Funduino/Arduino -той HyperDuino+R V3.5R -ээс гадна өөрийн ухаалаг машин: 4 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Энэ бол энэхүү багц зааврын шууд хуулбар юм ЭНД. Дэлгэрэнгүй мэдээллийг HyperDuino.com дээрээс авна уу.

HyperDuino+R v4.0R -ийн тусламжтайгаар та моторыг хянахаас эхлээд электроникийг судлах, програмчлах (кодлох), физик болон дижитал ертөнц хэрхэн харилцан үйлчлэхийг ойлгох хүртэлх олон чиглэлээр хайгуулын замыг эхлүүлж болно. Таны сурч мэдсэн бүх зүйлээр шинэ бүтээл, инноваци, цаашдын нээлт хийх өөрийн боломжууд арав дахин нэмэгдэх болно.

Энэхүү тусгай заавар нь картон хайрцаг, зарим дугуй, моторыг "ухаалаг машин" болгох замыг авч үзэх болно. Үүнийг ихэвчлэн робот техник гэж нэрлэдэг боловч энэ нь автомат (автомат), ухаалаг машин, "робот" -ыг юугаараа ялгах талаар авч үзэх зохистой сэдэв юм (мөн "робот" гэдэг үгийн гарал үүслийг үзнэ үү). Жишээлбэл, энэ "унасан робот" үнэхээр "робот" эсвэл зүгээр л автомат юм уу?

Энэ үг нь ач холбогдолгүй мэт санагдаж болох ч бидний хувьд ялгаатай зүйл бол автомат бол гадны мэдээлэлд үндэслэн зан төлөвөө өөрчилдөггүй зүйл юм. Энэ нь ижил програмчлагдсан үйлдлүүдийг дахин дахин давтдаг. Робот бол өөр өөр оролтын хариуд өөр өөр үйлдэл хийдэг зүйл юм. Дэвшилтэт хэлбэрээр олон оролтын түвшин нь өөр өөр үйлдэл хийхэд хүргэдэг. Энэ нь оролт бүрт нэг гаралт биш, харин олон оролтын програмчилсан шинжилгээнд үндэслэсэн өөр өөр үйлдэл юм.

"Ухаалаг машин" энэ хүрээг судалж үздэг. Хамгийн энгийн хэлбэрээр ухаалаг машиныг урьдчилан тодорхойлсон замаар явахаар урьдчилан програмчилсан болно. Энэ тохиолдолд тулгарч буй бэрхшээл бол машинаа урьдчилан хийсэн "лабиринт" -ээр шилжүүлэх явдал байж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч тэр үед номлолын амжилтыг урьдчилан програмчлагдсан багц үйлдлүүд тодорхойлдог, жишээлбэл урагш 10, баруун, урагш 5, зүүн гэх мэт.

Дараагийн түвшинд хүрээний мэдрэгч гэх мэт оролт нь машиныг саадтай тулгарахаас өмнө зогсоож, шинэ чиглэлд эргэх боломжийг олгодог. Энэ бол нэг оролт, нэг үйлдлийн жишээ байх болно. Өөрөөр хэлбэл, ижил оролт (саад бэрхшээл) нь үргэлж ижил гаралт (саад бэрхшээлээс холдох) хүргэдэг.

Илүү дэвшилтэт түвшинд хөтөлбөр нь батерейны түвшин, зам дагах, саад бэрхшээлээс зайлсхийх гэх мэт олон оролтыг хянаж, эдгээрийг нэгтгэн дараагийн оновчтой арга хэмжээ болгоно.

Эхний тохиолдолд програм бол зүгээр л дараалсан алхам юм. 2 ба 3-р жишээн дээр програм нь мэдрэгчийн оролтын хариуд програмын өөр өөр хэсгүүдийг хийх боломжийг олгодог "хэрэв тэгвэл" бүтэцтэй болно.

Алхам 1: Материал

HyperDuino хайрцаг эсвэл үүнтэй төстэй

HyperDuino + R v3.5R + Funduino/Arduino

Хэвлэсэн хэв маяг бүхий ил тод наалдамхай хальс (OL175WJ). (эсвэл энэ гарын авлагыг цаасан дээр хэвлэх боломжтой мотор ба кастерт ашиглаарай)

4-АА батерейны хайрцаг, 4 АА батерей

2 редуктортой мотор

2 дугуйтай

1 галзуу бөмбөг

4 #4 x 40 1 ½”машины шураг нь #4s угаагч ба самартай

2 #4 x 40 ⅜ хэмжээтэй машины шураг нь #4s угаагч ба самартай

1 филиппс/хавтгай халив

1 HC SR-04 хэт авианы хүрээ мэдрэгч

1 9g servo

1 4xAA батерейны хайрцаг

4 АА батерей

1 9в батерей

1 IR алсын удирдлага ба IR хүлээн авагч

1 SH-HC-08 bluetooth 4.0 BLE хүлээн авагч модуль

1HC-SR04 хэт авианы мэдрэгч

2 3 утастай холбох кабель.

2 Grove нийцтэй 4 утастай холбох кабель.

1 Grove залгуур залгуур кабель

1 хоосон цагаан наалдамхай шошго

1 HyperDuino халив (эсвэл үүнтэй төстэй)

Алхам 2: Ухаалаг машин бүтээх

(Дээрх бүх зургийг оруулсан болно)

Хайрцгийг бэлтгэ

HyperDuino Robotics иж бүрдэлд "явах эд анги" ("chass-ee" гэж нэрлэдэг) гэж нэрлэгддэг хуванцар суурийг багтаасан байж болох ч ухаалаг машиныхаа бүтцийг "эхнээс нь" ойртуулах нь илүү сэтгэл ханамжтай гэж бид бодож байна. Ийм учраас бид HyperDuino Robotics хэрэгслийн картон хайрцгийг дахин ашиглахаас эхэлнэ.

HyperDuino+R хайрцагт та наалдамхай дэвсгэртэй цагаан цаас, HyperDuino, батерейны хайрцаг, моторын байрлалыг харуулсан тойм бүхий ил тод материалтай хэсгийг олох болно.

Мөн наалдамхай дэвсгэртэй velcro дугуйланг хаана байрлуулахыг зааж өгсөн тойрог байдаг.

1. Цагаан цаасан шошгон дээрх наалдамхай дэвсгэрийг авч, хайрцагны дээд талд байрлах HyperDuino шошгон дээр байрлуулна уу. Тэмдэглэл: Энэхүү наалдамхай загварыг MakerBit картон хайрцгийн тодорхой хайрцгийн зохион байгуулалтын гарын авлага өгөх зорилгоор өгсөн болно. Та энэ хайрцгийг ашиглаж дууссаны дараа эсвэл өөр хайрцаг ашиглахыг хүсвэл цаасан дээр хэвлэх зориулалттай энэхүү pdf загварын файлыг ашиглаж, дараа нь моторын гарын авлага (дээд ба доод = зүүн ба баруун), нэгийг хайчилж болно. цутгамал дугуйны хөтөч. Та нүх гаргахдаа цаасыг наалдуулж, дараа нь цаасан хэв маягийг арилгаж болно.

2. HyperDuino+R хайрцгийг дэлгэн тавь. Энэ нь төслийн хамгийн хэцүү хэсэг байж магадгүй юм. Та хайрцагны доод талд байгаа хайрцгуудын тал тус бүр дэх табуудыг дарж өргөх хэрэгтэй болно. HyperDuino халив ашиглан хавтсыг дотроос нь гадагш чиглүүлэх нь хавтсыг чөлөөлөхөд тустай байж магадгүй юм.

3. Зүүн талд байгаа тунгалаг материалын наалдамхай дэвсгэрийн талыг нь салгаад (хэрэв HyperDuino-ийн лого "дээшээ" байвал) хайчилж аваарай. хайрцаг. Хэвтээ хоёр шугамыг HyperDuino+R хайрцгийн ёроолын нугаламаар эгнүүлэхийн тулд чадах бүхнээ хий.

4. Ил тод хальсны зүүн талыг байрлуулсны дараа цаасан дэвсгэрийг баруун талаас нь салгаад загварыг хавсаргаж дуусга.

5. Тоног төхөөрөмждөө багтсан HyperDuino халивын филлипсийн үзүүрийг ашиглан машины эрэгний моторыг байрлуулах жижиг нүх гарга. Мотор тус бүрт хоёр цооног байдаг ба моторын тэнхлэгт зориулсан нүх байдаг.

6. Үргэлжлүүлээд галзуу бөмбөгийг дахин хоёр нүх гарга.

7. Хөдөлгүүрийн тэнхлэгийн хувьд HyperDuino хэрэгслийн цэнхэр хуванцар нүх гаргах хэрэгслийг ашиглан моторын тэнхлэгт тохирсон анхны жижиг нүх гарга. Дараа нь хуванцар үзэг эсвэл ижил төстэй үзэг ашиглан нүхийг ¼ инч орчим диаметртэй болгоно.

8. Урт (1 ½”) урт шураг тус бүрт угаагч тавьж, хайрцгийн гадна талаас моторын нүхийг түлх. (Энэ нь бага зэрэг хатуу даралттай байх ёстой, гэхдээ эрэг нь нүхний нүхээр сайн таарах ёстой.)

9. Машины боолттой таарах 2 жижиг нүхтэй моторыг эрэг дээр суулгаж, самараар бэхлээрэй. HyperDuino халив нь боолтыг чангалахад тустай боловч картоныг бутлах хүртэл бүү чангал.

10. Нөгөө мотор дээр давтана.

11. Velcro дугуйланг олоорой. Дэгээ ба гогцоо (бүдэгхэн) тойргийг бэхэлсэн арын хамт хослуул. Дараа нь гогцоо (бүдэг) тойргоос арын хэсгийг арилгаж, тойрог бүрийг HyperDuino самбар болон батерейны хайрцгийн 3 тоймыг харсан хэсэгт хавсаргана уу. Оруулсны дараа дэгээ тойргоос арын хэсгийг нь салга.

12. Одоо HyperDuino -ийг хөөсөөр, батерейны хайрцгийг (хаалттай, унтраалгын талыг "дээш") хилэн тойрог дээр болгоомжтой байрлуулна уу. Тэднийг тойргийн наалдамхай нуруун дээр наалдуулах хангалттай хүчээр дараарай.

13. Та одоо зай болон моторын утсыг холбож болно. Хэрэв та анхааралтай ажиглавал 8 мотор терминал бүрийн хажууд A01, A02, B01, B02 гэсэн шошгуудыг харж болно. Дээд хөдөлгүүрийн хар утсыг ("B") B02 -т, улаан утсыг B01 -д холбоно уу. Доод хөдөлгүүрийн хувьд ("A") доод хөдөлгүүрийн улаан утсыг ("A") A02, хар утсыг A01 -д холбоно уу. Холболтыг хийхийн тулд утсыг зогсохыг мэдрэх хүртлээ нүхэнд зөөлөн оруулаад улбар шар хөшүүргийг өргөж, утсыг өөр 2 мм орчим нүх рүү түлхэж бай. Дараа нь хөшүүргийг суллана уу. Хэрэв утсыг зохих ёсоор бэхэлсэн бол зөөлөн чирэх үед гарч ирэхгүй.

14. Батерейны утаснуудын хувьд улаан утсыг моторын цахилгаан холболтын Vm, хар утсыг Gnd -д холбоно. Жижиг моторыг Arduino 9v батерейгаар тэжээх боломжтой боловч дөрвөн АА батерейны нэмэлт батарейг моторыг асаахад ашиглаж болох бөгөөд HyperDuino+R самбарын зүүн дээд хэсэгт байрлах 2 терминалыг ашиглан холбодог. Сонголт нь таны програмыг сонгох бөгөөд "холбогч" -ыг нэг байрлалд эсвэл нөгөө байрлалд шилжүүлэх замаар тохируулна. Анхдагч байрлал нь баруун талд байгаа бөгөөд моторыг 9в батерейгаар тэжээдэг. АА батерейны дөрвөн хайрцгийг нэмсэн эдгээр үйл ажиллагааны хувьд та холбогчийг "зүүн" байрлал руу шилжүүлэхийг хүсэх болно.

15. Эцэст нь үлдсэн үлдсэн зургуудын аль нэгэнд үзүүлсэн шиг хайрцгийг бүгдийг нь нугална.

16. Машины хоёр ⅜”боолтыг хайрцагны дотор талаас нүх сүвээр оруулж, галзуу бөмбөг угсрагчийг угаагчаар бэхлэхэд тохиромжтой үе.

17. Одоо дугуйг зөвхөн тэнхлэг дээр дарж бэхлээрэй. Мотор тэнхлэг дээрх дугуйнуудад анхаарлаа хандуулаарай, ингэснээр дугуй нь тэнхлэгтэй сайхан перпендикуляр байх бөгөөд зайлсхийхээс илүү өнцөг үүсгэхгүй. Маш сайн тохируулсан дугуй нь машиныг урагшлахад илүү шулуун замтай болгоно.

18. Одоогоор хийх ёстой хамгийн сүүлийн зүйл бол USB кабелийн нүх гаргах явдал юм. Үүнийг хийх нь тийм ч хялбар биш, гэхдээ бага зэрэг шийдэмгий байвал та ажлаа амжуулж чадна. HyperDuino самбар дээрх USB холбогч болон "USB кабель" гэсэн шошготой хайрцгийг үзээрэй. Үүнийг нүдээр харж, хайрцгийн хажуу талд байрлуулж, HyperDuino халивын үзүүрийг ашиглан хайрцгийн ёроолоос 1 инч орчим өндөрт, аль болох USB кабелийн шугамын төвд аль болох сайн нүх гарга. Хэрэв энэ нь төвөөс гадуур байвал USB кабелийг цооногоор холбох нь хожим жаахан хэцүү болж, нүхийг халиваар эхлүүлсний дараа цэнхэр нүх гаргах хэрэгслээр томруулж, дараа нь хуванцар үзэг баррель, Эцэст нь Sharpie эсвэл өөр хамгийн том диаметртэй хэрэгсэл рүү шилжээрэй. Хэрэв танд Xacto хутга байгаа бол энэ нь хамгийн сайн арга боловч анги танхимд байхгүй байж магадгүй юм.

19. HyperDuino USB кабелийн дөрвөлжин холбогч үзүүрээр нүхний хэмжээг туршиж үзээрэй. Нүх нь тийм ч үзэсгэлэнтэй биш байх болно, гэхдээ та дөрвөлжин холбогчийг нэвтрүүлэхийн тулд үүнийг хангалттай том болгох хэрэгтэй. Анхаарна уу: Нүх гаргасны дараа залруулах шингэн (‘Цагаан гадагшлуулах”) нь нүх гарган ил харанхуй картон дээр будах нэг арга юм.

20. Хайрцагны тагийг хаахын тулд та хайчаар 2 зүсэлт хийх хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр хийсэх хэсэг нь мотор руу орох болно.

Алхам 3: Энгийн "Maze-Running" програмыг кодлох

Програмчлалын анхны бэрхшээл бол машиныг загвараар "жолоодох" програмыг бий болгох явдал юм.

Үүнийг хийхийн тулд iForge блок програмчлалын хэлийг ашиглан моторыг урагш, урагш чиглүүлж, зүүн, баруун гар тийш эргүүлэх функцийг бий болгоход суралцах шаардлагатай болно. Аяллын хэсэг бүрт машины явах зай нь мотор хэр удаан, ямар хурдтай ажиллахаас хамаарч тодорхойлогддог тул та тэдгээрийг хэрхэн удирдахыг сурах болно.

Энэхүү гарын авлагад үр ашигтай байх үүднээс бид таныг "HyperDuino & iForge -той кодлох" баримт бичигт шилжүүлэх болно.

Энэ нь Chrome -д зориулсан iForge өргөтгөлийг хэрхэн суулгах, данс үүсгэх, HyperDuino дээрх тээглүүрүүдийг хянадаг блок програмыг хэрхэн яаж хийхийг танд үзүүлэх болно.

Үүнийг дуусгасны дараа энд буцаж очоод энэхүү хичээлээ үргэлжлүүлээд HyperDuino ашиглан моторыг хэрхэн удирдах талаар сураарай.

Алхам 4: Моторын үндсэн хяналт

HyperDuino "R" самбарын дээд талд мотор эсвэл батерейнаас нүцгэн утас оруулах боломжийг олгодог хялбар холболттой терминалууд байдаг. Энэ нь тусгай холбогч шаардлагагүй тул та батерей, моторыг "хайрцагнаас" залгах боломжтой байх болно.

Анхаарах зүйл: Мотор холбогчдод зориулсан "A01" ба "A02" нэр нь аналог A01 ба A02 зүү тэдгээрийг хянадаг гэсэн үг биш юм. "А" ба "В" нь зөвхөн "А" ба "В" моторыг тодорхойлоход хэрэглэгддэг. 3 -аас 9 хүртэлх дижитал I/O зүү нь HyperDuino+R хавтангийн терминал дээр холбогдсон аливаа моторыг хянахад ашиглагддаг.

Батерейг таны ашиглаж буй хөдөлгүүрт тохирох хүч чадал (миллиамп-цаг) ба хүчдэлээр сонгох ёстой. Ийм хайрцагт байгаа 4 эсвэл 6 АА батерей нь ердийн зүйл юм.

Амазоноос авсан жишээ: 2.1 мм x 5.5 мм хэмжээтэй 9 В гаралттай 6 АА зай эзэмшигч (Зураг 2)

Туйлшралыг (эерэг ба сөрөг) Vm (эерэг) ба Gnd ("газар" = сөрөг) -тэй зөв холбох нь чухал юм. Хэрэв та тэжээлийн эх үүсвэрийн эерэг туяаг гадаад цахилгаан холболтын сөрөг (Gnd) оролттой холбосон бол богино холболтыг блоклодог хамгаалалтын диод байдаг бөгөөд үүний зэрэгцээ мотор ажиллахгүй болно.

Мотор хянагч дараахь зүйлийг хянах боломжтой.

A01/Gnd, A02/Gnd, B01/Gnd, B02/Gnd-д холбогдсон дөрвөн нэг чиглэлтэй тогтмол гүйдлийн мотор

Анхаарна уу: зөвхөн нэг "А" мотор, нэг "В" мотор асаах боломжтой. Нэг чиглэлтэй дөрвөн хөдөлгүүрийг зэрэг асаах боломжгүй.

Pin 8: өндөр, Pin 9: нам = A01 мотор "асаалттай"

Зүү 8: нам, зүү 9: өндөр = A02 мотор "асаалттай"

(8, 9 -р зүү: бага = В мотор хоёулаа унтраасан)

12 -р зүү: бага, 13 -р зүү: өндөр = B01 мотор "асаалттай"

12 -р зүү: өндөр, 13 -р зүү: бага = B02 мотор "асаалттай"

(12, 13 -р зүү: бага = В мотор хоёулаа унтраасан)

A01/A02 ба B01/B02-т холбогдсон хоёр чиглэлтэй тогтмол гүйдлийн хоёр мотор

Зүү 8 = өндөр, зүү 9 = нам = Мотор "урагш*"

Зүү 8 = бага, зүү 9 = өндөр = Мотор "урвуу*"

(Зүү 8 = бага, зүү 9 = нам = Мотор "унтраалттай")

Зүү 12 = өндөр, зүү 13 = нам = В мотор "урагш*"

Зүү 12 = нам, зүү 13 = өндөр = В хөдөлгүүр "урвуу*"

(Зүү 12 = бага, зүү 13 = нам = Мотор "унтраалттай")

(*моторын утасны туйлшрал, мотор, дугуй, робот машины чиглэлээс хамаарна.)

A01/A02/B01/B02 ба Gnd -д холбогдсон нэг алхам мотор

HyperDuino мотор хянагчийн хүчдэл ба гүйдлийн хязгаар нь Toshiba TB6612FNG мотор хянагч IC дээр суурилсан 15v ба 1.2 А (дундаж) /3.2 А (оргил) байна.

"А" мотор: A01 & A02 руу холбогдоно уу

(Үзүүлэх зорилгоор сүүлийн хоёр зургийг үзнэ үү)

Моторын хурд

А ба В моторын хурдыг 10 ба 11 -р зүүгээр удирддаг.

Моторын хурд: Зүү 10 = ХОУХ 0-255 (эсвэл тогтоосон зүү 10 = ӨНДӨР)

Моторын хурд: Pin 11 = ХОУХ 0-255 (эсвэл тогтоосон зүү 11 = ӨНДӨР)

Нэг чиглэлтэй ажиллахад (дөрвөн мотор) 10-р зүүгийн хурдыг хянах нь "А" хөдөлгүүрийн аль алинд нь, "Б" хөдөлгүүрт 11-р зүү ажилладаг. Дөрвөн хөдөлгүүрийн хурдыг бие даан хянах боломжгүй юм.

Бага хүчин чадалтай мотор (400ма-аас бага)

Мотор хянагч нь 15в ба 1.5 ампер хүртэлх зайны гадаад эх үүсвэрийг ашиглах боломжтой (түр зуур 2.5 ампер). Гэсэн хэдий ч хэрэв та 5-9 вольтоор ажилладаг, 400 мА-аас бага багтаамжтай мотор ашиглаж байгаа бол моторын цахилгаан залгуурын хажууд байгаа хар холбогчийг ашиглаж "Вин" байрлалд шилжүүлж болно. "+VM" гэсэн өөр байрлал нь гадаад тэжээлд зориулагдсан болно.

Ухаалаг машины үйл ажиллагаа

Ухаалаг машинаа угсарсны дараа та ухаалаг машины үйл ажиллагааг үргэлжлүүлж, машинаа хэрхэн програмчлах талаар сурах болно.