TinyBot24 Autonomous Robot 25 Gr: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

หุ่นยนต์อัตโนมัติขนาดเล็กขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวสองตัว 3.7 กรัมพร้อมการหมุนอย่างต่อเนื่อง

ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่ Li-ion ขนาด 3.7V และ 70mA MicroServo Motors 3.7 กรัม H-Bridge LB1836M soic 14 pin Doc: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/LB1836M-D. PDF Microcontroller ATTiny24A soic 14 pin 2KB หน่วยความจำแฟลช, หน่วยความจำ SRAM 128 ไบต์, หน่วยความจำ EEPROM 128 ไบต์, 12 อินพุต / เอาต์พุตและฟังก์ชั่นอื่น ๆ อีกมากมาย เอกสารประกอบ: https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATtiny24A การตรวจจับสิ่งกีดขวาง เซ็นเซอร์อินฟราเรด Sharp IS471F และ Led IR 2 มม. CQY37N การเคลื่อนไหวในความมืดโดยการตรวจจับด้วยแสง (LDR ขนาด 5 มม.) และ LED สีขาว 2 ดวง 3 มม. ไฟสำรอง LED สีแดง 2 ดวงขนาด 3 มม.. ตั้งโปรแกรมใน BASIC ด้วยโปรแกรมเมอร์ BASCOM AVR USBasp

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุ:

1 x Attiny24A Soic 14 พิน

1 x LB1836M Soic 14pin

1 x Li-ion แบตเตอรี่ 70mA 3.7V

1 x ไมโครซม. สำหรับ PCB

1 x LDR มินิ

1 x IS471F คมชัด

1 x CQY37N IR LED 2 มม

1 x LED สีแดง SMD 1206

2 x LED สีขาว 3mm

2 x LED สีแดง 3mm

1 x หมุดหัวเข็มหมุด

ตัวต้านทาน 2 ตัว 10 Kohms SMD 1206 (อุปสรรคสัญญาณ LED และรีเซ็ต) ตัวต้านทาน 2 ตัว 220 โอห์ม SMD 1206 (แสงสว่าง) ตัวต้านทาน 1 ตัว 150 Kohms SMD 1206 (การตรวจจับความมืด)

2 x 100nF SMD 0805 (รีเซ็ตและจ่ายไฟ), 2 x 470nF SMD 0805 (ระงับการรบกวนของมอเตอร์)

2 x เซอร์โวมอเตอร์ 3.7 กรัมหมุน 360 °

2 x ซีลท่อประปา 15 มม. ติดกาวบนล้อของการกู้คืน

1 x Positive Sensitive Double-Sided Positive Epoxy, Positive Developer, Iron Perchloride, UV Insole Cynolite หรือกาวอะราลไดต์, เทปใส ทองแดงอ่อน, ลวดเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุดที่เป็นไปได้ของเกลียว 0.75 มม.², หลายเส้น ลวดทองแดงแข็ง 1.5 มม.² (สำหรับด้านหลัง หาง), หัวแร้ง, หัวแร้ง 0.5 มม., แหนบจะงอยปากตรง, คีมตัด, แว่นขยาย, อะซิโตนฟลักซ์สำหรับการเชื่อม SMD

โปรแกรมเมอร์ USBasp, มัลติมิเตอร์ (เพื่อทดสอบฉนวนของรางและความต่อเนื่อง)

ขั้นตอนที่ 2: การก่อสร้าง:

หุ่นยนต์ขนาดเล็กราคาไม่แพงตัวนี้สามารถเดินในห้องได้ หลบสิ่งกีดขวาง ตรวจจับเงาและส่องไฟหน้า และหันไฟท้ายไปด้านหลังด้วย

มันเคลื่อนที่ได้ด้วยเซอร์โว 3.7 กรัมสองตัวที่ดัดแปลงให้ทำงานแบบหมุนต่อเนื่อง สมองของมันคือไมโครคอนโทรลเลอร์ Attiny24A; หน่วยความจำแฟลช 14 พินและ 2KB ดวงตาอันเป็นเอกลักษณ์ประกอบด้วยเครื่องตรวจจับ IR จาก Sharp IS471F ซึ่งนำโดย IR LED 2 มม. ซึ่งเป็น LED 1206 CMS ที่ตรวจจับสิ่งกีดขวาง การสร้าง PCB นั้นต้องให้ความสนใจเพราะเป็นแบบสองด้านและรางแน่น ในด้านการเขียนโปรแกรม ฉันใช้ภาษาง่ายๆ และใช้ BASCOM AVR พื้นฐาน โปรแกรมเมอร์ของฉันอยู่ในการเชื่อมต่อ USB ซึ่งเป็น USBASP ที่มีไว้สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ของตระกูล AMTEL

วงจรพิมพ์:

สำหรับวงจร ฉันใช้ Kicad เวอร์ชัน 4.02 ที่เสถียร (ฟรีและทรงพลังขอบคุณผู้เขียน) การติดตั้งสามารถทำได้ในหลายภาษาและมีบทช่วยสอนบนอินเทอร์เน็ต สามารถดาวน์โหลดได้สำหรับระบบปฏิบัติการต่างๆ ได้ที่นี่: Kicad

หากคุณไม่ต้องการใช้ Kicad ฉันได้แนบไฟล์ ZIP สองประเภทสำหรับการพิมพ์ PCB ในรูปแบบ SVG ที่สามารถพิมพ์ด้วย Internet Explorer (หรือแก้ไขด้วยซอฟต์แวร์วาดภาพเวกเตอร์ฟรี InkScape) คุณสามารถดาวน์โหลด InkScape ได้ที่นี่:

ภาพหน้าจอ Kicad จะช่วยให้คุณวางส่วนประกอบและเชื่อมสายรัด 14 เส้นระหว่างสองด้านของ IC

เคล็ดลับ: หากหน้าคู่สร้างปัญหาให้คุณ เคล็ดลับง่ายๆ ให้ไอซีด้านเดียวสองตัวเจาะรูสำหรับส่วนประกอบบนไอซีแต่ละตัว และติดกลับหลังหลังจากบัดกรีส่วนประกอบบางอย่างสำหรับการติดตาม

ขั้นตอนที่ 3: วางและเชื่อมส่วนประกอบ

ความสนใจ แทร็กพร้อมมากหนึ่งในนั้น:

ก่อนเชื่อมส่วนประกอบ ให้ตรวจสอบ (ด้วยมิเตอร์และแว่นขยายและโปร่งใสโดยวางโคมไฟไว้ด้านหลัง) ว่าไม่มีรางใดสัมผัสหรือถูกตัดและถอดวงกลมทองแดงที่ใช้ตัดไอซีเพราะสัมผัสหลายราง การประกอบชิ้นส่วน: ทำความสะอาดทั้งสองด้านอย่างทั่วถึงด้วยอะซิโตน เพื่อให้ง่ายต่อการเชื่อม อุดมคติคือการจุ่ม IC ในอ่างแช่เย็น (ฉันไม่ได้ทำ) เจาะเม็ดทั้งหมดด้วยป่า 0.8 มม. เคลือบสองหน้าไหลสำหรับซม. เชื่อม 14 รัดด้วยเกลียวเป็นเกลียวก่อน (การทำงานที่ละเอียดอ่อน) การเชื่อมส่วนประกอบ cms หลังจากเคลือบด้วยฟลักซ์ตามลำดับตัวต้านทาน, cms LEDs, ตัวเก็บประจุ, วงจรรวม และการเชื่อมส่วนประกอบอื่นๆ

ขั้นตอนที่ 4: กาวเซอร์โวบน Support

สำหรับเครื่องยนต์ ฉันได้ใช้เซอร์โวมอเตอร์ที่ได้รับการดัดแปลง 3.7 กรัมสำหรับการหมุนอย่างต่อเนื่อง มันค่อนข้างละเอียดอ่อนแต่ก็เป็นไปได้ สำหรับเซอร์โวมอเตอร์ทั้งสองตัวนั้น เกียร์ไม่มีการหมุนหยุดแบบจำกัด (กรณีนี้ไม่ใช่สำหรับเซอร์โวประเภทนี้ทั้งหมด) ฉันแค่ต้องถอด โพเทนชิออมิเตอร์แบบบูรณาการและตัดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด

เมื่อเซอร์โวได้รับการแก้ไขและประกอบใหม่แล้ว จำเป็นต้องใส่เทปเพื่อให้กันน้ำได้ (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้าคุณติดเซอร์โวด้วยกาว เช่น ไซยาโนอะคริเลตหรืออาราลไดต์) พวกมันจะถูกติดบนชิ้นส่วนของอีพ็อกซี่ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับ PCB ของใคร ทองแดงจะถูกลบออกโดยการแกะสลักหรือพลาสติกหนา 1 มม. ล้อถูกขันเข้ากับอุปกรณ์เสริมเซอร์โว (ให้มาด้วย) และตัดที่ปลายเล็กน้อย

ขั้นตอนที่ 5: การเขียนโปรแกรมและการประกอบ

เมื่อส่วนประกอบทั้งหมดถูกบัดกรี ให้ทำความสะอาดด้วยอะซิโตน และตรวจสอบอีกครั้งอย่างละเอียดก่อนเริ่มโปรแกรม โปรแกรมของไมโครคอนโทรลเลอร์ถูกเขียนขึ้นใน BASIC ด้วย BASCOM AVR ซึ่งมีประสิทธิภาพและสามารถดาวน์โหลดเวอร์ชันฟรีได้ที่นี่: BASCOM

สำหรับโปรแกรมเมอร์ คุณมีทางเลือกมากมาย: ฉันใช้ USBasp ที่สามารถซื้อได้ใน Amazon หรือ Ebay

ในรูปภาพของ BASCOM AVR จะลากไอคอนที่สำคัญ: การคอมไพล์ซึ่งอนุญาตให้คอมไพล์โปรแกรม BASIC ก่อนโหลดลงในไมโครคอนโทรลเลอร์ การเขียนโปรแกรมที่อนุญาตให้โหลดโปรแกรมลงในหน่วยความจำแฟลชหรือ to

กำหนดค่าฟิวส์ หน้าต่างบิตล็อคและฟิวส์ช่วยให้คุณกำหนดค่าพารามิเตอร์ของไมโครคอนโทรลเลอร์

ข้อควรระวัง: Fuse H จะต้องอยู่ที่ 0 เสมอ (เปิดใช้งานการโปรแกรมซีเรียล) ซึ่งช่วยให้ฉันสามารถสนทนาระหว่างพีซีและไมโครคอนโทรลเลอร์ (ไม่เช่นนั้นชิปจะถูกบล็อกและไม่สามารถกู้คืนได้)

มีวงจรรีเซ็ตสำหรับเหตุการณ์ประเภทนี้ มันคือการสร้างตัวเอง ฉันสร้างขึ้น มันช่วยฉันได้หลายครั้ง ขอบคุณผู้เขียน:)

นี่คือลิงค์ในภาษาอังกฤษ: FuseBitDoctor

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบขั้นสุดท้าย:)

สำหรับกรณีนี้ ฉันใช้ขวดโซดาขนาดเล็กที่ตัดหน้าต่างตามสั่งเนื่องจากกว้างเกินไปเล็กน้อย ฉันจึงตัดให้สูงและติดเทปไว้สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 ซม. จากนั้น PCB ที่เสร็จแล้วจะติดกาวเข้ากับฐานรองล้อโดยใช้ปืนหลอมร้อนหรืออีพ็อกซี่ 2 ส่วนประกอบ

ตอนนี้ขอให้สนุก:)

ไฟล์ทั้งหมดสำหรับการก่อสร้างและการเขียนโปรแกรมที่นี่: ไฟล์ทั้งหมด

ฉันเป็นคนฝรั่งเศสและภาษาอังกฤษของฉันไม่ค่อยดี ถ้าคุณเห็นสำนวนที่ไม่ดี โปรดส่งข้อความหาฉัน แล้วฉันจะแก้ไข

ขั้นตอนที่ 7: ดูแผ่นข้อมูลเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นของ ATtiny24

ลิงค์เอกสารข้อมูล ATtiny24