Fun Micro:bit Robot - FACILE ed Economico!: 17 Passaggi (con Immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

BBC micro: i bit sono fantastici! Sono facili da programmare, sono ricchi di funzionalità come Bluetooth e un accelerometro e sono poco costosi.

Non sarebbe fantastico poter costruire un'auto robotica che costa quasi NULLA? Questo progetto nasce dal desiderio degli studenti delle scuole elementari di poter costruire robot utilizzando un minimo di parti e, ove possibile, utilizzare materiali riciclati. Ci vuole pochissimo tempo e incoraggia gli studenti a imparare la programmazione, un po' di ingegneria e a usare le loro abilità artigianali. Non c'è taglio o foratura con utensili elettrici e nessuna saldatura. I materiali da costruzione primari sono una scatola di TESSUTO FACCIALE (es. 'Kleenex') e un po' di scatola di cartone. Può essere completato in pochi giorni di lezione.

Imparerai un po' di elettronica, la codifica micro:bit di base e come utilizzare l'accelerometro e le funzionalità Bluetooth di micro:bit.

Quindi iniziamo!

Passaggio 1: elenco delle parti

Elenco delle parti

Articolo Costo Quantità

Scatola di fazzoletti gratis 1

Scatola di cartone (ondulata) libera 2 pezzi che si inseriscono nel fondo della scatola per l'irrigidimento.

Filo a nucleo solido minimo Abbastanza per il cablaggio per il progetto

BBC micro:bit retail 2 - uno per il trasmettitore, uno per il controller dell'auto

micro:bit connettore GPIO Edge $ 6 a 15 US 1

Motoriduttore/ruota $3 US ogni 2

Mini tagliere $ 0,75 US 1

Morsetto per batteria da 9 Volt $ 0,25 US 1

Chip motore SN754410NE $0.40 US 1

Pallina da ping pong minima 1

Ruota per palline (opzionale) $ 1,20 US 1 - puoi usare invece mezza pallina da ping pong o marmo

Nastro biadesivo in schiuma $ 2 al negozio del dollaro 1 rotolo - per montare i motori sulla base

Colla bianca Probabilmente ne hai già un po'

Strumenti necessari

Un righello

Un piccolo coltello multiuso

Pistola per colla a caldo (opzionale)

Graffetta o bussola per praticare piccoli fori nella scatola dei fazzoletti

Strumento da taglio rotante (opzionale) o sega a rasoio per tagliare a metà la pallina da ping pong.

Fase 2: costruzione del robot

Posiziona la scatola di fazzoletti sul foglio di cartone ondulato in modo che il lato lungo della scatola sia in linea con le creste del cartone. Traccia la base della scatola di fazzoletti sul cartone. Avrai bisogno di due pezzi. Tagliare con cura i pezzi con il coltello e il righello. Dovresti tagliarli in modo che si adattino perfettamente all'interno della scatola. Apri con cautela un'estremità della scatola dei fazzoletti per verificare che si adattino ai fogli di cartone.

Usa la colla bianca o la colla da falegname per incollare un pezzo di cartone alla base interna della scatola. Metti degli oggetti pesanti come le batterie all'interno della scatola per appesantire il cartone in modo che si fissi saldamente alla scatola. Lascia asciugare.

Prima di andare oltre, potresti voler saldare brevi tratti di cavo a nucleo solido sui cavi del motore e sui cavi delle clip della batteria da 9 volt. Quindi coprire i giunti con guaina termorestringente. Semplificherà l'inserimento di questi fili nella breadboard. So di aver detto "Nessuna saldatura", ma ehi, questa è elettronica!

Passaggio 3:

Ora inizia a disporre le parti sull'altro pezzo di cartone come mostrato. Prova a montare la breadboard verso l'estremità che sarà la parte posteriore dell'auto in modo che il connettore micro:bit e edge si adatti. Per coerenza, il binario rosso del tabellone è nella parte superiore delle immagini. Si consiglia di orientare il tuo allo stesso modo per facilitare il montaggio.

La colla a caldo è ottima per attaccare la breadboard. Quindi puoi rimuoverlo facilmente se vuoi usarlo per un altro progetto. NON UTILIZZARE IL NASTRO BIADESIVO sul fondo della breadboard. Tiene le connessioni metalliche all'interno della breadboard. Se lo tiri via, distruggerà la breadboard.

Passaggio 4: collegare il connettore Micro:bit Edge

Ora collega il connettore del bordo alla breadboard come mostrato con il connettore rivolto verso la parte anteriore del robot. I perni dovrebbero cavalcare il trogolo (burrone) che corre lungo il centro della breadboard.

Passaggio 5: installare il chip di controllo motore SN754410NE

Installare con attenzione il chip del motore SN754410NE sulla breadboard. La piccola tacca dovrebbe essere puntata verso il connettore del bordo.

Passaggio 6: cablare il chip del motore

Se guardi il chip del motore dall'alto, con la tacca a destra, i pin in alto sono numerati da 1 a 8 da destra a sinistra e quindi i pin in basso sono numerati da 9 a 16 in basso. Una spiegazione di come funziona il chip del motore verrà fornita alla fine di questo progetto. Utilizzare piccoli spezzoni di filo per unire, Pin 1 al binario rosso

Pin 8 alla guida rossa

Pin 9 al binario rosso

Pin 16 al binario rosso

Utilizzare un filo corto per unire la messa a terra del connettore sul bordo alla guida blu della breadboard. Utilizzare un filo corto per unire la guida blu sul lato superiore al pin 4 o 5 del chip del motore. È il punto GROUND del chip e devi solo mettere a terra il chip con un filo.

Passaggio 7: pin direzionali del motore del filo

Utilizziamo i pin 13, 14, 15 e 16 micro:Bit per due motivi. Innanzitutto, sono tutti insieme sulla scheda per un comodo cablaggio. In secondo luogo, non vengono utilizzati per altri scopi dal micro:Bit, quindi non si disabiliteranno funzioni come l'array di LED se si desidera utilizzarlo nel progetto finale. Un collegamento alle assegnazioni del cablaggio dei pin si trova alla fine di questo progetto per riferimento futuro.

Unire il pin 13 del connettore del bordo al pin 7 sul chip del motore.

Unire il pin 14 del connettore del bordo al pin 2 sul chip del motore.

Unire il pin 15 del connettore del bordo al pin 10 sul chip del motore. (i fili gialli nella foto)

Unire il pin 16 del connettore del bordo al pin 15 sul chip del motore.

Unisci la guida rossa su un lato della breadboard alla guida rossa sull'altro lato con una lunghezza di filo. Unisci la guida blu su un lato della breadboard alla guida blu sull'altro lato con una lunghezza di filo. Questi fili portano la tensione su entrambi i lati del circuito e la sorgente di terra su entrambi i lati del circuito.

Passaggio 8: cablare i motori

Metti il filo verde (nero) del motore di sinistra (in alto nel diagramma) al pin 3 sul chip del motore.

Metti il filo rosso del motore sinistro al pin 6 sul chip del motore.

Metti il filo rosso del motore di destra al pin 14 sul chip del motore.

Metti il filo verde (nero) del motore di destra al pin 11 sul chip del motore.

Passaggio 9: collegare la clip della batteria da 9 Volt

La batteria da 9 volt alimenterà sia i motori che il chip di controllo del motore.

Collegare il filo nero della clip della batteria da 9 volt alla guida di terra della breadboard.

Collegare il filo rosso della clip della batteria da 9 volt al pin 16 del chip del motore.

Il tuo cablaggio è fatto!

Prenditi qualche minuto per ricontrollare il tuo lavoro. Potrebbe risparmiare alcune batterie cotte o peggio, CIRCUITI, se si rilevano gli errori e li si corregge prima di accendere l'auto.

Passaggio 10: schema elettrico

Lo schema elettrico è fornito qui per controllare il cablaggio finora.

Passaggio 11: codifica del trasmettitore Micro:bit e del ricevitore/controllo robot Micro:bit

Useremo un micro:bit come telecomando e un secondo micro:bit come ricevitore/controllore robot.

Nel trasmettitore, useremo l'accelerometro per misurare l'inclinazione avanti/indietro del micro:Bit per far andare avanti o indietro l'auto o fermarla. Useremo i pulsanti A e B per modificare avanti/indietro per includere la svolta a sinistra/destra.

Si presume che tu abbia familiarità con l'uso dei blocchi makeCode per programmare un micro: bit. I blocchi di codice sono forniti qui con le spiegazioni di cosa fa ogni blocco.

Poiché i file di immagine dei blocchi di codice sono piuttosto grandi, è sufficiente scaricare questi due file e seguire i commenti per creare i blocchi. Basta seguire i documenti dei blocchi di codice completamente commentati per creare i propri file esadecimali micro: bit OPPURE è sufficiente scaricare il trasmettitore codice e codice ricevitore se lo si desidera e installarli direttamente.

Passaggio 12: assemblaggio finale - test di preinstallazione e installazione della pallina da ping pong

Dopo aver caricato i tuoi codeBlocks sul trasmettitore e sui micro:bit di controllo del robot, collega il micro:bit del ricevitore del robot al connettore edge e accendilo. Accendi il trasmettitore e prova a guidare l'auto semplicemente spostando il trasmettitore e premendo i pulsanti A e B. Se tutto funziona, procedi. in caso contrario, torna indietro attraverso il cablaggio e controlla i collegamenti. Le tue batterie sono tutte a posto?

Tagliare a metà con cura una pallina da ping-pong. Capovolgi la scatola e poi incolla a caldo la mezza palla sul lato inferiore della scatola. Questa è la tua "terza ruota". Se vuoi una soluzione migliore, acquista la rotella a sfera d'acciaio menzionata nell'elenco delle parti e montala con la colla a caldo o usa il filo infilato nel fondo della scatola.

Passaggio 13: montaggio e installazione del motore

Ora montiamo i motori sulla base e sulla scatola.

Uno alla volta, orientare ciascun motore in modo che la piccola sporgenza circolare sia rivolta verso l'esterno.

Quindi sul FONDO di ogni motore, metti un pezzo di nastro biadesivo.

Inserire la scheda componenti nella scatola dei fazzoletti.

Quindi, ruotare il motore in modo che la piccola sporgenza circolare sia rivolta verso l'esterno.

Quindi, PREMERE la parte posteriore del motore contro il lato della scatola in modo che appaia una piccola fossetta all'esterno. Se metti il pollice all'esterno della scatola e premi contro l'asse, otterrai una fossetta più profonda che è facile da vedere.

Usa un coltellino per ritagliare la fossetta. Questo sarà il punto in cui l'asse esce dalla scatola.

Quindi, premere NUOVAMENTE il motore contro il lato della scatola in modo che la piccola sporgenza circolare formi una fossetta.

Ritaglia anche questa fossetta.

Se hai il tuo ricevitore micro:Bit programmato, installalo nel connettore laterale e collega il pacco batteria (con l'interruttore di alimentazione spento. Fai scorrere con cura la base di cartone con tutti i componenti nella scatola dei fazzoletti.

Passaggio 14: montare i motori sulla base di cartone

Rimuovere il supporto dal nastro biadesivo e premere ciascun motore verso il basso per fissarli contro la base della scheda dei componenti.

Inserisci una bussola o una graffetta non piegata nei due fori delle viti in ciascun motore e spingi verso l'esterno per perforare la scatola.

Ora taglia due pezzi di filo solido, ciascuno lungo circa 8 cm. Piega come una forma a "U" e inserisci le estremità del filo nei motori dall'esterno. Girali per fissare i motori contro i lati della scatola dei fazzoletti.

Passaggio 15: collegamenti finali e guidiamo

La batteria da 9 volt ora si trova tra i motori.

Il filo negativo si inserisce in un binario di massa blu e il filo rosso si inserisce nel pin 16 del chip di controllo del motore.

Se lo desideri, puoi utilizzare un cavo tipo Dupont maschio/femmina per consentire il collegamento/scollegamento della batteria da 9V dal circuito quando non è in uso.

Collegare l'estremità maschio del cavo Dupont al pin 16 sul chip del motore e lasciare libera l'estremità femmina. Quindi basta collegare il cavo rosso da 9 volt all'estremità femmina del cavo Dupont e il robot è alimentato.

Attacca le ruote al tuo robot e il gioco è fatto!

Se desideri decorare il tuo robot come lo scuolabus, l'opera d'arte è stata fornita come file qui. Per ottenere i migliori risultati, stampa la grafica su carta fotografica lucida. La supercolla funziona bene per attaccare l'opera d'arte alla scatola. Ho usato la supercolla in stile Gel del marchio Gorilla e ha funzionato alla grande! Ci sono molte idee a tema qui. Scuolabus, camion dei pompieri, camper, furgone per le consegne. La tua immaginazione è la tua guida!

Una volta costruito questo robot, puoi sperimentare con il cartone ondulato piegato per creare un telaio di stile diverso. Ora accendi i micro:bit, collega la batteria da 9 volt e inizia a guidare il tuo autobus/auto!

Spero che tu abbia trovato questo progetto divertente e una bella introduzione alla robotica con micro:bits!

Auguri!

Gord Payne (Newmarket, Ontario Canada)

Passaggio 16: materiale illustrativo dello scuolabus

Passaggio 17: domande frequenti

Perché non stai usando un CI di controllo motore L293D o L298?

Il micro:bit è un dispositivo a livello logico a 3 volt. Non può fornire i 5 volt necessari per attivare un L293D o L298. L'SN754410NE richiede anche da 5 a 7 volt per l'attivazione, ma il design del chip è abbastanza robusto da gestire un Vcc di 9 volt. Quindi usiamo la batteria da 9 volt per alimentare sia il chip del motore che i motori. Grazie a Learning Developments per questa intuizione. Detto questo, potrebbe essere possibile imbattersi in un L293D che può attivarsi a 3V, ma non è conforme alle specifiche di progettazione originali per il chip.