Nadgradite robota Heathkit Hero Jr s sodobno strojno opremo: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

To je bolj nedokončano delo kot končan projekt, upoštevajte to pri branju. Hvala

Nekaj o tem robotu, kje sem ga dobil, in mojih načrtih zanj. (Slika iz projekta Dan vojn zvezd 2015)

Verjetno je bilo to nekje leta 2005, z ženo sva bila na lokalnem bolšjem sejmu, samo gledala sva naokoli in pravzaprav nisva nič iskala. Zunaj je bil starejši kmet, ki je bil blizu zadnjega dela kraja, in veliko ljudi si ga ne bo ogledalo. Vesel sem, da sem šel pogledat.

Imel je tega malega robota, seveda sem vedel, kaj je to. Vprašal sem, koliko hoče, in bil sem šokiran, šokiran, povem vam - želel je celih 20,00 dolarjev. Takrat mi je povedal, da je bil v hlevu verjetno zadnjih 20 let in da so ob podrobnejšem pogledu v njem živeli kosmati ustvarjalci. Žice so bile prežvečene, glavna plošča je bila večinoma uničena. Baterije niso bile uporabne. Stvar je bila v neredu in to je tako lepo, kot sem lahko.

S seboj je imel celo vse kartuše in glede na to so bile videti precej dobre.

Kljub temu, kako je to izgledalo, sem videl nekaj, kar sem si želel že od malih nog. Kmetu sem dal 20 dolarjev in se mu zahvalil. Prinesem svojo nagrado nazaj v avto.

Trajalo je približno mesec dni, da so ga očistili dovolj, da so začeli gledati elektroniko in videli, kaj deluje in kaj ne. Končno sem tudi jaz dobil moč, kar je presenetljivo opravilo samopreverjanje - mislil sem, hej, super, to je bilo veliko, tudi če sem moral nekaj narediti, da bi ga očistil. No, enkrat je minilo samopreverjanje, to je bilo to, nikoli več mi ga ni uspelo narediti.

Povlekel sem glavne plošče in jih prodal.

Preveril pogonski motor in koračni motor (koračni stroj je imel žice, ki so se začele korodirati in niso bile v najboljšem stanju), vendar sta oba delovala, zato jih obdržim.

Robota sem postavil kot nekakšen prikazovalnik, ker nisem bil prepričan, s čim bi rad.

Konec leta 2015 so skupino izdelovalcev in tinkerjev, ki sem se jim pridružil, vprašali, ali želimo nekaj narediti za "Dan vojn zvezd" za našo lokalno knjižnico, zato smo razmišljali in rekel sem, kaj pa, če "Heroja mlajšega" pripeljem nazaj življenje z uporabo mikrokrmilnikov Arduino. In to sem tudi naredil - dal sem mu nekaj dodatnega bleska in v njem uporabil 7 Arduinov … verjetno več, kot sem potreboval, toda takrat sem se še učil. Želel sem, da bi bil "večopravilni", česar takrat nisem vedel kako drugače. Ta projekt sem dokumentiral tukaj:

No, to je bilo leto 2015, svetlobna sablja je bila odstranjena in večina Arduinosov, ki so bili specifični za ta projekt. Večinoma lahko to izvede Arduino, če ne želite, da se zgodi kaj posebnega. Robot se je vrnil v svoj prostor kot razstavni kos. Na poti sem se naučil nekaj stvari in takrat sem celo nameraval izboljšati napajanje. Čas me je najbolje izkoristil in naročil sem samo ploščo USB z 8 amp 12V do 5V s 4 vrati. Žal te plošče zdaj ne najdem nikjer na spletu, ne vem, ali so jo nehali izdelovati ali? Toda tudi ta plošča je do sedaj sedela v škatli.

Eden od ciljev prvotnega projekta je bil, da bi bil videti čim bolj vintage, vendar je večino strojne opreme zamenjal s sodobnimi stvarmi. Leta 2020 sem se odločil, da bom kasneje celo nadgradil njegove LED diode na RGB (neopiksle). Cilj je še vedno videti vintage, mislim, da je tako, dokler ne uporabite druge barve kot rdeče.

Ta projekt uporablja en Arduino Mega 2560 mini (klonirana plošča, ni mi všeč), Raspberry Pi 3+, izvirno Google AIY ploščo/zvočnik/mikrofon, zamenjal koračni motor s servo motorjem ASMC-04, 36v LIPO baterija potegnjena iz zlomljene lebdeče plošče. Imam DC-DC pretvornik 36v do 12v 5amp in USB napravo s 4 vrati 12v do 5v 8amp. Poceni ultrazvočni in LDR kar nekaj 3D tiskanih nosilcev. 8 majhnih LED svetilk ws2812 (znanih tudi kot neopikslov), nekaj keystonov cat5 in kratek kabel cat5. (delilnik napetosti je ostal od projekta 2015, vendar je bil za 12v/24v in ne 36v, zato ni pravilen. Treba ga je popraviti) in uporabljam gonilnik motorja L298 (prav tako ostal iz projekta 2015)

Kar je ostalo od prvotnega robota iz leta 1984 - 12V enosmernega pogonskega motorja, še vedno deluje originalna tipkovnica, pa tudi originalna svetilka "green power". Lupina in okvir sta še vedno ista. Ampak to je to. Vse ostalo je zamenjano.

Na tej točki to še vedno poteka - še vedno delam na izdelavi programske opreme python za Raspberry PI, moram odpraviti nekaj manjših težav, ki sem jih našel v skici Arduino (večinoma delujoča). V šali pravim, da je to eden tistih projektov, ki se nikoli ne bodo končali. Na tej točki vse LED delujejo, ultrazvok deluje, LDR deluje, servo motor deluje, pogonski motor gre naprej, ne nazaj (prekinjena žica, ki jo moram izslediti). Deluje 36v do 12v in 12v do 5v, Raspberry Pi se vklopi, Arduino izklopi PI. Večinoma je strojna oprema ožičena in deluje. Zdaj je vse programska oprema.

1. korak: LED diode in nadgradnja

Prvotni model iz leta 1984 je imel LED spajkane samo "čudno", če vprašate mene, morale so biti izven plošče, vendar je bila spajka na isti strani kot LED. Leta 2015 so nekatere od teh LED diode delovale, nekaterim nisem uspel zamenjati tistih, ki niso delovale, vendar je zaradi tega nekatere postale zelo zatemnjene, nekatere pa nikoli niso delovale. Če natančno pogledate ploščo, boste morda videli, da se je nekaj spajkalnih blazinic dvignilo in zlomilo.

Vsi so imeli isti pozitivni signal 5V, zato jih vklopite ali izklopite tako, da zamenjate podlago. Kar vem, da je stvar, vendar mi to ni bilo všeč. Veste, na skici Arduino je "HIGH" običajno vklopljen in "LOW" je običajno izklopljen - v tem primeru je "HIGH" izklopil LED in "LOW" je vklopljen. obratna logika LED.

Leta 2015 sem pustil, da je to zdrsnilo, saj sem imel takrat pomembnejše stvari, o katerih bi moral skrbeti.

Letos sem se odločil, da mi je ideja o LED -diodah WS2812 RGB všeč, saj so poceni in enostavne za uporabo, uporabljajo eno podatkovno linijo in potrebujejo le 5 V in maso. To so 5 -milimetrske LED diode, zato se zelo lepo prilegajo skoraj vsem, kar ustreza standardnim LED diodam. Našel sem jih na eBayu, bile so malo več, kot običajno plačujem za te vrste LED, vendar se odločim za naročilo iz držav tokrat, ker pošiljanje s Kitajske traja zelo dolgo. Zato plačajte malo več, pridobite jih veliko hitreje. 10 LED me je stalo 10,00 USD. Mislim, da ni slaba, a tudi ni odlična cena.

Priključitev teh povezav je precej enostavna in enostavna, obstaja ozemljitev, pozitivna (5v), vhod podatkov in izhod podatkov. Odločil sem se, da bom uporabil star način povezovanja in jih zavil v žico. moja misel je bila, če bi bilo težje poravnati podatke in podatke v vrstice, če bi jih spajkala, lahko bi bilo tudi težje, če bi prerezala kable predaleč, ne bi se pravilno prilegale v luknje, ki so že v junak mlajši Z ovijanjem z žico jih lahko nekoliko premikam in jih nekoliko bolje oblikujem.

Ko sem jih povezal, sem jih priklopil na Arduino UNO in za neopiksele uporabil enega od primerov iz Adafruit -a. Vesel, da je vse delovalo. Postavil sem jih v glavo robota, nanje pa sem položil dvojni zadnji trak, da ju zaščitim pred vezjem in ju držim nekoliko bolje.

Nato sem jih priklopil nazaj na Arduino in znova pokazal primer, samo da se prepričam, da nisem naletel na žico, ali pa se prepričal, da niso kratki. Vse je delovalo. Nekaj časa je trajalo, da se vse poveže, toda iskreno, ko začnete z ovijanjem žice, se lahko hitro premaknete.

Na zgornjih slikah so prikazane originalne RDEČE LED diode, plošča, poskušal sem prikazati zlomljene sledi, nove LED diode v različnih fazah ožičenja. In nazadnje jim je to uspelo v glavi.

Imam tudi video posnetke "ust" Heroja Jr, ki med govorjenjem LED oživljajo "usta" in slikovne pike, ki izvajajo primere Adafruit. Nisem jih še naložil, a to bo kmalu.

2. korak: Raspberry PI Google AIY in Arduino Mega 2560 Mini

2015, bil je drugačen čas - in drugačen projekt. Uporabil sem 7 različnih Arduinosov, večina je bila UNO ali Nanos, nekaj MEGA. Imel sem enega samo za predvajanje MP3 -jev z uporabo ščita MP3, enega za krmiljenje sintetizatorja govora EMIC 2, enega za svetlobno sabljo. Voznik motorja, koračni motor -tipkovnica, seznam se lahko nadaljuje. Ni treba posebej poudarjati, da sem se od leta 2015 veliko naučil in iskreno povedano, neverjetno je, da je različica za leto 2015 delovala tako dobro kot jaz (jaz nisem nič vedel in se učil in ugibal).

2020 - Ker je bila različica "Dan vojn zvezd" vedno za enkratno uporabo, so bili moji načrti poenostaviti stvari od začetka. Leta 2015 sem se potem poigraval z idejo, da bi uporabil Raspberry PI, toda takrat res nisem vedel dovolj, da bi to delovalo. Odločil sem se, da bo Arduino Mega 2560 mini naredil vse, kar je potrebno za vhod/izhod, IE: vklop/izklop motorja, vklop koraka/servo, branje LDR, branje ultrazvoka, branje delilnika napetosti. V tem primeru je Mega v bistvu "lažna" naprava, le nekaj stvari mora res narediti, vendar se Mega uporablja tudi za branje tipkovnice, zato sem res potreboval metodo dvosmerne komunikacije med Mega in Raspberry PI. Odločil sem se za uporabo protokola MQTT, vendar je to predlagalo drugo težavo, kako to prenašati prek serijskih vrat? Na srečo sem ta projekt našel na githubu "serial2mqtt" https://github.com/vortex314/serial2mqtt Kar je v resnici vrsta prehoda, programska oprema deluje na Raspberry PI - Arduino pošilja pravilno oblikovano serijsko sporočilo in to je nato posredovano posredniku MQTT. Nekaj časa je trajalo, da je pravilno delovalo, vendar je delovalo precej dobro in zdi se, da naredi tisto, kar potrebujem. Arduino Mega bo objavil, ko bo na spletu, ultrazvočno branje, branje ldr, odčitavanje napetosti. Poslušal bo ukaze, gibanje motorja, servo gibanje in kaj storiti z LED. Čeprav se zdi, da je veliko, so režijski stroški precej majhni in delujejo precej dobro.

Raspberry PI bo mogoče programirati s pythonom, C ++, skoraj vsem, kar lahko uporablja serijska vrata in uporablja MQTT. Ker Googla ne bom uporabljal z AIY, sem moral namestiti gonilnike in se prepričati, da deluje. Še ena sreča, ki jo je Github nadaljeval, Shivasiddharth je naredil GassistPI in ugotovil, kaj je treba namestiti, da bi to delovalo, navodila najdete tukaj:

PI gosti posrednika MQTT, govor po govoru in po potrebi drugo programsko opremo. Za dostop do njega trenutno uporabljam SSH, načrtujem izdelavo spletnega vmesnika, vendar to niti približno ni doseženo. Za ta projekt sem se "igral" z učenjem pythona, vendar še vedno nimam veliko pripravljenih programov.

Nekaj posebnih opomb tukaj:

Prvotni Mega 2560 Mini, ki sem ga imel, je bil majhen klon izvirnega Arduina Mega 2560, ki je uporabljal isti serijski čip za komunikacijo, zato sem med testiranjem na delovni mizi uporabil le Mego polne velikosti. Žal sem na to ploščo spajkal žice tipkovnice (odpajkanje zatičev glave, kaj sem mislil, želim si, da bi to lahko krivil leta 2015, vendar ne morem) Na žalost sem imel nekaj teh žic, ki so se zaskočile off, tudi jaz nisem mogel dobiti čiste luknje za ponovno spajkanje. Na koncu sem šel klon klona, ki je še vedno Arduino Mega 2560, vendar cenejša različica in s poceni čipom za serijska vrata. To mi povzroča nekaj težav pri padcu paketov za približno 10%, ni dovolj, da vse izvlečem nazaj in poskusim znova z drugo ploščo. Je pa dovolj, da me malo zmeša. Na "novi" (različica 2) Mega sem uporabil žični ovitek in pustil zatiče glave (hej, morda prihodnja razširitev, trenutno uporabljam le 12 ali 13 zatičev)

Prav tako sem 3D natisnil (in ponovno uporabil nekaj neuspelih natisov) nosilcev za Raspberry PI in Mega Mini. Če bi kdo želel, bi moral poiskati oblikovalske datoteke. Niso ravno dobri, saj sem z vrtljivim orodjem izrezal nekaj lukenj ali jih nekoliko oblikoval, če pa jih kdo želi, jih bom poiskal.

Slike zgoraj: Raspberry PI 3+ z Googlovim klobukom AIY, v po meri narejenem nosilcu, Original Mega 2560, ki sem ga želel uporabiti, a je res pokvarjen, nadomestni Mega 2560 (v2), s katerim nisem tako zadovoljen, vendar z njim deluje, z žico za ovijanje in prilagojenim 3D tiskanim nosilcem

Korak 3: Od Stepperja do Servo

Žal tega nisem naredil veliko in tudi starega koračnega motorja nimam.

1984 - koračni motor je bil verjetno cenejši od velikega servo leta 1984, nisem prepričan. Prišlo je do končnih postankov in koračnik se je moral z vsakim vklopom odpraviti domov. Pomislite na 3D tiskalnik in kako so doma.

2015 - V drugi potezi, ker nisem vedel, kaj počnem, sem odstranil končne zapore - in jih izgubil. Kot sem že povedal, so majhni ustvarjalci pojedli nekaj žic na steperju, žice so bile bolj/manj izpostavljene in so začele korodirati. Presenečen sem, da je leta 2015 delovalo, a se je.

2020 - Steper je prenehal delovati in začel sem iskati zamenjavo. Naletel sem na velik servo motor ASMC-04, to ni bila najcenejša možnost, je pa bila ena boljših, ki sem jih našel. Steper je bil za Kitajsko 50 USD+ dolarjev, nosilec za rog pa še 13 USD ali 14 USD. Zame so koristi pretehtale stroške.

Servo gonilnik je 12 ali 24 voltov, kot vrtenja je od 0 do 300 stopinj (v moji skici Arduino omejeno na 0 do 180), to lahko nadziram z 1 žico iz arduina (2 če štejete ozemljitveno žico). To je RC servo motor z visokim navorom, ki pa res ni tako hiter pri obračanju.

Razočaral vas je celo ta, da so bile navedene specifikacije videti, kot da bi se namestil v iste luknje kot steper, niso se ujemale pravilno in zanj sem moral izvrtati nove luknje. Nosilec za servo rog je tudi veliko večji od prvotnega nosilca koračnega motorja, zato je treba izvrtati več lukenj.

Mene zelo spominja na hitrost stepperja, zato se je dobra zamenjava in nekaj, česar ne boste opazili, spremenilo, če ne pogledate v robota.

Slike:

Tega nisem veliko posnel, mogoče jih bo še nekaj, ampak bodo izgledale takole.

4. korak: Še nekaj slik

Ker še vedno delam na tem robotu (v tem trenutku večinoma programska oprema), sem mislil, da bom dal le še nekaj slik

Slike:

4-vratni USB 12v v 5v 8 amp DC-DC pretvornik, tega ne najdem več in želim si, da bi jih kupil nekaj.

36v LiPo baterija je odstranjena iz zlomljene lebdeče plošče

Slike notranjosti robota, žice itd. Še nekaj slik zamenjav LED, še nekaj slik Arduino Mega z žično folijo, slika ultrazvoka s prevleko nad njo (pravzaprav je bilo tako leta 2015)

Slike telesa brez lupine na njem in slika uporabe konzole za testiranje preko MQTT.

Zaenkrat še to, hvala za iskanje in če vam je všeč, prosim, glasujte zame:-) Lahko bi uporabil še nekaj delov za projekte LOL - Lep dan in poskusite biti vsi varni.