Fun Micro: bit robot - SNADNÉ a levné !: 17 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

BBC micro: bity jsou skvělé! Snadno se programují, jsou nabité funkcemi, jako je Bluetooth a akcelerometr, a jsou levné.

Nebylo by skvělé mít možnost postavit robotické auto, které stojí vedle NIC? Tento projekt je inspirován touhou, aby žáci základních škol mohli stavět roboty s minimem dílů a kdykoli je to možné, používat recyklované materiály. Trvá to velmi málo času a povzbuzuje studenty, aby se naučili kódovat, používat inženýrství a používat své řemeslné dovednosti. Neexistuje žádné řezání ani vrtání pomocí elektrického nářadí a žádné pájení. Hlavními stavebními materiály jsou krabice FACIAL TISSUE (např. „Kleenex“) a trochu kartonové krabice. Může být dokončeno za několik dní ve třídě.

Naučíte se trochu elektroniky, základní kódování micro: bitů a používání akcelerometru a funkcí bluetooth u micro: bit.

Začněme tedy!

Krok 1: Seznam dílů

Seznam dílů

Položka Cena Množství

Tkáňový box zdarma 1

Kartonová lepenka (vlnitá) zdarma 2 kusy, které se vejdou do spodní části krabice pro vyztužení.

Drát z plného jádra minimální Dostačující pro zapojení do projektu

BBC micro: bit retail 2 - jeden pro vysílač, jeden pro ovladač do auta

micro: bit GPIO Edge Connector 6 až 15 USD 1

Motor s převodovkou /kolo 3 USD za kus 2

Mini prkénko 0,75 USD 1

9voltový klip na baterii 0,25 USD 1

Motorový čip SN754410NE 0,40 USD 1

Ping Pong Ball minimální 1

Kolečko (volitelně) 1,20 USD 1 - místo toho můžete použít polovinu pingpongového míčku nebo mramoru

Oboustranná pěnová páska 2 dolary v dolarovém obchodě 1roll - pro montáž motorů na základnu

Bílé lepidlo Pravděpodobně už nějaké máte

Potřebné nástroje

Pravítko

Malý nůž na nářadí

Pistole na horké lepidlo (volitelně)

Kancelářská sponka nebo kompas pro propíchnutí malých děr v krabičce na papír

Rotační řezací nástroj (volitelný) nebo žiletková pila pro snížení pingpongového míčku na polovinu.

Krok 2: Konstrukce robota

Umístěte krabičku na papír na vlnitou lepenku tak, aby dlouhá strana krabice byla v jedné linii s hřebeny kartonu. Vystopujte základnu tkáňové krabice na lepence. Budete potřebovat dva kusy. Opatrně vystřihněte kousky nožem a pravítkem. Měli byste je oříznout, aby se vešly naplocho do krabice. Opatrně otevřete jeden konec krabičky na papír, abyste otestovali, zda pasují na lepenkové listy.

Pomocí bílého lepidla nebo tesařského lepidla přilepte jeden kus lepenky na vnitřní základnu krabice. Do krabice vložte těžké předměty, jako jsou baterie, aby zvážila lepenku, aby se bezpečně upevnila v krabici. Nechte zaschnout.

Než půjdeme dále, možná budete chtít připájet krátké délky vodičů s plným jádrem na vodiče motoru a 9voltové spony na baterie. Poté spoje překryjte smršťovací bužírkou. Usnadní se vkládání těchto vodičů do prkénka. Vím, že jsem řekl: „Žádné pájení“, ale hej, tohle je elektronika!

Krok 3:

Nyní začněte pokládat součásti na druhý kus lepenky, jak je znázorněno na obrázku. Zkuste připevnit prkénko ke konci, který bude v zadní části vozu, aby konektor micro: bit a edge zapadl. Kvůli konzistenci je červená lišta desky v horní části obrázků. Doporučuje se orientovat stejným způsobem pro snadnou montáž.

Horké lepidlo je skvělé pro připevnění prkénka. Pak jej můžete snadno odebrat, pokud jej chcete použít pro jiný projekt. NEPOUŽÍVEJTE OBOUSTRANNOU PÁSKU ve spodní části prkénka. Drží kovové spoje uvnitř prkénka. Pokud ho odtáhnete, zničí prkénko.

Krok 4: Připojte konektor Micro: bit Edge

Nyní připojte okrajový konektor k prkénku podle obrázku tak, aby konektor směřoval k přední části robota. Kolíky by měly obkročit žlab (rokle), který vede podél středu prkénka.

Krok 5: Nainstalujte čip pro ovládání motoru SN754410NE

Opatrně nainstalujte čip motoru SN754410NE na prkénko. Malý zářez by měl směřovat k okrajovému konektoru.

Krok 6: Připojte čip motoru

Pokud se podíváte shora na čip motoru shora, se zářezem vpravo jsou piny nahoře očíslovány 1 až 8 zprava doleva a pak kolíky dole jsou očíslovány od 9 do 16 dole. Na konci tohoto projektu bude poskytnuto vysvětlení, jak funguje motorový čip. Ke spojení použijte malé délky drátu, Kolík 1 na červenou kolejnici

Kolík 8 na červenou kolejnici

Kolík 9 na červenou kolejnici

Kolík 16 na červenou kolejnici

Krátkou délkou drátu spojte uzemnění okrajového konektoru s modrou kolejnicí prkénka. Pomocí malé délky drátu spojte modrou lištu na horní straně ke kolíku 4 NEBO 5 čipu motoru. Je to uzemňovací bod čipu a čip stačí uzemnit jedním vodičem.

Krok 7: Směrové kolíky drátového motoru

Micro: Bit piny 13, 14, 15 a 16 používáme ze dvou důvodů. Nejprve jsou všichni společně na desce pro pohodlné zapojení. Za druhé, micro: Bit je nepoužívá k jiným účelům, takže nebudete deaktivovat funkce, jako je pole LED, pokud byste jej chtěli použít ve svém konečném návrhu. Odkaz na přiřazení zapojení kolíků je na konci tohoto projektu pro vaši budoucí potřebu.

Spojte kolíkový konektor 13 na pin 7 na čipu motoru.

Spojte kolíkový konektor 14 na pinu 2 na čipu motoru.

Spojte kolíkový konektor 15 na pin 10 na čipu motoru. (žluté dráty na obrázku)

Spojte kolíkový konektor 16 na kolíku 15 na čipu motoru.

Připojte červenou kolejnici na jedné straně prkénka k červené kolejnici na druhé straně délkou drátu. Připojte modrou kolejnici na jedné straně prkénka k modré kolejnici na druhé straně délkou drátu. Tyto vodiče přenášejí napětí na obě strany obvodu a uzemňovací zdroj na obě strany obvodu.

Krok 8: Zapojte motory

Připojte zelený (černý) vodič levého (nahoře na obrázku) motoru ke kolíku 3 na čipu motoru.

Připojte červený vodič levého motoru ke kolíku 6 na čipu motoru.

Připojte červený vodič pravého motoru ke kolíku 14 na čipu motoru.

Připojte zelený (černý) vodič pravého motoru ke kolíku 11 na čipu motoru.

Krok 9: Připevněte 9voltovou sponu na baterii

9voltová baterie bude napájet motory i řídicí čip motoru.

Připojte černý vodič 9voltové spony k uzemňovací liště prkénka.

Připojte červený vodič 9voltové spony na baterii ke kolíku 16 čipu motoru.

Vaše zapojení je hotové!

Věnujte několik minut kontrole své práce. Pokud chyby zachytíte a opravíte před spuštěním auta, může ušetřit některé uvařené baterie nebo ještě horší, OBVODY.

Krok 10: Schéma zapojení

Zde je uvedeno schéma zapojení, abyste mohli prozkoumat své zapojení.

Krok 11: Kódování mikro: bitového vysílače a mikro: bitového přijímače/ovládání robota

Jeden mikro: bit použijeme jako dálkové ovládání a druhý mikro: bit jako ovladač přijímače/robota.

Ve vysílači použijeme akcelerometr k měření náklonu mikro/bitu dopředu/dozadu, aby se auto rozjelo dopředu nebo dozadu nebo zastavilo. Pomocí tlačítek A a B upravíme dopředu/dozadu tak, aby zahrnovala otáčení doleva/doprava.

Předpokládá se, že jste obeznámeni s používáním bloků makeCode k programování mikro: bitu. Bloky kódu jsou zde poskytnuty s vysvětlením toho, co každý blok dělá.

Vzhledem k tomu, že obrázkové soubory kódových bloků jsou poměrně velké, stačí stáhnout tyto dva soubory a podle bloků je možné bloky vytvářet. Chcete -li si vytvořit vlastní mikro: bitové hexadecimální soubory, postupujte podle plně blokovaných dokumentů blokových kódů NEBO si stačí stáhnout vysílač kód a kód přijímače, pokud si přejete, a nainstalujte je přímo.

Krok 12: Konečná montáž - předinstalační test a instalace míčku Ping Pong

Jakmile nahrajete kódové bloky do mikro: bitů vysílače a robota, zapojte micro: bit robota-přijímače do konektoru na okraji a zapněte jej. Zapněte vysílač a zkuste řídit auto pouhým pohybem vysílače a stisknutím tlačítek A a B. Pokud vše funguje, pokračujte. pokud ne, vraťte se přes kabeláž a zkontrolujte připojení. Jsou vaše baterie v pořádku?

Pingpongový míček opatrně rozřízněte na polovinu. Obraťte krabici a poté horkým lepidlem půlkuličku na spodní stranu krabice. Toto je vaše „třetí kolo“. Pokud chcete lepší řešení, kupte ocelové koule uvedené v seznamu dílů a připevněte je horkým lepidlem nebo použijte drát protlačený ve spodní části krabice.

Krok 13: Montáž a instalace motoru

Nyní namontujeme motory k základně a krabici.

Jeden po druhém nasměrujte každý motor tak, aby malý kruhový výstupek směřoval ven.

Poté na SPODNÍ stranu každého motoru nalepte kousek oboustranné pásky.

Vložte desku se součástkami do krabičky na papír.

Dále otočte motor tak, aby malý kruhový výstupek směřoval ven.

Poté STISKNĚTE zadní část motoru na stranu krabice, aby se na vnější straně objevil malý důlek. Pokud palec položíte na vnější stranu krabice a přitlačíte na nápravu, získáte hlubší důlek, který je snadno vidět.

Malým nožem vykrojte důlek. To bude místo, kde náprava opouští box.

Dále znovu přitlačte motor proti boku krabice, aby malý kruhový výčnělek udělal důlek.

Vyřízněte i tuto důlek.

Pokud máte přijímač micro: Bit naprogramován, nainstalujte jej do konektoru na okraji a připojte baterii (s vypnutým vypínačem. Zasuňte kartonovou základnu se všemi součástmi opatrně do krabičky na kapesníky.

Krok 14: Namontujte motory na kartonovou základnu

Odstraňte podložku z oboustranné pásky a zatlačte každý motor dolů, aby byl zajištěn proti základně desky komponent.

Vložte kompas nebo neohnutou kancelářskou sponku do dvou otvorů pro šrouby v každém motoru a zatlačením směrem ven propíchněte krabici.

Nyní ustřihněte dva kusy drátů s plným jádrem, každý asi 8 cm dlouhý. Ohněte jako tvar písmene „U“a konce drátu přiveďte zvenčí do motorů. Otočte je, aby zajistily motory proti stranám tkáňové skříně.

Krok 15: Konečné připojení a pojďme řídit

Mezi motory je nyní umístěna 9voltová baterie.

Záporný vodič se zapojí do modré zemnicí lišty a červený vodič se zapojí do pinu 16 řídicího čipu motoru.

Pokud chcete, můžete použít mužský/ženský vodič typu Dupont, který umožní připojení/odpojení 9V baterie z obvodu, když se nepoužívá.

Zapojte samčí konec Dupontova vodiče do Pin 16 na čipu motoru a nechte samičí konec volný. Poté stačí zapojit červený 9voltový vodič do zdířky Dupontova vodiče a váš robot je pod napětím.

Připojte kola k robotovi a máte hotovo!

Pokud si přejete ozdobit svého robota jako školní autobus, umělecká díla byla poskytnuta jako soubor zde. Nejlepších výsledků dosáhnete, když kresbu vytisknete na lesklý fotografický papír. Superglue funguje dobře pro připevnění uměleckých děl na krabici. Použil jsem gelové lepidlo ve stylu Gorilla a fungovalo to skvěle! Zde je spousta námětů na téma. Školní autobus, hasičský vůz, obytné auto, dodávka. Vaše představivost je vaším průvodcem!

Jakmile postavíte tohoto robota, můžete experimentovat se skládanou vlnitou lepenkou a vytvořit podvozek různého stylu. Nyní zapněte micro: bity, připojte 9voltovou baterii a začněte řídit svůj autobus/auto!

Doufám, že vás tento projekt zaujal a je to pěkný úvod do robotiky s mikro: bity!

Všechno nejlepší!

Gord Payne (Newmarket, Ontario Kanada)

Krok 16: Kresba školního autobusu

Krok 17: Často kladené otázky

Proč nepoužíváte IC regulátoru motoru L293D nebo L298?

Micro: bit je zařízení s logickou úrovní 3 voltů. Nemůže dodávat 5 voltů nezbytných k aktivaci L293D nebo L298. SN754410NE také vyžaduje 5 až 7 voltů k aktivaci, ale design čipu je dostatečně robustní, aby zvládl Vcc 9 voltů. Takže používáme 9voltovou baterii k napájení čipu motoru i motorů. Za tento vhled děkujeme Learning Developments. Když to bylo řečeno, může být možné narazit na L293D, který se může aktivovat na 3V, ale není v souladu s původní konstrukční specifikací čipu.