Fun Micro:bit Robot - ง่ายและราคาไม่แพง!: 17 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

BBC micro:bits เยี่ยมมาก! ตั้งโปรแกรมได้ง่าย อัดแน่นด้วยคุณสมบัติต่างๆ เช่น Bluetooth และมาตรความเร่ง และมีราคาไม่แพง

คงจะดีไม่น้อยหากจะสามารถสร้างรถหุ่นยนต์ที่ราคาแทบไม่มีเลย? โครงการนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากความปรารถนาให้นักเรียนชั้นประถมศึกษาสามารถสร้างหุ่นยนต์โดยใช้ชิ้นส่วนน้อยที่สุด และใช้วัสดุรีไซเคิลในทุกที่ที่ทำได้ ใช้เวลาน้อยมากและกระตุ้นให้นักเรียนเรียนรู้การเขียนโค้ด วิศวกรรม และใช้ทักษะฝีมือของตนเอง ไม่มีการตัดหรือเจาะด้วยเครื่องมือไฟฟ้าและไม่มีการบัดกรี วัสดุก่อสร้างหลักคือกล่องทิชชู่สำหรับใบหน้า (เช่น 'คลีเน็กซ์') และกล่องกระดาษแข็งเล็กน้อย สามารถทำได้ภายในเวลาเรียนสองสามวัน

คุณจะได้เรียนรู้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การเข้ารหัส micro:bit พื้นฐาน และวิธีใช้มาตรความเร่งและคุณสมบัติบลูทูธของ micro:bit

มาเริ่มกันเลย!

ขั้นตอนที่ 1: รายการชิ้นส่วน

ส่วนรายการ

จำนวนต้นทุนสินค้า

กล่องทิชชู่ฟรี1

กล่องกระดาษแข็ง (ลูกฟูก) ฟรี 2 ชิ้น ที่ติดไว้ด้านล่างกล่องเพื่อทำให้แข็ง

ลวดแกนแข็งขั้นต่ำ เพียงพอสำหรับการเดินสายสำหรับโครงการ

BBC micro:bit ขายปลีก 2 - หนึ่งตัวสำหรับตัวส่งสัญญาณ อีกตัวสำหรับตัวควบคุมรถ

micro:bit GPIO Edge Connector $6 ถึง 15 US 1

มอเตอร์เกียร์/ล้อ $3 US อันละ 2

เขียงหั่นขนมขนาดเล็ก $0.75 US 1

9Volt คลิปแบตเตอรี่ $0.25 US 1

SN754410NE มอเตอร์ชิป $0.40 US 1

ลูกปิงปองมินิมอล 1

ลูกล้อ (อุปกรณ์เสริม) $1.20 US 1 - ใช้ลูกปิงปองหรือลูกแก้วแทนก็ได้

เทปโฟมสองหน้า $2 ที่ร้านดอลลาร์ 1ม้วน - สำหรับติดตั้งมอเตอร์กับฐาน

กาวขาว คุณอาจมีแล้วบ้าง

เครื่องมือที่จำเป็น

ไม้บรรทัด

มีดเอนกประสงค์ขนาดเล็ก

ปืนกาวร้อน (อุปกรณ์เสริม)

คลิปหนีบกระดาษหรือเข็มทิศสำหรับเจาะรูเล็กๆในกล่องทิชชู่

เครื่องมือตัดแบบโรตารี่ (อุปกรณ์เสริม) หรือใบมีดโกนเพื่อตัดลูกปิงปองครึ่งหนึ่ง

ขั้นตอนที่ 2: การก่อสร้างหุ่นยนต์

วางกล่องทิชชู่บนกระดาษลูกฟูกโดยให้ด้านยาวของกล่องอยู่ในแนวเดียวกับสันของกระดาษแข็ง ติดตามฐานของกล่องทิชชู่บนกระดาษแข็ง คุณจะต้องสองชิ้น ตัดชิ้นส่วนด้วยมีดและไม้บรรทัดอย่างระมัดระวัง คุณควรตัดแต่งให้พอดีกับกล่อง เปิดปลายด้านหนึ่งของกล่องทิชชู่อย่างระมัดระวังเพื่อทดสอบว่าพอดีกับแผ่นกระดาษแข็ง

ใช้กาวสีขาวหรือกาวของช่างไม้ติดกระดาษแข็งหนึ่งชิ้นเข้ากับฐานด้านในของกล่อง ใส่ของหนักๆ เช่น แบตเตอรี ลงในกล่องเพื่อชั่งน้ำหนักกระดาษแข็งเพื่อให้ติดแน่นกับกล่อง ปล่อยให้แห้ง

ก่อนที่เราจะดำเนินการต่อ คุณอาจต้องการบัดกรีลวดแกนแข็งที่มีความยาวสั้น ๆ เข้ากับสายมอเตอร์และสายคลิปแบตเตอรี่ 9 โวลต์ จากนั้นปิดข้อต่อด้วยท่อหดด้วยความร้อน มันจะทำให้ง่ายต่อการใส่สายเหล่านี้ลงในเขียงหั่นขนม ฉันรู้ว่าฉันพูดว่า "ไม่มีการบัดกรี" แต่เดี๋ยวก่อน นี่คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ IS!

ขั้นตอนที่ 3:

ตอนนี้เริ่มจัดวางชิ้นส่วนบนกระดาษแข็งอีกชิ้นตามที่แสดง พยายามติดตั้งเขียงหั่นขนมที่ปลายด้านที่จะเป็นด้านหลังของรถเพื่อให้หัวต่อ micro:bit และขอบพอดี เพื่อความสม่ำเสมอ แถบสีแดงของกระดานจะอยู่ที่ด้านบนของรูปภาพ ขอแนะนำให้คุณปรับทิศทางของคุณในลักษณะเดียวกันเพื่อความสะดวกในการประกอบ

กาวร้อนเหมาะสำหรับการติดเขียงหั่นขนม จากนั้นคุณสามารถลบออกได้อย่างง่ายดายหากต้องการใช้สำหรับโครงการอื่น อย่าใช้เทปสองหน้าที่ด้านล่างของเขียงหั่นขนม มันถือการเชื่อมต่อโลหะภายในเขียงหั่นขนม ถ้าคุณดึงมันออก มันจะทำลายเขียงหั่นขนม

ขั้นตอนที่ 4: ต่อ Micro:bit Edge Connector

ตอนนี้แนบตัวเชื่อมต่อขอบเข้ากับเขียงหั่นขนมตามที่แสดงโดยตัวเชื่อมต่อที่ชี้ไปที่ด้านหน้าของหุ่นยนต์ หมุดควรวางคร่อมราง (หุบเหว) ที่วิ่งไปตรงกลางของเขียงหั่นขนม

ขั้นตอนที่ 5: ติดตั้งชิปควบคุมมอเตอร์ SN754410NE

ติดตั้งชิปมอเตอร์ SN754410NE อย่างระมัดระวังบนเขียงหั่นขนม รอยบากขนาดเล็กควรชี้ไปทางขั้วต่อขอบ

ขั้นตอนที่ 6: ต่อสายชิปมอเตอร์

หากคุณมองลงมาที่ชิปของมอเตอร์จากด้านบน โดยมีรอยบากทางด้านขวา หมุดด้านบนจะมีหมายเลข 1 ถึง 8 จากขวาไปซ้าย จากนั้นหมุดที่ด้านล่างจะมีหมายเลขตั้งแต่ 9 ถึง 16 ที่ด้านล่าง คำอธิบายเกี่ยวกับวิธีการทำงานของชิปมอเตอร์ในตอนท้ายของโครงการนี้ ใช้ลวดขนาดเล็กเพื่อเข้าร่วม

ปักหมุด 1 ที่รางสีแดง

ปักหมุด 8 เข้ากับรางสีแดง

ปักหมุด 9 ที่รางสีแดง

ปักหมุด 16 เข้ากับรางสีแดง

ใช้ลวดสั้น ๆ เพื่อต่อกราวด์ตัวเชื่อมต่อขอบกับรางสีน้ำเงินของเขียงหั่นขนม ใช้ลวดยาวเล็ก ๆ เพื่อต่อรางสีน้ำเงินด้านบนเพื่อยึด 4 หรือ 5 ของชิปมอเตอร์ มันคือจุดกราวด์ของชิป และคุณจะต้องกราวด์ชิปด้วยสายเพียงเส้นเดียว

ขั้นตอนที่ 7: หมุดทิศทางมอเตอร์ลวด

เราใช้ micro:Bit pins 13, 14, 15 และ 16 ด้วยเหตุผลสองประการ อย่างแรก พวกเขาทั้งหมดอยู่บนบอร์ดเพื่อการเดินสายที่สะดวก ประการที่สอง micro:Bit ไม่ได้ใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น ดังนั้นคุณจะไม่ปิดการใช้งานคุณสมบัติเช่นอาร์เรย์ LED หากคุณต้องการใช้ในการออกแบบขั้นสุดท้ายของคุณ ลิงก์ไปยังการกำหนดสายไฟพินอยู่ที่ส่วนท้ายของโปรเจ็กต์นี้เพื่อใช้อ้างอิงในอนาคต

เข้าร่วมขั้วต่อขอบ 13 กับพิน 7 บนชิปมอเตอร์

เข้าร่วมขั้วต่อขอบ 14 กับพิน 2 บนชิปมอเตอร์

เข้าร่วมตัวเชื่อมต่อขอบพิน 15 เพื่อพิน 10 บนชิปมอเตอร์ (สายเหลืองในรูป)

เข้าร่วมขั้วต่อขอบ 16 กับพิน 15 บนชิปมอเตอร์

ต่อรางสีแดงด้านหนึ่งของเขียงหั่นขนมเข้ากับรางสีแดงอีกด้านหนึ่งด้วยลวดยาว ต่อรางสีน้ำเงินด้านหนึ่งของเขียงหั่นขนมเข้ากับรางสีน้ำเงินอีกด้านหนึ่งด้วยลวดยาว สายไฟเหล่านี้ส่งแรงดันไปยังทั้งสองด้านของวงจรและแหล่งกราวด์ไปยังทั้งสองด้านของวงจร

ขั้นตอนที่ 8: ต่อสายมอเตอร์

ใส่ลวดสีเขียว (สีดำ) ของมอเตอร์ด้านซ้าย (บนสุดในแผนภาพ) เข้ากับพิน 3 บนชิปมอเตอร์

วางสายสีแดงของมอเตอร์ด้านซ้ายเข้ากับพิน 6 บนชิปมอเตอร์

วางสายสีแดงของมอเตอร์ด้านขวาเข้ากับพิน 14 บนชิปมอเตอร์

ใส่ลวดสีเขียว (สีดำ) ของมอเตอร์ด้านขวาเข้ากับพิน 11 บนชิปมอเตอร์

ขั้นตอนที่ 9: แนบคลิปแบตเตอรี่ 9 โวลต์

แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์จะให้พลังงานแก่ทั้งมอเตอร์และชิปควบคุมมอเตอร์

ติดสายสีดำของคลิปแบตเตอรี่ 9 โวลต์เข้ากับรางกราวด์ของเขียงหั่นขนม

ต่อสายสีแดงของคลิปแบตเตอรี่ 9 โวลต์เข้ากับพิน 16 ของชิปมอเตอร์

เดินสายของคุณเสร็จแล้ว!

ใช้เวลาสักครู่เพื่อตรวจสอบงานของคุณอีกครั้ง อาจช่วยประหยัดแบตเตอรี่ที่ปรุงสุกแล้วหรือแย่กว่านั้น CIRCUITS หากคุณพบข้อผิดพลาดและแก้ไขก่อนที่จะเปิดเครื่อง

ขั้นตอนที่ 10: แผนภาพการเดินสายไฟ

แผนภาพการเดินสายไฟมีไว้ที่นี่เพื่อให้คุณตรวจสอบการเดินสายของคุณ

ขั้นตอนที่ 11: การเข้ารหัส Micro:bit Transmitter และ Micro:bit Receiver/Robot Control

เราจะใช้ micro:bit ตัวหนึ่งเป็นรีโมทคอนโทรล และ micro:bit ตัวที่สองเป็นตัวควบคุมตัวรับ/หุ่นยนต์

ในเครื่องส่งสัญญาณ เราจะใช้มาตรความเร่งเพื่อวัดความเอียงไปข้างหน้า/ข้างหลังของ micro:Bit เพื่อให้รถเดินหน้าหรือถอยหลังหรือหยุด เราจะใช้ปุ่ม A และ B เพื่อปรับเปลี่ยนเดินหน้า/ถอยหลังเพื่อรวมการเลี้ยวซ้าย/ขวา

ถือว่าคุณคุ้นเคยกับการใช้บล็อค makeCode เพื่อตั้งโปรแกรม micro:bit บล็อกโค้ดมีคำอธิบายเกี่ยวกับสิ่งที่แต่ละบล็อกทำไว้ที่นี่

เนื่องจากไฟล์รูปภาพของบล็อคโค้ดมีขนาดค่อนข้างใหญ่ เพียงดาวน์โหลดไฟล์สองไฟล์นั้นและคุณสามารถติดตามความคิดเห็นเพื่อสร้างบล็อกได้ เพียงทำตามเอกสารบล็อกโค้ดที่มีความคิดเห็นอย่างเต็มที่เพื่อสร้างไฟล์ micro:bit hex ของคุณเอง หรือคุณอาจดาวน์โหลดตัวส่ง รหัสและรหัสผู้รับหากคุณต้องการและติดตั้งโดยตรง

ขั้นตอนที่ 12: การประกอบขั้นสุดท้าย - การทดสอบก่อนการติดตั้งและการติดตั้งลูกปิงปอง

หลังจากที่คุณได้อัปโหลด codeBlocks ของคุณไปยังเครื่องส่งและ micro:bits ที่ควบคุมหุ่นยนต์แล้ว ให้เสียบ micro:bit ของตัวรับหุ่นยนต์เข้ากับตัวเชื่อมต่อ edge แล้วเปิดเครื่อง เปิดเครื่องส่งและลองขับรถเพียงแค่ขยับตัวส่งสัญญาณแล้วกดปุ่ม A และ B ถ้าทุกอย่างได้ผล ให้ดำเนินการต่อ ถ้าไม่ ให้กลับไปเดินสายไฟและตรวจสอบการเชื่อมต่อของคุณ แบตเตอรี่ของคุณโอเคไหม

ตัดครึ่งลูกปิงปองอย่างระมัดระวัง พลิกกล่องแล้วติดกาวครึ่งลูกไปที่ด้านล่างของกล่อง นี่คือ 'ล้อที่สาม' ของคุณ หากคุณต้องการวิธีแก้ปัญหาที่ดีกว่านี้ ให้ซื้อลูกล้อเหล็กที่กล่าวถึงในรายการชิ้นส่วนและติดตั้งด้วยกาวร้อนหรือใช้ลวดจิ้มผ่านด้านล่างของกล่อง

ขั้นตอนที่ 13: การติดตั้งและการติดตั้งมอเตอร์

ทีนี้มาติดมอเตอร์เข้ากับฐานและกล่องกัน

ทีละตัว ปรับทิศทางมอเตอร์แต่ละตัวโดยให้ส่วนที่ยื่นออกมาเป็นวงกลมเล็กๆ หันออกด้านนอก

จากนั้นติดเทปสองด้านที่ด้านล่างของมอเตอร์แต่ละตัว

ใส่บอร์ดส่วนประกอบลงในกล่องทิชชู่

ถัดไป หมุนมอเตอร์โดยให้ส่วนที่ยื่นออกมาเป็นวงกลมเล็กๆ หันออกด้านนอก

จากนั้นกดที่ด้านหลังของมอเตอร์ชิดกับด้านข้างของกล่องเพื่อให้เกิดรอยบุ๋มเล็กๆ ที่ด้านนอก หากคุณวางนิ้วโป้งไว้ด้านนอกกล่องแล้วกดเข้ากับแกน คุณจะได้รอยบุ๋มลึกและมองเห็นได้ง่าย

ใช้มีดเล่มเล็กๆ กรีดลักยิ้มออก นี่จะเป็นจุดที่เพลาออกจากกล่อง

ถัดไป ให้กดมอเตอร์ที่ด้านข้างของกล่องอีกครั้ง เพื่อให้ส่วนที่ยื่นออกมาเป็นวงกลมเล็กๆ ทำให้เกิดรอยบุ๋ม

ตัดลักยิ้มนี้ออกไปด้วย

หากคุณมีเครื่องรับ micro:Bit ตั้งโปรแกรมไว้ ให้ติดตั้งในขั้วต่อขอบและใส่แบตเตอรี่ (โดยปิดสวิตช์ไฟ เลื่อนฐานกระดาษแข็งพร้อมส่วนประกอบทั้งหมดลงในกล่องทิชชู่อย่างระมัดระวัง

ขั้นตอนที่ 14: ติดตั้งมอเตอร์เข้ากับฐานกระดาษแข็ง

ดึงแผ่นรองออกจากเทปสองด้าน แล้วกดมอเตอร์แต่ละตัวลงเพื่อยึดเข้ากับฐานของบอร์ดส่วนประกอบของคุณ

ใส่เข็มทิศหรือคลิปหนีบกระดาษที่ไม่งอลงในรูสกรูสองรูในมอเตอร์แต่ละตัว แล้วดันออกด้านนอกเพื่อเจาะกล่อง

ตอนนี้ตัดลวดแกนแข็งสองชิ้น แต่ละเส้นยาวประมาณ 8 ซม. โค้งงอเป็นรูปตัว 'U' แล้วป้อนปลายลวดเข้ามอเตอร์จากด้านนอก บิดเพื่อยึดมอเตอร์กับด้านข้างของกล่องทิชชู่

ขั้นตอนที่ 15: การเชื่อมต่อขั้นสุดท้ายแล้วไปกันเถอะ

ตอนนี้แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์อยู่ระหว่างมอเตอร์

ลวดลบเสียบเข้ากับรางกราวด์สีน้ำเงินและเสียบสายสีแดงเข้ากับพิน 16 ของชิปควบคุมมอเตอร์

หากต้องการ คุณสามารถใช้สายแบบชาย/หญิงแบบดูปองท์เพื่อเชื่อมต่อ/ถอดแบตเตอรี่ 9V ออกจากวงจรเมื่อไม่ได้ใช้งาน

เสียบปลายสายตัวผู้ของสายดูปองท์เข้ากับพิน 16 บนชิปมอเตอร์และปล่อยให้ปลายตัวเมียว่าง จากนั้นคุณเพียงแค่เสียบสายสีแดง 9 โวลต์เข้ากับปลายตัวเมียของสาย Dupont และหุ่นยนต์ของคุณก็ได้รับพลังงาน

ติดล้อกับหุ่นยนต์ของคุณแล้วเสร็จ!

หากคุณต้องการตกแต่งหุ่นยนต์ของคุณเป็นรถโรงเรียน งานศิลปะได้จัดเตรียมไว้เป็นไฟล์ที่นี่ เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ให้พิมพ์งานศิลปะบนกระดาษภาพถ่ายแบบมัน Superglue ทำงานได้ดีสำหรับการติดงานศิลปะเข้ากับกล่อง ฉันใช้ superglue แบบเจลยี่ห้อ Gorilla และทำงานได้ดีมาก! มีแนวคิดเกี่ยวกับธีมมากมายที่นี่ รถโรงเรียน รถดับเพลิง RV รถตู้ส่งของ จินตนาการของคุณคือแนวทางของคุณ!

เมื่อคุณสร้างหุ่นยนต์ตัวนี้แล้ว คุณสามารถทดลองกับกระดาษลูกฟูกที่พับแล้วเพื่อสร้างโครงแบบต่างๆ ได้ ตอนนี้เปิด micro:bits ต่อแบตเตอรี่ 9 โวลต์แล้วเริ่มขับรถบัส/รถยนต์ของคุณ!

ฉันหวังว่าคุณจะพบว่าโปรเจ็กต์นี้สนุกและเป็นการแนะนำที่ดีเกี่ยวกับวิทยาการหุ่นยนต์ด้วย micro:bits!

ด้วยความปรารถนาดี!

กอร์ด เพย์น (นิวมาร์เก็ต ออนแทรีโอ แคนาดา)

ขั้นตอนที่ 16: งานศิลปะของรถโรงเรียน

ขั้นตอนที่ 17: คำถามที่พบบ่อย

ทำไมคุณไม่ใช้ไอซีตัวควบคุมมอเตอร์ L293D หรือ L298

micro:bit เป็นอุปกรณ์ระดับลอจิก 3 โวลต์ ไม่สามารถจ่ายไฟ 5 โวลต์ที่จำเป็นในการเปิดใช้งาน L293D หรือ L298 SN754410NE ยังต้องใช้ 5 ถึง 7 โวลต์เพื่อเปิดใช้งาน แต่การออกแบบของชิปนั้นแข็งแกร่งพอที่จะรองรับ Vcc ที่ 9 โวลต์ ดังนั้นเราจึงใช้แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์เพื่อจ่ายพลังงานให้กับทั้งชิปของมอเตอร์และมอเตอร์ ขอขอบคุณ Learning Developments สำหรับข้อมูลเชิงลึกนี้ เมื่อกล่าวเช่นนี้ อาจเป็นไปได้ที่จะพบ L293D ที่สามารถเปิดใช้งานบน 3V ได้ แต่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบดั้งเดิมของชิป