Okruh Naučte sa NANO: Jedna DPS. Ľahko sa učiť. Nekonečné možnosti .: 12 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Začať vo svete elektroniky a robotiky môže byť spočiatku poriadne skľučujúce. Na začiatku je veľa vecí (návrh obvodu, spájkovanie, programovanie, výber správnych elektronických súčiastok atď.) A keď sa niečo pokazí, je potrebné sledovať množstvo premenných (nesprávne zapojenie, poškodené elektronické súčiastky alebo chyba v kód), takže pre začiatočníkov je skutočne ťažké ladiť. Mnoho ľudí skončilo s veľkým počtom kníh a kúpou mnohých modulov, potom stratili záujem, keď narazili na viacero problémov a uviazli.

Jednoduché digitálne programovanie s obvodom Learn Samytronix - NANO

Od roku 2019 budem označovať svoje projekty Samytronix.

Samytronix Circuit Learn - NANO je vzdelávacia platforma, ktorú poháňa Arduino Nano. So Samytronix Circuit Learn - NANO sa môžeme naučiť potrebné základné pojmy, ktoré sú potrebné na to, aby ste sa mohli ponoriť hlbšie do sveta elektroniky a programovania s jedinou doskou. Zjednodušuje to učenie sa pri programovaní Arduino tým, že eliminuje potrebu spájkovania alebo používania nepájivého poľa a prepájania obvodu vždy, keď chcete začať nový projekt. Ešte lepšie je, Samytronix Circuit Learn-NANO navrhnuté tak, aby bolo kompatibilné so slávnym programovacím jazykom blokových liniek, Scratch, takže sa môžete naučiť programovať koncepcie rýchlejšie a jednoduchšie a zároveň máte flexibilitu pridať ďalšie komponenty, ako je tester kontinuity, servomotory, a snímač vzdialenosti.

Krok 1: Návrh DPS

Samotná DPS je navrhnutá mnou pomocou EAGLE. Ak máte záujem dozvedieť sa viac o navrhovaní vlastnej dosky plošných spojov, môžete sa obrátiť na triedu dizajnu dosiek plošných spojov od randofo. Ak si chcete iba stiahnuť dizajn a objednať ho výrobcovi DPS, súbory si môžete stiahnuť v nasledujúcom kroku.

Ak chcete upraviť môj dizajn pre svoje vlastné účely, neváhajte to urobiť!

Krok 2: Objednávka DPS

Na objednanie dosky plošných spojov je potrebné stiahnuť súbory gerber (.gbr). Toto sú súbory, ktoré budete poskytovať výrobcovi. Akonáhle si stiahnete všetky súbory, môžete ich odoslať výrobcovi DPS. Existuje mnoho výrobcov PCB, jedným z najviac odporúčaných výrobcov PCB je PCBWay.

Krok 3: Zhromaždite elektronické súčiastky a spájkujte ich

Väčšina použitých elektronických súčiastok je celkom bežných a nájdete ich vo svojom miestnom obchode s elektronikou. Ak však nemôžete nájsť všetky komponenty, môžete ich získať online z Amazonu, eBay atď.

• 1x Arduino Nano
• 1x 10mm LED sada (červená, žltá, zelená, modrá)
• 1x 12 mm bzučiak
• 1x fotorezistor
• 1x termistor
• 2x Trimpot
• 2x 12 mm tlačidlo
• 1x DC konektor
• 1 sada mužských hlavičiek
• 1 sada ženských hlavičiek

• Odpor:

  • 4x 220 Ohm 1/4W
  • 4x 10k Ohm 1/4W
  • 1x 100 Ohm 1/4W
  • 1x 100k Ohm 1/4W

Voliteľné rozšírenie:

• Držiak batérie s konektorom DC (odporúča sa 4x AA)
• Až 4x servo
• 2x Kábel s aligátorovou sponou
• Ostrý infračervený snímač vzdialenosti

Keď máte zozbierané všetky elektronické súčiastky, je čas ich spájkovať s doskou, ktorú ste si objednali.

1. Odporúčam najskôr spájkovať odpory, pretože sú to komponenty s najnižším profilom. (Odpájajte odpor na základe hodnoty, ktorú som uviedol na fotografiách)
2. Odrežte nohu rezistora na druhej strane dosky plošných spojov
3. Ostatné diely spájkujte podľa obrázka (polohu katódy/anódy môžete skontrolovať v poznámkach na fotografiách)

Krok 4: Laserom rezaný akryl

Tu si môžete stiahnuť priložené súbory a objednať si laserový rez. Akrylová fólia musí mať hrúbku 3 mm. V hornej časti puzdra sa odporúča priehľadná farba, ako je to znázornené na fotografii. Upozorňujeme, že existujú aj malé časti, ako napríklad medzikus, ktorý bude potrebný.

Krok 5: Zostavte puzdro/kryt

Pripraviť:

1. Akrylová fólia na puzdro
2. 4x akrylová vložka
3. 4x matica M3
4. 4x skrutka M3 15 mm

Dajte puzdro spolu so skrutkou a maticou v tomto poradí (zhora):

1. Špičkový akrylový list
2. Akrylová vložka
3. Doska Samytronix
4. Akrylová vložka
5. Spodný akrylový list

Akonáhle dokončíte zostavovanie puzdra/krytu, môžete začať s testovaním na programovanie dosky. V tomto návode je zahrnutých niekoľko príkladov projektov, ktoré môžete vyskúšať (krok 7-9). Môžete si vybrať medzi Arduino IDE alebo použiť blokové rozhranie pomocou Scratch alebo Mblock, čo je oveľa jednoduchšie, ak práve začínate. Ak chcete naplno využiť možnosti Samytronix Circuit Learn NANO, odporúčam urobiť ďalší krok, ktorým je vybudovanie rozšírenia robota pre dosku.

Krok 6: Zostavte rozšírenie robota

Tento krok nie je pri niektorých projektoch potrebný. Rozšírenie robota je navrhnuté tak, aby ste sa dozvedeli viac o pohybe pomocou nepretržitých servo na pohyb kolesa a vyhýbali sa prekážkam pomocou senzora vzdialenosti.

Pripraviť:

1. Všetky akrylové diely na predĺženie robota.
2. 20x matica M3
3. 14x skrutka M3 15 mm
4. 16x skrutka M3 10 mm
5. 4x rozpera M3 15 mm
6. 2x rozpera M3 25 mm

Kroky:

1. Najprv dajte dohromady akrylový plech bez skrutiek
2. Zaistite akrylové diely dohromady pomocou skrutiek a matíc
3. Na akrylový rám dajte 2x súvislé servo a kolesá
4. Zaskrutkujte držiak batérie na zadnú stranu rámu akrylového tela
5. Odskrutkujte koliesko na guľôčky a pomocou vzdialenosti 25 mm dajte vzdialenosť od rámu
6. Naskrutkujte malú plastovú časť na akrylový rám (plast je súčasťou balenia mini 90g serva)
7. Spojte hlavovú časť
8. Zaskrutkujte infračervený snímač vzdialenosti Sharp
9. Namontujte servo na malú plastovú vec
10. Posledným krokom je pripevnenie Samytronix Circuit Learn NANO k rámu robota a zapojte ich podľa obrázku

Krok 7: Pong pomocou S4A (Scratch pre Arduino)

Mapovanie pinov na obvode Samytronix NANO je navrhnuté tak, aby bolo kompatibilné s programom s4a. Tu si môžete stiahnuť program s4a a tiež firmvér. Môžete vytvoriť ľubovoľný projekt, nulový programovací jazyk je veľmi priamy a veľmi ľahko zrozumiteľný.

V tomto tutoriále vám ukážem príklad jednej z možných implementácií obvodu Samytronix Circuit NANO na hranie hry Pong. Na hranie hry môžete použiť potenciometer umiestnený na pine A0.

1. Najprv musíte nakresliť škriatkov, ktorí sú loptou a pálkou.
2. Môžete si pozrieť priložené fotografie a skopírovať kód pre každého škriatka.
3. Pridajte červenú čiaru na pozadie, ako je znázornené na fotografii, takže keď sa lopta dotkne červenej čiary, hra sa skončí.

Po vyskúšaní príkladu dúfam, že si budete môcť vytvoriť aj svoje vlastné hry! Jediným limitom je vaša predstavivosť!

Krok 8: Ovládanie ramena servo robota pomocou S4A

Pomocou Samytronix Circuit Learn NANO môžete ovládať až 4 servá. Tu je príklad použitia serva ako robotického ramena. Robotické ramená sa zvyčajne používajú v priemyselných aplikáciách a teraz si ich môžete vyrobiť sami a jednoducho ich naprogramovať pomocou S4A. Kódy môžete skopírovať z videa a dôrazne sa odporúča, aby ste sa ho pokúsili naprogramovať sami!

Krok 9: Inteligentné auto využívajúce Arduino IDE

Ak ste skúsenejší programátor, môžete namiesto nuly použiť Arduino IDE. Tu je príklad kódu pre inteligentné auto, ktoré sa dokáže vyhnúť prekážkam pomocou infračerveného senzora. Môžete si pozrieť video a vidieť ho v akcii.

Elektrické vedenie:

1. Ľavé servo na D4
2. Pravé servo na D7
3. Servo hlavy na D8
4. Snímač vzdialenosti do A4

Krok 10: Ochrana rastlín pomocou Arduino IDE

Ďalšou myšlienkou, ako použiť obvod Samytronix Circuit Learn NANO, je umiestniť ho blízko rastliny v kvetináči a monitorovať tak jej teplotu, svetlo a vlhkosť. Okruh Samytronix Learn NANO je vybavený termistorom (A2), fotoodporom (A3) a snímačom kontinuity odporu (A5). Pripojením snímača kontinuity odporu na pár klincov pomocou aligátorových svoriek ho môžeme použiť ako snímač vlhkosti. Pomocou týchto senzorov dokážeme zmerať ochranu rastlín. Na výstup hodnôt môžeme použiť tri servá ako meradlá, ako je znázornené na videu.

LED indikátor:

• Červená LED = teplota nie je optimálna
• Žltá dióda LED = jas nie je optimálny
• Zelená LED = vlhkosť nie je optimálna

Ak sú všetky LED diódy vypnuté, znamená to, že prostredie je pre rastlinu optimálne!

Krok 11: Star Wars Imperial March

Existuje množstvo vstupov a výstupov, s ktorými môžete hrať pomocou obvodu Samytronix Circuit NANO, jeden z nich je pomocou piezoelektrického bzučiaka. Tu je pripojený kód Arduino pôvodne napísaný spoločnosťou nicksort a mnou upravený pre Circuit Learn. Tento program hrá Star Wars Imperial March a myslím si, že je celkom cool!

Krok 12: Projekt MBlock

mBlock je ďalšou alternatívou k S4A a pôvodnému Arduino IDE. Rozhranie mBlock je podobné S4A, ale výhodou použitia mBlock je, že môžete vidieť blok vizuálneho programovania vedľa seba so skutočným kódom Arduino. V prílohe je príklad videa s použitím softvéru mBlock na programovanie hudby.

Ak ste v prostredí Arduino nováčikom a vo svete programovania len začínate, mBlock by mal byť pre vás vhodný. Tu si môžete stiahnuť mBlock (stiahnuť mBlock 3).

Je dôležité mať na pamäti, že jednou z najdôležitejších vecí pri učení je nepretržité experimentovanie. So Samytronix Circuit Learn NANO sú veci jednoduchšie, takže môžete experimentovať a skúšať nové veci rýchlejšie a pritom získať všetky dôležité koncepty programovania a elektronika.