Modulo Odometria, in collaborazione con JLCPCB: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Storia

Robotech Nancy è un progetto francese situato nel Polytech Nancy, una scuola di ingegneria nella Francia orientale. È composto da 16 studenti, con l'obiettivo di competere alla Coppa francese di robotica 2020. Sfortunatamente, il futuro della competizione è incerto a causa della pandemia mondiale di Covid-19 ancora in corso. Tuttavia, il progetto continua verso il suo secondo obiettivo: mostrare ciò che Polytech Nancy è in grado di produrre come scuola di ingegneria, evento durante una tale crisi. Ogni studente ora lavora in remoto da casa, lontano dalle installazioni tecniche della scuola, il che rende ancora più apprezzabile l'aiuto di JLCPCB.

Forniture:

Parti utilizzate in questo progetto: Designator, Value, Package, Mid X, Mid Y, Rotation, layer C1, 22pF, C_0402_1005Metric, 14.732000, 7.874000, 180.000000, top C2, 22pF, C_0402_1005Metric, 10.264000, 13.081000, 0.000000, top C3, 10nF, C_0402_1005Metrico, -13.919200, -1.676400, 180.000000, C4 in alto, 4.7uF, C_0402_1005Metrico, -13.919200, -0.533400, 180.000000, C5 in alto, 4.7uF, C_0402_1005Metrico, 11.430000, 7.874000, 180.000000, C_0402_1005.000.005_1F, C, 0.000000, superiore C7, 10nF, C_0402_1005Metrico, -3.810000, -10.541000, 270.000000, superiore C8, 10nF, C_0402_1005Metrico, 16.129000, -4.087000, 270.000000, superiore C9, 10nF, C_0402_1005Metrico, 8.890000, -2.159000 superiore, 100.000, C_0402_1005Metrico, -13.970000, 1.727200, 180.000000, C11 in alto, 10nF, C_0402_1005Metrico, 3.810000, -1.270000, 0.000000, C12 in alto, 10nF, C_0402_1005Metrico, 2.032000, -4.318000, 0.000000, C13 in alto, 0.1nF005, --80002 10.160000, 0.000000, C14 superiore, 1uF, C_0805_2012Metrico, -4.699000, -13.0810 00, 0.000000, C15 in alto, 10nF, C_0402_1005Metrico, -13.970000, 0.584200, 180.000000, C16 in alto, 10nF, C_0402_1005Metrico, -0.762000, -3.683000, 270.000000, C17 in alto, 10nF, C_0402_1005Metrico, 0.762000, C18,0.000000 in alto, C_0402_1005Metrico, 0.254000, -3.683000, 270.000000, superiore C19, 4.7uF, C_0402_1005Metrico, -6.096000, -4.826000, 0.000000, superiore D1, LED, LED_0603_1608Metrico, 12.700000, -7.772500, 90,000000, superiore D2, LED, LED_06049000, -608Metrico 7.772500, 90.000000, in alto D3, B5819W, D_SOD-123, -10.541000, -13.081000, 180.000000, in alto D4, LED, LED_0805_2012Metrico, 0.000000, -20.000000, 0.000000, in alto D5, LED, LED_0805_2012Metrico, 10.000000, -17.000000, 30.000000, in alto D6, LED, LED_0805_2012Metrico, 17.000000, -10.000000, 60.000000, superiore D7, LED, LED_0805_2012Metrico, 20.000000, 0.000000, 90.000000, superiore D8, LED, LED_0805_2012Metrico, 17.000000, 10.000000, 120.000000, superiore D9, LED, LED_0805_2012Metrico, 10.000000 150.000000, superiore D10, LED, LED_0805_2012Metrico, 0.000000, 20.00 0000, 180.000000, D11 in alto, LED, LED_0805_2012Metrico, -10.000000, 17.000000, 210.000000, D12 in alto, LED, LED_0805_2012Metrico, -17.000000, 10.000000, 240.000000, D13 in alto, LED, LED_0805_2012Metrico, -20.000000, 0.000000, 270.000000, D14 in alto, LED, LED_0805_2012Metrico, -17.272000, -10.414000, 300.000000, superiore D15, LED, LED_0805_2012Metrico, -10.000000, -17.000000, 330.000000, superiore L1, LQH32CN100K33L, L_1210_3225Metrico, -11.303000, -7.874000, 270.000N7002, superiore SOT-1, 20.000.000 -4.699000, -16.002000, 0.000000, superiore R1, 100, R_0603_1608Metrico, 12.700000, -4.673500, 270.000000, superiore R2, 100, R_0603_1608Metrico, 11.049000, -4.673500, 270.000000, superiore R3, 10k, R_0402_1005Metrico, -6.350000, -11.176000, 180.000, R4 in alto, 220k, R_0402_1005Metrico, -8.382000, -11.176000, 180.000000, R5 in alto, 100, R_0603_1608Metrico, -4.699000, -18.669000, 180.000000, R6 in alto, 10k, R_0402_1005Metrico, -1.143000, -16.383000, 270.000000, R6 in alto, R_0402_1005Metrico, -2.286000, -16.383000, 270.000000, R8 superiore, 2.2k, R_0402_1005Me tric, 3.238500, 3.619500, 270.000000, superiore R9, 2.2k, R_0402_1005Metrico, 2.095500, 3.642500, 270.000000, superiore U1, STM32F103C8Tx, LQFP-48_7x7mm_P0.5mm, 13.462000, 2.159000, 180, superiore U2, LT11223-3.3, SOT- 3_TabPin2, -8.457800, 1.219200, 180, superiore U3, TCAN337, SOIC-8_3.9x4.9mm_P1.27mm, 2.032000, -8.636000, 270.000000, superiore U4, AD5160, SOT-23-8, -3.683000, -7.493000, 90.000000, superiore U5, MPU6050, QFN-24-1EP_4x4mm_P0.5mm_EP2.6x2.6mm, 0.000000, 0.000000, 270, superiore U6, TPS61041DBV, SOT-23-5, -7.583000, -7.518000, 270.000000, superiore Y1, Crystal_GND24, Crystal_SMD_3225-4Pin_3.2x2.5mm, 11.938000, 10.795000, 180.000000, in alto

Passaggio 1: il robot

La French Cup of Robotic 2020 è una competizione a tempo in cui due squadre si sfidano su un set che cambia ogni anno. Il set del 2020 è a tema pirata e i robot vengono lasciati su uno scenario simile a una spiaggia, dove devono ordinare e incanalare diverse pedine in aree specifiche della mappa.

Il modulo che abbiamo realizzato serve per aiutare il robot a capire dove si trova sul set.

Queste misurazioni sono chiamate "odometria".

Fase 2: Il circuito:

Tra gli altri componenti, per ottenere un'odometria sufficiente, abbiamo:

- Un STM32

- Un bus I2C per collegare i sensori del tempo di volo per evitare collisioni

- Un MPU6050 (giroscopio a 3 assi e accelerometro a 3 assi) anch'esso collegato all'STM32 tramite un bus I2C.

- Un sensore ottico PMW3901, molto simile a quelli che trovi sotto i mouse dei computer.

Passaggio 3: codice di lavoro:

Il codice per un intero modulo odometria è piuttosto grande ed è specifico per ogni concorrente, il che significa che chi ha il meglio ottiene un enorme vantaggio durante la competizione. Per questi due motivi, mostreremo parti del codice.

La prima immagine è l'inizializzazione dell'MPU6050 (il giroscopio e l'accelerometro). Poiché è fondamentale per un buon inizio, l'STM32 esegue 500 misurazioni su ciascun asse del giroscopio per determinare le coordinate 0. In quanto tale, siamo più precisi.

Il secondo è l'inizializzazione dello scanner ottico. È realizzato utilizzando la documentazione del produttore.

Sul nostro “codice segreto” integriamo il valore restituito dal giroscopio per ottenere la posizione esatta.

Passaggio 4: creazione della scheda:

Una volta definite le parti e scritto il codice, il nostro reparto elettronico ha passato il lavoro al nostro reparto di produzione. Hanno progettato una scheda utilizzando Gerber. Una volta che tutto è stato messo insieme, abbiamo dovuto caricarlo sul sito Web di JLCPCB per renderlo personalizzato.

Dopo quattro giorni dalla spedizione il pacco è arrivato.

Per concludere, vogliamo ringraziare enormemente JLCPCB che ci aiuta molto in questi tempi difficili. Hanno reso la discussione molto semplice e ci hanno aiutato a realizzare questo PCB in pochissimo tempo.