Okruh Naučte se NANO: Jedna DPS. Jednoduché se naučit. Nekonečné možnosti .: 12 kroků (s obrázky)

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

Začít ve světě elektroniky a robotiky může být zpočátku docela skličující. Na začátku je mnoho věcí, které se musíte naučit (návrh obvodu, pájení, programování, výběr správných elektronických součástek atd.), A když se něco pokazí, je třeba sledovat mnoho proměnných (nesprávné zapojení, poškozené elektronické součástky nebo chyba v kód), takže je pro začátečníky opravdu těžké ladit. Mnoho lidí skončilo s velkým množstvím knih a zakoupením mnoha modulů, ale nakonec ztratili zájem poté, co narazili na několik problémů a uvízli.

Jednoduché digitální programování s obvodovým učením Samytronix - NANO

Od roku 2019 budu označovat své projekty Samytronix.

Samytronix Circuit Learn - NANO je vzdělávací platforma poháněná Arduino Nano. Se Samytronix Circuit Learn - NANO se můžeme naučit potřebné základní koncepty, které jsou potřeba k tomu, abyste se mohli začít hlouběji ponořit do světa elektroniky a programování s jedinou deskou. Zjednodušuje to učení se programování Arduino tím, že eliminuje potřebu pájení nebo používání prkénka a přepojování obvodu pokaždé, když chcete začít nový projekt. A co je ještě lepší, Samytronix Circuit Learn-NANO navržený tak, aby byl kompatibilní se slavným programovacím jazykem blokových linek, Scratch, takže se můžete rychleji a snadněji učit programovací koncepty a přitom mít flexibilitu přidávat další komponenty jako tester kontinuity, servomotory, a snímač vzdálenosti.

Krok 1: Návrh DPS

Samotná DPS je navržena mnou pomocí EAGLE. Pokud máte zájem dozvědět se více o návrhu vlastní desky plošných spojů, můžete přejít na třídu designu obvodové desky od randofo. Pokud si jen chcete stáhnout design a objednat ho výrobci PCB, můžete si soubory stáhnout v dalším kroku.

Pokud chcete upravit můj design pro své vlastní účely, neváhejte to udělat!

Krok 2: Objednávka DPS

K objednání desky plošných spojů je třeba stáhnout soubory gerber (.gbr). Toto jsou soubory, které poskytnete výrobci. Jakmile si stáhnete všechny soubory, můžete je odeslat výrobci PCB. Existuje mnoho výrobců desek plošných spojů, jedním z nejvíce doporučovaných výrobců desek plošných spojů je PCBWay.

Krok 3: Shromážděte elektronické součástky a pájejte je

Většina použitých elektronických součástek je celkem běžná a najdete je ve svém místním obchodě s elektronikou. Pokud však nemůžete najít všechny komponenty, můžete je získat online z amazonu, ebay atd.

• 1x Arduino Nano
• 1x 10mm sada LED (červená, žlutá, zelená, modrá)
• 1x 12mm bzučák
• 1x fotorezistor
• 1x termistor
• 2x Trimpot
• 2x 12mm tlačítko
• 1x DC Jack
• 1 sada mužských hlaviček
• 1 sada hlavičky

• Rezistor:

  • 4x 220 Ohm 1/4W
  • 4x 10k Ohm 1/4W
  • 1x 100 Ohm 1/4W
  • 1x 100k Ohm 1/4W

Volitelné rozšíření:

• Držák baterie s konektorem DC (doporučeno 4x AA)
• Až 4x servo
• 2x kabel s krokosvorkou
• Ostrý infračervený senzor vzdálenosti

Jakmile shromáždíte všechny elektronické součásti, je čas je pájet na desku plošných spojů, kterou jste si objednali.

1. Doporučuji nejprve pájet odpory, protože jsou nejvíce nízkoprofilovou součástí. (Odpájejte odpor podle hodnoty, kterou jsem vložil do fotografií)
2. Odřízněte nohu rezistoru na druhé straně desky plošných spojů
3. Ostatní součásti pájejte podle obrázku (polohu katody/anody můžete zkontrolovat v poznámkách na fotografiích)

Krok 4: Laserem řezaný akryl

Zde si můžete stáhnout přiložené soubory a objednat si laserový řez. Akrylová fólie musí mít tloušťku 3 mm. Pro horní část pouzdra se doporučuje průhledná barva, jak je znázorněno na fotografii. Vezměte prosím na vědomí, že existují také malé části, jako je mezikus, který bude potřeba.

Krok 5: Sestavte skříň/skříň

Připravit:

1. Akrylový list pro pouzdro
2. 4x akrylová vložka
3. 4x matice M3
4. 4x šroub M3 15 mm

Vložte pouzdro společně se šroubem a maticí v tomto pořadí (shora):

1. Špičkový akrylový list
2. Akrylová vložka
3. Deska Samytronix
4. Akrylová vložka
5. Spodní akrylový list

Jakmile dokončíte sestavování skříně/skříně, můžete začít testovat programování desky. V tomto pokynu je zahrnuto několik příkladů projektů, které můžete vyzkoušet (krok 7-9). Můžete si vybrat mezi Arduino IDE nebo použít blokové rozhraní pomocí Scratch nebo Mblock, což je mnohem jednodušší, pokud právě začínáte. Pokud chcete využít Samytronix Circuit Learn NANO naplno, doporučuji provést další krok, kterým je vytvoření rozšíření robota pro desku.

Krok 6: Sestavte rozšíření robota

Tento krok není u některých projektů vyžadován. Rozšíření robota je navrženo tak, abyste se dozvěděli více o pohybu pomocí nepřetržitých serv pro pohyb kola a vyhýbali se překážkám pomocí snímače vzdálenosti.

Připravit:

1. Všechny akrylové části pro rozšíření robota.
2. 20x matice M3
3. 14x šroub M3 15 mm
4. 16x šroub M3 10 mm
5. 4x M3 15mm spacer
6. 2x mezikus M3 25 mm

Kroky:

1. Nejprve dejte dohromady akrylový list bez šroubů
2. Zajistěte akrylové části dohromady pomocí šroubů a matic
3. Na akrylový rám položte 2x souvislá serva a kola
4. Přišroubujte držák baterie k zadní části rámu akrylového těla
5. Našroubujte kolečko koule a použijte na 25 mm distanční podložku, aby byla vzdálenost od rámu
6. Našroubujte malou plastovou část na akrylový rám (plast je součástí dodávky mini 90g serva)
7. Dejte dohromady hlavovou část
8. Zašroubujte infračervený snímač vzdálenosti Sharp
9. Namontujte servo na malou plastovou věc
10. Posledním krokem je namontovat Samytronix Circuit Learn NANO na rám robota a zapojit je podle obrázku

Krok 7: Pong pomocí S4A (Scratch pro Arduino)

Mapování pinů na okruhu Samytronix Circuit NANO je navrženo tak, aby bylo kompatibilní s programem s4a. Zde si můžete stáhnout program s4a a také firmware. Můžete vytvořit jakýkoli projekt, který chcete, programovací jazyk scratch je velmi přímočarý a velmi snadno pochopitelný.

V tomto tutoriálu vám ukážu příklad jedné z možných implementací Samytronix Circuit NANO, ke hře Pong. Ke hraní hry můžete použít potenciometr umístěný v pinu A0.

1. Nejprve musíte nakreslit skřítky, což jsou koule a pálka.
2. Můžete zkontrolovat přiložené fotografie a zkopírovat kód pro jednotlivé skřítky.
3. Přidejte červenou čáru na pozadí, jak je znázorněno na fotografii, takže když se míč dotkne červené čáry, hra končí.

Doufám, že po vyzkoušení příkladu můžete také vytvářet vlastní hry! Jediným limitem je vaše představivost!

Krok 8: Ovládání ramene servo robota pomocí S4A

Pomocí Samytronix Circuit Learn NANO můžete ovládat až 4 serva. Zde je příklad použití serva jako robotické paže. Robotické paže se obvykle používají v průmyslové aplikaci a nyní si je můžete vyrobit sami a snadno je naprogramovat pomocí S4A. Kódy můžete zkopírovat z videa a důrazně doporučujeme, abyste si to zkusili naprogramovat sami!

Krok 9: Chytré auto využívající Arduino IDE

Pokud jste zkušenější programátor, můžete místo scratch použít Arduino IDE. Zde je příklad kódu pro chytré auto, které se dokáže vyhýbat překážkám pomocí infračerveného senzoru. Můžete se podívat na video, abyste ho viděli v akci.

Elektrické vedení:

1. Levé servo na D4
2. Pravé servo na D7
3. Posuňte servo na D8
4. Snímač vzdálenosti do A4

Krok 10: Ochrana rostlin pomocí Arduino IDE

Další nápad, jak použít Samytronix Circuit Learn NANO, je umístit jej poblíž rostliny v květináči a sledovat tak její teplotu, světlo a vlhkost. Samytronix Circuit Learn NANO je vybaven termistorem (A2), fotorezistorem (A3) a snímačem kontinuity odporu (A5). Připojením snímače kontinuity odporu k dvojici hřebíků pomocí aligátorových spon můžeme použít jako snímač vlhkosti. Pomocí těchto senzorů můžeme měřit a můžeme z nich udělat ochránce rostlin. K výstupu hodnot můžeme použít tři serva jako měřidla, jak ukazuje video.

LED indikátor:

• Červená LED = teplota není optimální
• Žlutá LED = jas není optimální
• Zelená LED = vlhkost není optimální

Pokud jsou všechny LED diody vypnuté, znamená to, že prostředí je pro rostlinu optimální!

Krok 11: Star Wars Imperial March

Existuje spousta vstupů a výstupů, se kterými můžete hrát pomocí Samytronix Circuit NANO, jedním z nich je použití piezoelektrického bzučáku. Zde je připojen kód Arduino původně napsaný nicksortem a upravený mnou pro Circuit Learn. Tento program hraje Star Wars Imperial March a myslím, že je to docela skvělé!

Krok 12: Projekt MBlock

mBlock je další alternativou k S4A a původnímu Arduino IDE. Rozhraní mBlock je podobné S4A, ale výhodou použití mBlock je, že můžete vidět blok vizuálního programování vedle sebe se skutečným kódem Arduino. Zde je připojeno ukázkové video z použití softwaru mBlock k programování hudby.

Pokud jste v prostředí Arduino nováčkem a teprve začínáte ve světě programování, pak by pro vás měl být vhodný mBlock. Zde si můžete stáhnout mBlock (stáhnout mBlock 3).

Je důležité mít na paměti, že jednou z nejdůležitějších věcí při učení je neustálé experimentování. Se Samytronix Circuit Learn NANO jsou věci méně komplikované, takže můžete experimentovat a zkoušet nové věci rychleji a přitom získat všechny důležité koncepty programování a elektronika.