LIC na osnovi PIC in izogibanje robotu: 16 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Uvod

V tem navodilu se boste naučili lahkega sledenja in izogibanja robotu. Moj navdih prihajajo iz robotov, ki posnemajo običajno človeško vedenje, na primer ne boste šli brez razloga v zid. Vaši možgani komunicirajo z vašimi mišicami/ organi in vas bodo takoj ustavili. Vaši možgani delujejo zelo podobno kot osnovni mikrokrmilnik, ki sprejema vhodne podatke in jih predela v izhodne, v tem primeru se vaši možgani za informacije zanašajo na vaše oči. Hkrati je sprejemljivo hoditi v zid, ko je slep. Vaši možgani ne prejemajo informacij od vaših oči in ne vidijo stene. Ta robot na koncu ne bo le popolna izdelava, ampak tudi odlična učna izkušnja o osnovnih elektronskih komponentah, DIY -ju in oblikovalskih sposobnostih za ustvarjanje nečesa, in vem, da boste uživali. Vem, da obstaja veliko bolj enostavnih in običajnih metod, pri katerih vam ni treba sami graditi vezij in uporabljati osnovnih modulov, da bi dosegli enak rezultat, vendar sem se lotil bolj drugačnega pristopa, razen če ste DIY oreh, kot sem jaz, in iščete Naučite se nekaj novega, to je popoln projekt za vas! Ta robot bo sledil svetlobi in ko se dotakne stene, se bo obrnil in obrnil, zato so to osnovne funkcije tega robota. Upam, da boste uživali v mojem projektu!

1. korak: Seznam materialov

Elektronika

Upori

· 10K upor, ¼ vat (x20)

· 2.2K upor, ¼ vat (x10)

· 4,7K VR (x2)

· 10K VR (x2)

· 1K upor, ¼ vat (x10)

· 220 ohmski upor, ¼ vat (x4)

· 22K upor, vat (x10)

Kondenzatorji

· 10pf keramika (x5)

· 2200uf elektrolitsko, 25V (x2)

· 10nf keramika (x4)

Polprevodniki

· Močnostni tranzistor BD 139 NPN (x4)

· Močnostni tranzistor BD 140 PNP (x4)

· BC 327 PNP tranzistor (x4)

· Regulatorji napetosti LM350 (x2)

· 741 op-amp (x2)

· 4011 Quad NAND (x2)

· PIC16F628A mikrokrmilnik (x1)

· LED 5 mm (barva po vaši izbiri) (x3)

Strojna oprema

· Plošče iz vezanega lesa

· Distančna matica 5 mm x 60 mm (x4)

· Vijak 5 mm x 20 mm (x8)

· Motorji z gonilom 12V 500mA (x2)

· 60 -milimetrska kolesa iz pene (x2)

· Ženski konektorji (mostiček) (x50)

· 12V, 7.2Ah akumulatorska baterija motorja (izbirno, lahko uporabite manjšo baterijo, vendar se prepričajte, da je 12V).

· 2 mm žica (10 m)

· Zatiči konektorjev moških heather (skakalec) (x50)

· 3 mm toplotno skrčljive cevi (2 m)

2. korak: Gradnja vezij

Gradnja vezij je dokaj enostavna, to je odlična učna izkušnja za tiste, ki tega še niste storili, in dobra praksa za tiste, ki so. Vedno lahko poskusite z drugo metodo, jaz pa raje uporabljam Veroboard, ker je lažje, če sledi sledijo za spajkanje. Priporočam, preden zgradite dejansko vezje, da naredite model na plošči za kruh in oblikujete svojo postavitev Veroboard za svoje vezje na papirju, to se zdaj sliši kot veliko dela, vendar se bo obrestovalo pri gradnji vaših vezij (zlasti za referenčne točke).

Gradnja H-mostov

H-Bridge je vezje, ki je odgovorno za pogon vaših motorjev, ki sprejema signal iz mikrokrmilnika in motorje ustavi ali obrne (to je spremenjen H-most s 4011, ki deluje kot zaščitno vezje in dodaja več nadzorne funkcije). Spodaj so slike sheme vezja, postavitve plošče Vera in končnega vezja (Ne pozabite zgraditi 2 H-mostov, po enega za vsak motor).

3. korak: Gradnja LDR vezij

Vezja LDR delujejo kot oči za robota, ki zaznavajo prisotnost svetlobe in pošiljajo napetostni signal mikrokrmilniku PIC, da bi okrepili napetostni signal za PIC. Uporabil sem operacijski ojačevalnik 741. Ne pozabite zgraditi 2 vezja, po eno za vsako oko robota.

4. korak: Izdelava podpornega vezja PIC

To je vezje, ki so možgani robota.

5. korak: Regulacijska vezja za gradnjo napetosti

Glavna napetost, ki prihaja v robota, bo 12V, kar pomeni, da mora biti na vezjih H-Bridge nameščen regulator napetosti, ker deluje na 9V ter na vezjih PIC in LDR, ki delujeta na 5V. Napetost mora biti tudi stabilna, da ne poškoduje komponent, ta vezja bodo uravnavala napetost, ne pozabite zgraditi 2 vezij. (Vse slike so spodaj). Ko dokončate vezja, jih nastavite na pravo napetost z obračanjem VR in merjenjem z večmetrom. Ne pozabite, da vezja LDR in PIC potrebujejo +5V. In H-mostovi potrebujejo +9V.

6. korak: Dodajanje zatičev v vezje

Zdaj, ko ste zgradili svoja vezja, je čas za spajkanje na zatičih glave. Druga metoda je spajkanje žice naravnost na ploščo, vendar se mi zdi, da so takrat prelomi žic pogostejši. Če želite ugotoviti, kje spajkati zatiče, poglejte na postavitvi Veroboard vsakega vezja, v tipkah pod zasnovo vezja najdete simbole za nožice glave, nato pa samo poglejte zasnovo vezja, preštejte luknje na plošči, da sledite postavitev in nato samo spajkajte zatič. (Simbol, ki ga morate poiskati, bo prikazan na sliki.) Ne pozabite izbrati pravilne postavitve za pravilno vezje.

7. korak: Prebijanje sledi Veroboarda

Vaša vezja so skoraj končana; najpomembnejša stvar, ki jo moramo zdaj narediti, je, da prekinemo sledi na Veroboardu. Ponovno sledite istemu principu s tipkami na vsakem krogu, da ugotovite, kje prelomiti sledi, poskrbite, da boste tire prebili do konca, uporabil sem obrtniški (hobi) nož. (Na voljo bo slika ključa in primer preloma skladbe).

8. korak: Kodiranje PIC -a

Zdaj, ko ste zaključili svoja vezja, lahko začnete opravljati glavni del robota, kodirate PIC, kodirate PIC naravnost naprej, koda je bila napisana v MPLab X, izvorna koda in datoteka vdelane programske opreme (.hex) sta v paket z zadrgo. Za vmesnik vdelane programske opreme na krmilnik PIC lahko uporabite kateri koli razpoložljivi programer.

9. korak: Vstavljanje mikročipov

Zdaj, ko ste večino svojega dela zaključili s vezji, je čas za zadnjo stvar, vstavljanje mikročipov. To je dokaj lahka naloga, vendar še vedno težavna, večina vaših mikročipov prihaja v čudnih gobicah, ko jih kupite v trgovini, se lahko vprašate, zakaj, vendar so čipi statično občutljivi, kar pomeni, da se jih ne morete dotakniti z rokami, razen če se nosite statični trak. To vključuje 4011 in PIC, zato bodite previdni in se ne dotikajte nožic teh mikročipov, sicer jih lahko poškodujete. (Prepričajte se, da vstavljate čip na pravilno stran, naveden bo primer).

10. korak: Preizkusite vezja

Vaša vezja so zdaj končana; čas je, da jih preizkusite! Za testiranje vezja boste potrebovali multimeter (multimeter je naprava, ki meri razlike v napetosti, toku in uporu), na srečo ima sodobni multimeter še nekaj funkcij. Najprej morate opraviti osnovni vizualni pregled vezja, preveriti morebitne razpoke, prekinitve žic in odklope. Ko ste zadovoljni s tem, je pomembno, da na primer preverite vse polaritete v vezju: vaši tranzistorji bi morali biti pravi, mikročipi pa pravilno vstavljeni. Po tem je čas, da preverite spodnjo stran tiskanega vezja, vizualno preverite, ali so vmes med tirnicami kratke hlače, nato pa se prepričajte, da vzamete obrtni nož in ga le prerežete med kovinske sledi na deski. Zadnja stvar, na katero morate biti pozorni, so vaši odmori, vizualno preglejte vsak premor v svojem krogu, da se prepričate, da je proga do konca prelomljena. Če želite pravilno preveriti, morate nastaviti večmetrske nastavitve na neprekinjenost (slika bo prikazana spodaj) in eno žico postaviti na eno stran Brocken steze, drugo pa na drugo stran, če vaš multimeter piska, da je vaš odmor napačen in morate to ponoviti. Svetujem, da preizkusite vsako vezje posebej, da se ne zmedete. (Pred naslednjim korakom odpravite vse napake). Ne pozabite zagnati vezij z ustrezno regulacijo napetosti:

· H-mostovi: 9V

· LDR + PIC: 5V

11. korak: Sestavljanje telesa robota

Zdaj, ko je vaše vezje končano, je čas, da naredite nekaj DIY, zdaj bomo sestavili zgornji del robota. Zgornji del v bistvu sestavljajo vsa vezja in senzorji. Najprej morate v plošči iz vezanega lesa izvrtati luknje za distančniške matice in vijake, na vsakem vogalu izvrtati en centimeter od strani (ni pomembno, kje se boste odločili izvrtati luknje, če je vaša konstrukcija stabilna in ustreza do lukenj, izvrtanih na spodnji plošči). Zdaj je treba narediti še nekaj vrtanja … … če se odločite, da boste desko namestili na distančnike, jih morate izvrtati (glejte premer matice in ustrezno izberite sveder), morate izvrtati tudi luknje v vezje, pri tem bodite previdni, da ne poškodujete plošče in izberite, kje naj bodo luknje glede na postavitev vašega vezja (da ne poškodujete sledi). Druga enostavnejša metoda je le lepljenje plošč na vezan les (pri tem se poskusite držati moje postavitve, H-mostov, nameščenih zadaj itd.)

12. korak: Sestavljanje telesa robota (2. del)

Zdaj, ko ste sestavili zgornji del, je čas, da sestavite spodnji del. Na dnu bodo vsi regulatorji napetosti, pogonski motorji in kondenzatorji. Vaš prvi korak bo namestitev motorjev na vezan les. Raje imam dva osnovna načina pritrditve motorjev: bodisi jih namestite na sredino vezane plošče ali na eno stran po vaši izbiri. Če se odločite za namestitev motorjev ob strani, ne pozabite kupiti sprednjega vztrajnika, ki bo robotu pomagal pri ravnotežju in pravilnem manevriranju. Ne pozabite narediti nekaj osnovnih meritev in pregledov, preden pravilno namestite motorje. Priporočam, da motor namestite s kabelskimi zadrgami, ki so poceni in enostavne za dokončanje, najprej vroče lepite motor v skladu z želenimi meritvami, nato izvrtajte dve luknji na dveh straneh motorja v vezanem lesu in ga držite samo z zadrgo (ne pozabite pravilno zategniti kravate). Namestitev regulatorjev in kondenzatorjev bo enostavna (improvizirajte s prostorom, ki ga imate na vezanem lesu) in jih pritrdite z uporabo metode distančne matice ali vročega lepila (priporočam lepljenje kondenzatorjev). Na koncu izvrtajte luknje za pritrditev zgornje plošče (uporabite iste meritve, kot ste jih naredili na zgornjem delu), priporočam, da izvrtate manjše luknje in pritisnete pritrdilne distančnike.

13. korak: Ožičenje

Zdaj, ko ste spajkali, preverili in namestili svoja vezja, je čas, da vse skupaj povežete. Osnove ožičenja so, da bodo vsa vezja sčasoma priključena na PIC, ki bo obdeloval in pošiljal informacije, ne pozabite, da je vaše ožičenje zelo pomembno in se morate prepričati, da je vse pravilno. Ok, zdaj o tem, kako povezati, zdaj razumete, zakaj sem se odločil za metodo heather pin, ker to olajša. Če imate žensko mostično žico, lahko plošče hitro povežete skupaj, če ne, lahko navadno žico spajkate na vretenski zatič (skakalci so boljši, ker če ste zmotili zatiče, vam jih ni treba ponovno spajkati). Na sliki bo prikazan shema ožičenja.

Korak 14: Pritrditev in priključitev ventilatorjev

Vaš robot bo z dvema tipalkama zaznaval steno pred seboj. Pritrditev tipal je dokaj preprosta, v bistvu dve mikro stikali delujeta kot levi in desni tipalnik. Vroče jih lepite na sprednji strani druge plošče. Shema povezav povezav bo navedena spodaj. (Ne pozabite ugotoviti zatičev mikro stikal, npr. COM).

15. korak: Robot za testiranje

V redu, to je izhodni trenutek, ki ste ga čakali, da prvič končno zaženete svojega robota !! Ne bodite preveč izstopajoči, to nikoli ne deluje prvič, če je tako, STE ENI SREČNI GRADITELJ !! Zdaj ne razočarajte se, če ne deluje, ne skrbite, zagotovo bo kmalu. Spodaj sem naredil seznam vseh možnih težav, s katerimi se lahko soočite, in kako jih rešiti.

· Vse skupaj ne naredi ničesar. Preverite napajalne tokokroge in povezave z napajalnimi zatiči plošče, preverite tudi težave s polariteto.

· Motorji se obračajo v nasprotnih smereh. Zamenjajte polariteto enega motorja, ki bi ga moral poslati obrnjen v drugo smer, lahko je tudi težava pri programiranju.

· Nekaj se začne kaditi ali imate občutek, da je res vroče. KRATKO VEZE !! Takoj izklopite, da se izognete poškodbam. Preverite vsa možna vezja, vključno z žičnimi povezavami.

· Motorji se obračajo zelo počasi. Povečajte tok do robota. Ali pa pomanjkanje H-Bridgea.

· Robot ne zaznava svetlobe pravilno. Prilagoditev VR na vezjih LDR je lahko programska težava.

· Robot se obnaša nenavadno in dela čudne stvari. Programiranje! Dvakrat preverite programsko kodo.

· Robot ne zaznava stene. Preverite povezave na mikro stikalih.

To so torej težave, ki so se zgodile mojemu robotu. Če imate nenavadne težave, vas prosimo, da spremenite ali spremenite moje zasnove na bolje, ne pozabite, da se vsi učimo in ni popolnosti.

Korak 16: Poskus in napaka

Če po več urah preizkušanja, preverjanja in testiranja vaš robot še vedno ne deluje, ga ne mečite ob steno ali ga raztrgajte in izgubite upanje. Poskusite hoditi zunaj in si privoščiti svežega zraka ali pa le spati na njem, imel sem veliko takih trenutkov in veste, zakaj? Elektronika je en trd hobi, ena komponenta odpove- vse odpove. Med testiranjem ga ne pozabite razdeliti na oddelke in pri oblikovanju in postavitvi vedno biti odprti. Bodite svobodni in ustvarjalni in nikoli ne obupajte !!! Če vam je bil moj projekt všeč, me glasujte na tekmovanju make it move, upam, da vam bo všeč!