatybilnych z Arduino i naszym modułem bluetooth, więc trudno nam było wybrać jedną… Ostatecznie wybraliśmy aplikację na Androida o nazwie Bluetooth Electronics. Ta aplikacja pozwala dostosować ekran, umieszczać wszelkiego rodzaju elementy, od przycisków po joysticki i łączyć się na różne sposoby, takie jak bluetooth, BLE i USB.

W naszym interfejsie umieściliśmy nazwę robota, przycisk i terminal, aby zobaczyć, co wysyłamy z aplikacji. Skonfigurowaliśmy pad tak, aby w każdej transmisji wysyłał 'P'+numer+'F'. „P” rozpoczyna transmisję, numer odpowiada liczbie związanej z każdą strzałką na padzie, a „F” kończy transmisję.

Po dostosowaniu i skonfigurowaniu naszego interfejsu podłączamy nasze urządzenie i klikamy przycisk URUCHOM. Teraz bez problemu możemy przetestować naszego robota i nasz program.

Link aplikacji: arduinobluetooth

Krok 5: Ciało

To jeden z głównych elementów naszego projektu. W oryginalnym projekcie plastik jest szary, a kula musi być pomalowana na biało. W naszym przypadku wolimy wydrukować go na biało, aby zaoszczędzić nam trochę czasu podczas malowania.

Po zakończeniu możemy wprowadzić strukturę wnętrza i przetestować, czy wszystko działa za pomocą aplikacji, o której wspomnieliśmy w poprzedniej sekcji.

Krok 6: Głowa

Aby to zrobić, najpierw drukowana jest podstawa głowy.

Po drugie wkładamy do środka uchwyt baterii i przez pozostały otwór przepuszczamy kable, aby na wierzchu położyć diodę (prawidłowo spolaryzowaną) i z oporem 330 w jednym z jej zacisków lutując ją tak, jak pokazano na zdjęciu.

Następnie przecinamy kulkę porexpanu na pół i przyklejamy gorącym silikonem na czubku podstawy głowy.

Na koniec musieliśmy umieścić magnesy od wewnątrz, do których użyliśmy gorącego silikonu.

Krok 7: Udekoruj

W przypadku piłki najpierw za pomocą kompasu wykonujemy dwa koła. Następnie na każdej przekątnej kółek wykonujemy 1 prostokąt.

Po wykonaniu 6 rysunków ołówkiem bierzemy taśmę maskującą, aby pokryć wszystko, czego nie chcieliśmy malować i nakładamy 1 warstwę sprayu (zachowując niezbędne środki ostrożności).

Gdy wyschnie, usuwamy taśmę i obrysowujemy wszystkie rysunki ołówkiem, jak chcemy. W naszym przypadku przyglądamy się projektowi oryginalnego BB8.

Ważne jest, aby rysunki były idealnie rozłożone i nie było zbyt wielu rysunków w połączeniach, ponieważ cięcie zostanie zauważone, gdy zaczniemy zamykać kulę.

Na koniec, aby zamknąć piłkę, decydujemy się użyć taśmy samoprzylepnej i zakończyć piłkę, jak widzimy w ostatniej sekcji.

Krok 8: Oprogramowanie

W poniższym linku do platformy GitHub znajdziesz kod, który będziesz musiał zaimplementować na płycie arduino UNO, aby opracować tę instrukcję. Będziesz musiał go pobrać i przesłać, jak wyjaśniono w kroku 3.

Pamiętaj, aby rozłączyć piny Tx i Rx na płycie Arduino UNO. W przeciwnym razie załadowanie nie będzie możliwe i spowoduje problemy.

Link: GitHub

Krok 9: Wniosek

Teraz, gdy już wiesz, jak zbudować BB8, pokażemy Ci szereg wskazówek i sztuczek z naszego doświadczenia, które pomogą Ci, gdy będziesz powielać ten projekt, działać poprawnie i nie mieć problemów.

Jak być może pamiętasz, w kroku 6 magnesy są instalowane i naszym początkowym pomysłem było umieszczenie trzech magnesów neodymowych w strukturze wewnętrznej i kolejnych trzech w głowicy, ale kiedy je zdobyliśmy i przetestowaliśmy, magnesy wywarły taką siłę, że wewnętrzne konstrukcja została podniesiona i nie działała prawidłowo.

Dlatego testowaliśmy słabsze magnesy na głowę (stąd nie są to neodymowe) oraz kompensacje ciężarkami, aby kulka nie miała wielu oscylacji i szybko wracała do pozycji wyjściowej. Pomogło to zapewnić, że przy przeplataniu zakrętów i chodzeniu do przodu kierunek piłki nie został zniekształcony.

To, co się stało, to to, że w poprzednich testach piłka obracała się w kółko i jeśli przyspieszyłeś, trajektoria nie była idealna, coś, co poprawiliśmy za pomocą 100-gramowego ciężarka znajdującego się z tyłu wewnętrznej struktury i co można zobaczyć w załączony obraz.

Z drugiej strony, aby zmniejszyć tarcie i sprawić, by obracanie głowy było bardziej naturalne i śliskie, na magnesach umieściliśmy paski taśmy tułowia.