Heathkit Hero Jr robotini zamonaviy uskuna bilan yangilang: 4 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Bu tugallangan loyihadan ko'ra ko'proq bajarilayotgan ish, o'qish paytida buni yodda saqlang. Rahmat

Bu robot haqida, men uni qayerdan olganim va u uchun rejalarim haqida. (2015 yil "Yulduzli urushlar kuni" loyihasidan rasm)

Bu, ehtimol, 2005 yilda rafiqam bilan men mahalliy bozorda edik, biz shunchaki atrofga qaradik, hech narsa qidirmadik. Tashqarida katta dehqon bor edi, u joyning orqa tomonida edi va ko'p odamlar uning tovarlariga qarashmaydi. Men borib qaragan odam bo'lganimdan xursandman.

Uning kichkina roboti bor edi, albatta, men uning nima ekanligini bilardim. Men u qanchalik xohlaganini so'radim va hayron bo'ldim, sizga aytaman - u butunlay 20,00 dollar xohlagan. O'shanda u menga aytgan edi, u taxminan 20 yil mobaynida omborda bo'lgan, va diqqat bilan qarasak, unda mo'ynali ijodkorlar yashagan. Simlar chaynalgan, asosiy taxta asosan yo'q qilingan. Batareyalar ishlatilmadi. Bu narsa tartibsiz edi va men bu haqda iloji boricha yoqimli.

Hatto unda barcha patronlar ham bor edi va ular juda yaxshi ko'rinardi.

Tashqi ko'rinishiga qaramay, men yoshligimdan beri orzu qilgan narsani ko'rdim. Men dehqonga 20 dollar berdim va unga rahmat aytdim. Mening sovrinimni mashinaga qaytarish.

Taxminan bir oy yoki undan ko'proq vaqt o'tgach, elektronikani ko'rishni boshlashga, nima ishlaganini va nima ishlamayotganini ko'rishga to'g'ri keldi. Nihoyat, men ham kuchga ega bo'ldim, ajablanarlisi, bu o'z -o'zini tekshirishdan o'tdi - men o'yladim, ha, agar men uni tozalash uchun biroz ish qilishim kerak bo'lsa ham, bu juda yaxshi ish edi. Xo'sh, bir marta o'z -o'zini tekshirish o'tdi, men hech qachon boshqa topshira olmadim.

Men asosiy taxtalarni tortdim, sotdim.

Drayv motorini va qadam dvigatelini tekshirdi (zanglamaydigan simlar bor edi va ular yaxshi holatda emas edi), lekin ikkalasi ham ishlagan, shuning uchun men ularni saqlayman.

Men robotni ko'rgazmali qism sifatida qo'ydim, chunki men nima qilishni xohlayotganimni bilmasdim.

2015 yil oxirida men qo'shilgan bir guruh ishlab chiqaruvchilar va bizdan kutubxonamiz uchun "Yulduzli urushlar kuni" ga biror narsa qilmoqchimisiz, deb so'rashdi, shuning uchun biz o'yladik va men "Qahramon Jr" ni olib kelsam nima bo'ladi, dedim. Arduino mikro-kontrollerlari yordamida hayot. Va men shunday qildim - men unga qo'shimcha yorug'lik berdim va 7 ta Arduino -dan foydalandim. Men "ko'p vazifali" bo'lishni xohlardim, lekin o'sha paytda men boshqa yo'lni bilmasdim. Men bu loyihani hujjatlashtirdim:

Xo'sh, bu 2015 yil edi, engil shamshir olib tashlandi va bu loyihaga xos bo'lgan Arduinolarning aksariyati. Aksariyat hollarda Arduino bu ishni bajarishi mumkin, agar siz biron bir alohida voqeani xohlamasangiz. Robot ko'rgazma qismi sifatida o'z maydoniga qaytdi. Yo'l davomida men bir nechta narsalarni o'rgandim va hatto o'sha paytda uning elektr ta'minotini yaxshiladim. Vaqt men uchun eng yaxshisidir va men faqat 12v dan 5vgacha 4 portli USB 8 amperli kartaga buyurtma berdim. Afsuski, men hozircha bu taxtani hech qayerdan topa olmayapman, bilmayman, ular ishlab chiqarishni to'xtatdilarmi yoki? Ammo shu taxta ham shu paytgacha qutida o'tirardi.

Asl loyihaning maqsadlaridan biri, uni iloji boricha vintage ko'rinishini saqlab qolish edi, lekin ko'pchilik jihozlarni zamonaviy narsalar bilan almashtirish. 2020 yilda men hatto uning svetodiodlarini RGB (neopixel) ga ko'tarishga qaror qildim. Maqsad hali ham vintage ko'rinishini saqlab qolish, menimcha, siz qizil rangdan boshqa rangni ishlatmaguningizcha shunday bo'ladi.

Bu loyihada bitta Arduino Mega 2560 mini (klon taxtasi, menga yoqmaydi), Raspberry Pi 3+, Original Google AIY platasi/karnay/mikrofon ishlatiladi, step motorini ASMC-04 servo dvigateli bilan almashtirildi, 36v LIPO batareyasi sindirilgan taxtadan tortib olindi. Menda 36v dan 12vgacha 5 amperli DC-DC konvertori va 4 portli 12v dan 5vgacha 8ampli USB qurilmasi bor. Arzon ultrasonik va LDR, 3D bosilgan ulagichlar. 8 ta kichik ws2812 LED (neopixel deb ham ataladi), bir nechta cat5 kalit toshlari va qisqa cat5 kabeli. (2015 yilgi loyihadan kuchlanish taqsimlagichi qoldi, lekin u 36v emas, balki 12v/24v edi, shuning uchun bu to'g'ri emas. Buni tuzatish kerak) va men L298 dvigatelidan foydalanayapman (2015 yilgi loyihada ham qolgan)

Asl 1984 yildagi robotdan qolgan - 12v shahar doimiy dvigatelli dvigatel, asl klaviatura hamon ishlaydi, shuningdek, "yashil quvvat" ning asl chirog'i. Qobiq va ramka bir xil. Lekin bu hammasi. Qolgan hamma narsa almashtirildi.

Bu haligacha davom etayotgan ish - men haligacha Raspberry PI uchun bir nechta python dasturiy ta'minotini ishlab chiqmoqdaman, men Arduino eskizida topilgan bir nechta kichik muammolarni tuzatishim kerak (asosan ishlayapti). Men hazil bilan aytamanki, bu hech qachon tugamaydigan loyihalardan biri. Bu vaqtda barcha LEDlar ishlaydi, Ultrasonik ishlaydi, LDR ishlaydi, Servo dvigateli ishlaydi, Dvigatel dvigateli oldinga siljiydi, teskari emas (men kuzatib borishim kerak bo'lgan singan sim). 36v dan 12vgacha ishlaydi va 12v dan 5vgacha ishlaydi, Raspberry Pi kuchayadi, Arduino PIni o'chiradi. Asosan apparat simli va ishlaydi. Endi hammasi dasturiy ta'minot.

1 -qadam: LEDlar va yangilanish

1984 yilgi asl modeldagi LEDlar "g'alati" tarzda lehimlangan edi, agar ular mendan so'ralsa, ular taxtadan tashqarida bo'lishi kerak edi, lekin lehim LEDlar bilan bir tomonda edi. 2015 yilda bu LEDlarning ba'zilari ishladi, ba'zilari men ishlamayotganlarni almashtira olmadim, lekin bu ularning ba'zilari juda xiralashishiga olib keldi, ba'zilari esa hech qachon ishlamadi. Taxtaga yaqin qarab, siz lehim yostiqchalarining bir nechtasi ko'tarilib, sinib ketganini ko'rishingiz mumkin.

Ularning barchasi bir xil 5v pozitiv bilan bo'lishdi, shuning uchun ularni yoqish yoki o'chirish uchun siz maydonchani almashtirasiz. Men bilaman, bu narsa, lekin menga bu yoqmadi. Bilasizmi, Arduino eskizida "HIGH" odatda yoqiladi va "LOW" odatda o'chiriladi - bu holda "HIGH" LEDlarni o'chirib qo'ydi va "LOW" yondi. LEDlardagi teskari mantiq.

2015 yilda men bu slaydni qo'yib yubordim, chunki menda bundan ham muhimroq narsalar bor edi.

Bu yil men WS2812 RGB LED -lari g'oyasini yoqtiraman deb qaror qildim, ular arzon va ulardan foydalanish oson, ular bitta ma'lumot uzatish liniyasidan foydalanadi va faqat 5V va erga kerak. Bu 5 mm diametrli LED, shuning uchun ular standart LEDlar mos keladigan deyarli hamma narsaga juda mos keladi. Men ularni eBay -da topdim, ular odatda bu turdagi LEDlar uchun to'laganimdan biroz ko'proq edi, lekin men shtatlardan buyurtma berishni tanlayman. bu safar, chunki Xitoydan yuk tashish juda uzoq davom etadi. Shunday qilib, biroz ko'proq to'lang, ularni tezroq oling. 10 ta LED menga 10,00 dollarga tushdi, menimcha yomon emas, lekin unchalik yaxshi narx emas.

Ularni ulash juda oson va to'g'ridan -to'g'ri, asos, musbat (5v), ma'lumotlarni kiritish va chiqarish bor. Men eski ulanish usulini tanlayman va ularni sim bilan o'rab olaman. Mening fikrimcha, agar men ularni lehim qilsam, ma'lumotlarni bir -biridan ajratish qiyinroq bo'lardi, agar men simlarni juda uzoqqa kesib tashlasam, ular qiyinroq bo'lishi mumkin, ular allaqachon teshiklarga to'g'ri kelmaydi. Kichkina qahramon, sim bilan o'ralgan holda, men ularni biroz qimirlatib, biroz yaxshiroq shakllantira olaman.

Men ularni simga ulaganimdan so'ng, men ularni Arduino UNO ga uladim va neopixellar uchun Adafruit misollaridan birini ishlatdim. Hamma ishlaganidan xursandman. Men ularni robot boshiga joylashtirdim va ikkalasini ham elektron kartadan himoya qilish uchun ikkita orqa tasmasini yopishtirdim va ularni biroz yaxshiroq ushlab turdim.

Keyin men ularni Arduino -ga bog'lab qo'ydim va simni urmaganimga ishonch hosil qilish uchun yoki misolni qayta ishga tushirdim. Hammasi ishladi. Hamma narsani ulashga ozgina vaqt ketdi, lekin rostini aytganda, siz simni o'rashni boshlaganingizdan so'ng, siz juda tez harakat qila olasiz.

Yuqoridagi rasmlar asl RED LEDlarini, taxtani ko'rsatadi, men singan izlarni, simlarning turli bosqichlarida yangi LEDlarni ko'rsatishga harakat qildim. Va nihoyat, ular boshlarida ishlaydilar.

Menda Hero Jr "og'zining" videolari bor, u gapirganda, LEDlar "og'iz" ni jonlantiradi va Adafruit misollari ishlaydigan piksellar. Men ularni hali yuklamaganman, lekin tez orada bo'ladi.

2 -qadam: Raspberry PI Google AIY va Arduino Mega 2560 Mini

2015 yil, bu boshqa vaqt va boshqa loyiha edi. Men 7 xil Arduino -dan foydalandim, ularning aksariyati UNO yoki Nanos, MEGA juftligi edi. Menda MP3 qalqoni yordamida MP3 -ni ijro etish uchun bitta, menda EMIC 2 nutq sintezatorini boshqarish uchun, bittasi yengil shamshir uchun. Dvigatel haydovchisi, step motor -klaviatura, ro'yxat davom etadi. Aytishga hojat yo'q, men 2015 yildan beri ko'p narsani o'rgandim va rostini aytsam, 2015 yilgi versiya avvalgidek yaxshi ishlagan (men hech narsani bilmayman, o'rganaman va taxmin qilaman).

2020 yil - "Yulduzli urushlar kuni" versiyasi har doim bir martalik bo'lgani uchun, rejalarim boshidanoq ishlarni soddalashtirish edi. 2015 yilda men Raspberry PI -ni ishlatish g'oyasi bilan o'yinchoq qildim, lekin o'sha paytda bu ishni bajarish uchun etarli ma'lumotga ega emas edim. Men Arduino Mega 2560 mini kirish/chiqish kerak bo'ladigan hamma narsani qilishga qaror qildim, ya'ni: dvigatelni yoqish/o'chirish, stepni/servoni yoqish, LDRni o'qish, ultra sonikani o'qish, kuchlanish bo'linishini o'qish. Bu holda, Mega asosan "qo'g'irchoq" qurilma bo'lib, u faqat bir nechta narsalarni bajarishi kerak, lekin Mega klaviaturani o'qish uchun ham ishlatiladi, shuning uchun menga Mega o'rtasida ikki tomonlama aloqa usuli kerak edi. va Raspberry PI. Men MQTT protokolidan foydalanishni tanladim, lekin bu ketma -ket port orqali qanday qilib olinishi mumkin bo'lgan boshqa muammoni taklif qildi? Yaxshiyamki, men bu loyihani github "serial2mqtt" da topdim https://github.com/vortex314/serial2mqtt Qaysi shlyuz turi, dasturiy ta'minot Raspberry PI -da ishlaydi - Arduino shunchaki to'g'ri ifodalangan ketma -ket xabarni yuboradi va bu keyin MQTT brokeriga o'tdi. To'g'ri ishlashi uchun biroz vaqt kerak bo'ldi, lekin u juda yaxshi ishladi va men kerak bo'lgan narsani qilganday bo'ldi. Arduino Mega onlayn bo'lganda, ultratovushli o'qish, ldr o'qish, kuchlanish o'qish paytida chiqadi. U buyruqlar, vosita harakatlari, servo harakati va LEDlar bilan nima qilish kerakligini tinglaydi. Bularning barchasi juda ko'p ko'rinadigan bo'lsa -da, qo'shimcha xarajatlar juda kichik va u juda yaxshi ishlaydi.

Raspberry PI python, C ++ bilan, ketma -ket portni ishlatadigan va MQTT -dan foydalana oladigan hamma narsada dasturlashtiriladi. Men AIY bilan Google -dan foydalanmoqchi bo'lmaganim uchun, men drayverlarni o'rnatib, uning ishlaganligiga ishonch hosil qilishim kerak edi. Yana bir omad Github -ni qoldirib ketadi, Shivasiddxart GassistPI -ni yaratadi va bu ishni bajarish uchun nimalarni o'rnatish kerakligini aniqladi:

PI MQTT brokeriga ega, nutq uchun gapiradi va kerak bo'lganda boshqa dasturiy ta'minot. Unga kirish uchun men hozirda SSH -dan foydalanmoqdaman, menda veb -interfeys yaratish rejalari bor, lekin bu hali bajarilmayapti. Men ushbu loyiha uchun pythonni o'rganish bilan "o'ynadim", hali menda hali tayyor dasturlar ko'p emas.

Bu erda ba'zi maxsus eslatmalar:

Original Mega 2560 Mini menda xuddi shu ketma -ket chipdan foydalangan holda Original Arduino Mega 2560 -ning kichik kloni edi, shuning uchun sinov paytida men ish stolida to'liq o'lchamli Mega -dan foydalandim. Afsuski, men klaviatura simlarini o'sha taxtaga lehimlagan edim (bosh pimlarini payvand qilmaganman, men nima deb o'ylagan edim, men buni 2015 yilda ayblagan bo'lsam edi, lekin buni qila olmayman) Afsuski, menda ikkita sim bor edi o'chirildi va men ham qayta lehimlash uchun toza teshikka ega bo'lolmadim. Men klon kloniga o'tishni tugatdim, bu Arduino Mega 2560 hali ham arzonroq versiyasi va arzon ketma -ket portli chip bilan. Bu menga 10% yoki undan ko'p bo'lgan paketlar bilan bog'liq ba'zi muammolarni keltirib chiqarmoqda, hamma narsani orqaga tortib, boshqa taxta bilan qayta urinib ko'rishning o'zi etarli emas. Lekin meni aqldan ozdirishim uchun kifoya. "Yangi" da (2-versiya) Mega sim o'tkazgichdan foydalandim va sarlavha pinlarini qoldirdim (ehtimol kelajakda kengaytirilishi mumkin, men hozir 12 yoki 13 pinni ishlataman)

Men, shuningdek, Raspberry PI va Mega Mini uchun 3D bosilgan (shuningdek, ba'zi muvaffaqiyatsiz nashrlarni qayta ishlatganman). Agar kimdir xohlasa, dizayn fayllarini qidirishim kerak edi. Ular juda yaxshi emas, chunki men aylanadigan asbobdan foydalanib, bir nechta teshiklarni kesib oldim yoki biroz shakllantirdim, lekin kimdir xohlasa, men ularni qidiraman.

Yuqoridagi rasmlar: Google AIY Hat bilan Raspberry PI 3+, maxsus tayyorlangan, Original Mega 2560, men foydalanmoqchi bo'lgan, lekin chindan ham chalkash bo'lgan, Mega 2560 (v2) o'rnini bosganidan unchalik mamnun emasman. tel-o'ralgan sim va maxsus 3D bosilgan o'rnatish bilan ishlaydi

3 -qadam: Stepperdan Servogacha

Afsuski, men bu haqda ko'p suratga tushmaganman va menda eski step motorining suratlari yo'q.

1984 yil - step dvigateli, ehtimol, 1984 yildagi katta servodan arzonroq edi. Oxirgi to'xtash joylari bor edi va qadam bosilganda, har bir kuch yoqilganda, o'z-o'zidan yashashga to'g'ri keldi. 3D printer va ularning uyi haqida o'ylang.

2015 yil - Men nima qilayotganimni bilmay qolgan yana bir harakatda, to'xtash joylarini olib tashladim va ularni yo'qotishga kirishdim. Yuqorida aytib o'tganimdek, kichkina ijodkorlar pog'onadagi simlarning bir qismini yeb qo'yishgan, simlar ko'proq ochilgan va korroziyaga uchragan. Men 2015 yilda ishlaganiga hayron bo'ldim, lekin u shunday bo'ldi.

2020 yil - Stepper ishlamay qoldi va men uning o'rnini qidira boshladim. Men ASMC-04 katta servo dvigatelini uchratdim, bu eng arzon variant emas edi, lekin men topgan eng yaxshilaridan biri edi. Stepper Xitoydan $ 50+ dollar edi, va shoxni o'rnatish boshqa $ 13 yoki $ 14 edi. Men uchun foyda xarajatlarni o'lchadi.

Servo drayveri 12 yoki 24 volt, burilish burchagi 0 dan 300 darajagacha (mening Arduino eskizimda 0 dan 180 gacha cheklangan), men buni arduinodan 1 ta sim bilan boshqaraman, (agar siz er simini hisoblasangiz 2). Bu yuqori torkli RC servo, lekin u tez aylanmaydi.

Hatto umidsizlikka tushgan narsa ham, siz aytgandek bo'lgandek, u xuddi qadam bilan bir xil teshiklarga o'rnatilgandek edi, u to'g'ri kelmadi va men yangi teshiklarni burg'ilashim kerak edi. Servo shoxli mahkamlagich, shuningdek, dastlabki qadam dvigateliga qaraganda ancha katta, shuning uchun ko'proq teshiklarni burish kerak.

Menga bu qadamning tezligini juda ko'p eslatadi, shuning uchun hammasi yaxshi o'zgaradi va siz robotning ichki qismiga qaramasangiz, siz sezmaysiz.

Rasmlar:

Men buni ko'p suratga olmaganman, yana bir nechta er -xotin bo'lishi mumkin, lekin ular shunga o'xshab ketadi.

4 -qadam: Boshqa rasmlar

Men hali ham bu robot ustida ishlayotganim uchun (asosan dasturiy ta'minot) hozircha yana bir nechta rasmlar bilan bo'lishaman deb o'yladim

Rasmlar:

4 portli USB 12v dan 5v gacha 8 amperli DC-DC konvertori, men buni boshqa topa olmayapman va men ulardan ikkitasini sotib olsam edi.

36v LiPo batareyasi sindirilgan taxtadan olib tashlandi

Robotning ichki qismidagi rasmlar, simlar va boshqalar. LEDni almashtirishning yana bir nechta rasmlari, Arduino Mega simli o'rashning yana bir nechta rasmlari, ultra-sonikning ustki qismi tasviri (aslida 2015 yilda shunday bo'lgan)

Qobiqsiz tananing rasmlari va uni MQTT orqali sinab ko'rish uchun konsoldan foydalanish tasviri.

Hozircha bu haqda, Ko'rganingiz uchun tashakkur, agar sizga yoqsa, iltimos, menga ovoz bering:-) Men LOL loyihalari uchun boshqa qismlardan foydalanishim mumkin - Xayrli kun va hammaga xavfsiz bo'lishga harakat qiling.