Arduino Robot 4WR: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ไงพวก! ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับ "ELECTRONIC CHRISTMAS TREE" ที่สอนได้ก่อนหน้านี้ของฉันแล้ว และคุณพร้อมสำหรับสิ่งใหม่ ตามปกติแล้ว ฉันทำบทช่วยสอนนี้เพื่อแนะนำคุณทีละขั้นตอนในขณะที่คุณสร้างหุ่นยนต์ของคุณเอง และเริ่มเรียนรู้วิธีสร้างหุ่นยนต์ที่ควบคุมได้และ จะควบคุมพวกมันอย่างไร โครงการนี้อาจเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีในโลกหุ่นยนต์

ในระหว่างการจัดทำโปรเจ็กต์นี้ เราพยายามทำให้แน่ใจว่าคำแนะนำนี้จะเป็นแนวทางที่ดีที่สุดสำหรับคุณ เพื่อช่วยคุณหากคุณต้องการสร้างหุ่นยนต์ของคุณเอง ดังนั้นเราจึงหวังว่าคำแนะนำนี้จะมีเอกสารที่จำเป็น โปรเจ็กต์นี้สะดวกมากที่จะทำขึ้นเป็นพิเศษหลังจากได้รับ PCB แบบกำหนดเองที่เราสั่งจาก JLCPCB เพื่อปรับปรุงรูปลักษณ์ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเรา และยังมีเอกสารและรหัสเพียงพอในคู่มือนี้ที่จะช่วยให้คุณสร้างหุ่นยนต์ที่สวยงามได้ เราสร้างโปรเจ็กต์นี้ในเวลาเพียง 4 วันเท่านั้น แค่วันเดียวเพื่อให้ได้ชิ้นส่วนที่จำเป็นทั้งหมดและทำฮาร์ดแวร์และประกอบให้เสร็จ จากนั้นวันหนึ่งเพื่อเตรียมโค้ดให้เหมาะกับโปรเจ็กต์ของเรา และอีกสองวันเพื่อสร้างแอป Android เราได้เริ่มการทดสอบและการปรับเปลี่ยนแล้ว

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้จากคำแนะนำนี้:

1. การเลือกฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณขึ้นอยู่กับฟังก์ชันการทำงาน
2. ทำความเข้าใจกลไกของหุ่นยนต์
3. เตรียมแผนภาพวงจรเพื่อเชื่อมต่อส่วนประกอบที่เลือกทั้งหมด
4. ประสานชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์กับ PCB
5. ประกอบชิ้นส่วนโครงการทั้งหมด (ตัวหุ่นยนต์)
6. เริ่มการทดสอบครั้งแรกและตรวจสอบโครงการ

ขั้นตอนที่ 1: แผนภาพวงจร

เช่นเคยครับ ผมพยายามหยิบโปรเจ็กต์ง่ายๆ ให้ผู้ชมทุกคนได้ลอง และโปรเจ็กต์ของวันนี้ก็ง่ายเช่นกัน โดยอิงจากชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติของหุ่นยนต์ SMARS ซึ่งเป็นยานพาหนะขนาดเล็กที่มีไมโครมอเตอร์สองตัวและมี การออกแบบมากมายที่คุณสามารถทำตามเพื่อสร้างหุ่นยนต์ของคุณเอง และเกี่ยวกับอุปกรณ์เสริมที่คุณสามารถเพิ่มลงในหุ่นยนต์ของคุณได้ มีมากมาย แต่สำหรับโครงการของเรา เราจะเริ่มต้นด้วยการออกแบบพื้นฐาน ดังนั้นจึงไม่มีอุปกรณ์เสริมมากนัก แต่เราจะโพสต์ ในวิดีโอที่จะถึงนี้ วิธีเพิ่มคุณสมบัติเพิ่มเติมให้กับหุ่นยนต์ตัวเล็กของเรา

ย้ายไปยังส่วนควบคุมดังที่แสดงแผนภาพวงจรด้านบน เราจะใช้ ATmega328 MCU ที่คุณมีได้จากบอร์ด Arduino UNO MCU นี้กำลังขับไมโครมอเตอร์สองตัวผ่านไดรเวอร์ L293 H-bridge และอย่างที่คุณเห็น เพิ่มไดรเวอร์มอเตอร์สองตัวเพื่อให้คุณสามารถใช้แผนภาพวงจรนี้ในกรณีที่หุ่นยนต์ของคุณเป็นหุ่นยนต์สี่มอเตอร์ นอกจากนี้เรายังมีเอาต์พุตออดเซอร์โวมอเตอร์ควบคุมเอาต์พุต พินการเชื่อมต่อ Bluetooth และอินพุตเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก ทั้งหมดนี้เป็นคุณสมบัติที่คุณทำได้ เล่นกับเมื่อคุณสร้างแผนภาพวงจรเดียวกัน

ส่วนประกอบสุดท้ายเพียงอย่างเดียวคือตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 5V ซึ่งจำเป็นในที่นี้ เนื่องจากเราใช้แบตเตอรี่ 9V เพื่อจ่ายพลังงานให้กับหุ่นยนต์ และเราจำเป็นต้องลดแรงดันไฟฟ้าลงเหลือ 5V สำหรับแหล่งจ่ายไฟของ MCU และมอเตอร์

ขั้นตอนที่ 2: การทำ PCB

เกี่ยวกับ JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) เป็นองค์กรต้นแบบ PCB ที่ใหญ่ที่สุดในประเทศจีนและเป็นผู้ผลิตเทคโนโลยีชั้นสูงที่เชี่ยวชาญด้าน PCB ต้นแบบอย่างรวดเร็วและการผลิต PCB ชุดเล็ก ด้วยประสบการณ์ในการผลิต PCB มากกว่า 10 ปี JLCPCB มีลูกค้ามากกว่า 200,000 รายทั้งในและต่างประเทศ โดยมีคำสั่งซื้อออนไลน์มากกว่า 8,000 รายการสำหรับการสร้างต้นแบบ PCB และการผลิต PCB ปริมาณน้อยต่อวัน กำลังการผลิตประจำปีคือ 200,000 ตร.ม. สำหรับ PCB 1 ชั้น 2 ชั้นหรือหลายชั้นต่างๆ JLC เป็นผู้ผลิต PCB มืออาชีพที่มีอุปกรณ์ขนาดใหญ่ การจัดการที่เข้มงวด และคุณภาพที่เหนือกว่า

พูดคุยอิเล็กทรอนิกส์

หลังจากเตรียมวงจรแล้ว ผมก็เปลี่ยนมันเป็นการออกแบบ PCB แบบกำหนดเอง และงานที่ง่ายที่สุดในตอนนี้คือการสั่งซื้อ PCB ดังนั้นผมต้องย้ายไปที่ JLCPCB ซึ่งเป็นซัพพลายเออร์ PCB ที่ดีที่สุด เพื่อให้ได้บริการการผลิต PCB ที่ดีที่สุดเช่นเคย เพียงแค่คลิกง่ายๆ เท่านั้น นั่นคือทั้งหมดที่คุณต้องการเพื่ออัปโหลดไฟล์ GERBER ของการออกแบบวงจร จากนั้นฉันย้ายไปตั้งค่าพารามิเตอร์ และคราวนี้เราจะใช้สีฟ้าสำหรับ PCB นี้ เพียงสี่วันหลังจากวางคำสั่งซื้อและ PCB ของฉันเปิดอยู่ เดสก์ท็อปของฉัน

การบรรจุ การขนส่ง และขั้นตอนการผลิตทั้งหมดทำได้ดีมากในการผลิต PCB ที่สวยงามเหล่านี้..

ไฟล์ดาวน์โหลดที่เกี่ยวข้อง

ดังที่คุณเห็นในภาพด้านบน PCB นั้นผลิตมาอย่างดี และฉันมีการออกแบบ PCB แบบเดียวกับที่เราสร้างขึ้นสำหรับกระดานหลักของเราและป้ายกำกับทั้งหมด โลโก้มีไว้เพื่อแนะนำฉันในระหว่างขั้นตอนการบัดกรี คุณสามารถดาวน์โหลด Gerberfile สำหรับวงจรนี้ได้

ขั้นตอนที่ 3: ส่วนผสม

ก่อนเริ่มบัดกรีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เรามาทบทวนรายการส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับโครงการของเราก่อน ดังนั้นเราจึงต้องการ:

• PCB ที่เราสั่งมาจาก JLCPCB
• หนึ่ง Arduino Uno:
• ATmega328 MCU:
• ตัวขับมอเตอร์ L293:
• HC05 โมดูลบลูทูธ:
• L7805 ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า:
• ตัวเก็บประจุแบบทะลุผ่าน 2 ตัว 10 uF:
• ออสซิลเลเตอร์ 16 Mhz:
• Buzzer:
• ไมโครมอเตอร์ DC 2 ตัว:
• แบตเตอรี่ 9V:

และเราต้องการชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วยหุ่นยนต์ 3 มิติ

ขั้นตอนที่ 4: การประกอบฮาร์ดแวร์

ตอนนี้ทุกอย่างพร้อมแล้ว เรามาเริ่มบัดกรีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ของเรากับ PCB กัน และในการทำเช่นนั้น เราจำเป็นต้องมีหัวแร้งและลวดบัดกรีหลัก และสถานีปรับปรุง SMD สำหรับส่วนประกอบ SMD

ปลอดภัยไว้ก่อน

หัวแร้ง ห้ามสัมผัสส่วนของหัวแร้ง….400 °C! จับสายไฟเพื่อให้ความร้อนด้วยแหนบหรือที่หนีบ วางหัวแร้งกลับไปที่ขาตั้งเสมอเมื่อไม่ใช้งาน อย่าวางมันลงบนโต๊ะทำงาน ปิดเครื่องและถอดปลั๊กเมื่อไม่ใช้งาน อย่างที่คุณเห็น การใช้ PCB นี้ง่ายมากเนื่องจากมีการผลิตคุณภาพสูง และอย่าลืมฉลากที่จะแนะนำคุณในขณะที่ทำการบัดกรีส่วนประกอบแต่ละชิ้น เพราะคุณจะพบฉลากของแต่ละส่วนประกอบที่อยู่บนชั้นไหม บอร์ดและด้วยวิธีนี้ คุณจะมั่นใจได้ 100% ว่าคุณจะไม่ทำผิดพลาดในการบัดกรี ฉันได้บัดกรีส่วนประกอบแต่ละชิ้นเข้ากับตำแหน่งแล้ว และคุณสามารถใช้ PCB ทั้งสองด้านเพื่อประสานส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ของคุณ

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบตัวหุ่นยนต์

เราดำเนินการประกอบชิ้นส่วนหุ่นยนต์ของเราต่อไป และเราจะเริ่มต้นด้วยโซ่ของล้อ เราต้องการชิ้นส่วนโซ่ 32 ชิ้น 16 ชิ้นสำหรับแต่ละด้าน และเราใช้เส้นใยพลาสติกนี้ซึ่งเราได้ตัด 30 ส่วนของมัน แต่ละส่วนมีความยาว 15 มิลลิเมตร และเรายึดชิ้นส่วนโซ่ไว้ด้วยกัน คุณสามารถใช้กาวบางส่วนเพื่อให้แน่ใจว่าโซ่ติดอยู่ ตอนนี้เรานำโครงหุ่นยนต์และล้ออิสระสองล้อนี้มาประกอบเข้าด้วยกัน หลังจากนั้นเราใส่แบตเตอรี่ 9V และไมโครมอเตอร์ พวกเขาวางตำแหน่งและเราประกอบล้อที่ใช้งานกับมอเตอร์สุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุดเราใส่โซ่เพื่อเชื่อมต่อล้อเข้าด้วยกันขั้นตอนสุดท้ายคือการขันสายไฟของล้อและแบตเตอรี่ 9V จากนั้นเราใส่ PCB เข้ากับซ็อกเก็ตและของเรา หุ่นยนต์พร้อมที่จะเคลื่อนไหวแล้ว

ขั้นตอนที่ 6: ส่วนซอฟต์แวร์ & การทดสอบ

ได้เวลาย้ายไปยังส่วนซอฟต์แวร์ที่ฉันทำโค้ด Arduino นี้ซึ่งคุณสามารถดาวน์โหลดได้จากลิงค์ดาวน์โหลดด้านล่าง มันเป็นรหัสพื้นฐานเพียงคำแนะนำบางอย่างที่จะได้รับจากแอพ Android เพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ตอนนี้ ทั้งหมดที่เราต้องการคือการวาง MCU ในบอร์ด Arduino UNO และเราอัปโหลดโค้ดไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ จากนั้นเราก็นำกลับไปที่ซ็อกเก็ตบน PCB ของเรา

เราจะโพสต์คุณสมบัติเพิ่มเติมในหุ่นยนต์ของเราในวิดีโอที่จะมาถึงนี้ เนื่องจากคุณจะเห็นว่าโปรเจ็กต์ของวันนี้สร้างได้ง่ายและน่าทึ่งมาก และเราขอแนะนำสำหรับพวกคุณ หากคุณต้องการเริ่มเล่นกับหุ่นยนต์ที่ควบคุมได้ แต่ยังมีการปรับปรุงอื่น ๆ ที่จะดำเนินการในโครงการของเราเพื่อให้มันเนยมากขึ้นนั่นคือเหตุผลที่ฉันจะรอความคิดเห็นของคุณเพื่อปรับปรุงอย่าลืมเยี่ยมชมช่อง YouTube ของเราเพื่อโอกาสในการเป็นผู้ชนะเดือนของ โปรแกรมแจกของเรา

สิ่งสุดท้าย ให้แน่ใจว่าคุณกำลังทำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกวัน

มันคือ BEE MB จาก MEGA DAS แล้วพบกันใหม่