Circuit Learn NANO: un PCB. Facile da imparare. Infinite possibilità.: 12 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Iniziare nel mondo dell'elettronica e della robotica può essere piuttosto scoraggiante all'inizio. Ci sono molte cose da imparare all'inizio (progettazione del circuito, saldatura, programmazione, scelta dei componenti elettronici giusti, ecc.) e quando le cose vanno male ci sono molte variabili da tenere sotto controllo (collegamenti di cablaggio errati, componenti elettronici danneggiati o errori di il codice) quindi è davvero difficile per i principianti eseguire il debug. Molte persone hanno finito per avere molti libri e acquistare molti moduli, poi alla fine hanno perso interesse dopo aver incontrato più problemi e rimanere bloccati.

La programmazione digitale resa semplice con il Samytronix Circuit Learn - NANO

A partire dal 2019 etichetterò i miei progetti Samytronix.

Il Samytronix Circuit Learn - NANO è una piattaforma di apprendimento alimentata da un Arduino Nano. Con Samytronix Circuit Learn - NANO, possiamo apprendere i concetti di base necessari per iniziare ad immergerci più a fondo nel mondo dell'elettronica e della programmazione con una sola scheda. Semplifica l'esperienza di apprendimento della programmazione Arduino eliminando la necessità di saldare o utilizzare una breadboard e ricablando il circuito ogni volta che si desidera iniziare un nuovo progetto. Meglio ancora, Samytronix Circuit Learn - NANO progettato per essere compatibile con il famoso linguaggio di programmazione block-line, Scratch, così puoi imparare i concetti di programmazione più velocemente e più facilmente pur avendo la flessibilità di aggiungere più componenti come un tester di continuità, servomotori, e un sensore di distanza.

Passaggio 1: la progettazione del PCB

Il PCB stesso è stato progettato da me utilizzando EAGLE. Se sei interessato a saperne di più sulla progettazione del tuo circuito stampato, puoi andare a Circuit Board Design Class di randofo. Se vuoi solo scaricare il design e ordinarlo a un produttore di PCB, puoi scaricare i file nel passaggio successivo.

Se vuoi modificare il mio design per i tuoi scopi, sentiti libero di farlo!

Passaggio 2: ordinare il PCB

Per ordinare il PCB è necessario scaricare i file gerber (.gbr). Questi sono i file che fornirai al produttore. Una volta scaricati tutti i file, puoi inviarli a un produttore di PCB. Ci sono molti produttori di PCB là fuori, uno dei produttori di PCB più consigliati è PCBWay.

Passaggio 3: raccogliere i componenti elettronici e saldarli

La maggior parte dei componenti elettronici utilizzati sono abbastanza comuni e possono essere trovati nel tuo negozio di elettronica locale. Tuttavia, nel caso in cui non riuscissi a trovare tutti i componenti, puoi acquistarli online da amazon, ebay, ecc.

• 1x Arduino Nano
• 1x pacchetto LED da 10 mm (rosso, giallo, verde, blu)
• 1x cicalino da 12 mm
• 1x fotoresistenza
• 1x termistore
• 2x Trimpota
• 2 pulsanti da 12 mm
• 1x presa CC
• 1 set di intestazione maschio
• 1 set intestazione femmina

• Resistore:

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

Estensione facoltativa:

• Portabatterie con connettore CC (4x AA consigliato)
• Fino a 4x Servo
• 2x Cavo con clip a coccodrillo
• Sensore di distanza a infrarossi nitido

Una volta raccolti tutti i componenti elettronici è il momento di saldarli al PCB che hai ordinato.

1. Consiglio di saldare prima i resistori in quanto sono il componente più a basso profilo. (Saldare la resistenza in base al valore che ho messo nelle foto)
2. Taglia la gamba del resistore sull'altro lato del PCB
3. Saldare le altre parti come mostrato nelle foto (puoi controllare la posizione del catodo/anodo nelle note nelle foto)

Passaggio 4: acrilico tagliato al laser

Puoi scaricare i file allegati qui per ordinare il tuo taglio laser. La lastra acrilica deve avere uno spessore di 3 mm. Il colore trasparente è consigliato per la parte superiore della custodia come mostrato nella foto. Si prega di notare che ci sono anche piccole parti come il distanziatore che sarà necessario.

Passaggio 5: costruire la custodia/l'involucro

Preparare:

1. Il foglio acrilico per la custodia
2. 4x distanziatore acrilico
3. 4x dadi M3
4. 4 bulloni M3 da 15 mm

Metti la custodia insieme al bullone e al dado in questo ordine (dall'alto):

1. Foglio acrilico superiore
2. Distanziatore acrilico
3. Tavola Samytronix
4. Distanziatore acrilico
5. Foglio acrilico inferiore

Una volta che hai finito di assemblare la custodia/custodia, puoi iniziare a testare per programmare la scheda. Ci sono alcuni progetti di esempio inclusi in questa istruzione che puoi provare (passaggio 7-9). Puoi scegliere tra l'IDE Arduino o utilizzare un'interfaccia block-line usando Scratch o Mblock, il che è molto più semplice se sei appena agli inizi. Se desideri utilizzare Samytronix Circuit Learn NANO al massimo delle sue capacità, ti consiglio di eseguire il passaggio successivo, ovvero costruire l'estensione del robot per la scheda.

Passaggio 6: crea l'estensione del robot

Questo passaggio non è necessario per alcuni progetti. L'estensione del robot è progettata per consentirti di apprendere di più sul movimento utilizzando i servi continui per il movimento delle ruote ed evitare gli ostacoli utilizzando il sensore di distanza.

Preparare:

1. Tutte le parti in acrilico per l'estensione del robot.
2. 20x dadi M3
3. 14 bulloni M3 da 15 mm
4. 16 bulloni M3 da 10 mm
5. 4x M3 distanziali da 15 mm
6. 2x M3 distanziali da 25 mm

Passaggi:

1. Metti insieme la lastra acrilica senza i bulloni prima
2. Fissare le parti acriliche insieme utilizzando i bulloni e i dadi
3. Metti 2 servi continui e le ruote sul telaio in acrilico
4. Avvitare il supporto della batteria sul retro del telaio del corpo in acrilico
5. Avvitare la ruota a sfera e utilizzare un distanziale da 25 mm per dargli una distanza dal telaio
6. Avvitare la piccola parte in plastica al telaio in acrilico (la plastica è inclusa quando si acquista un servo mini 90g)
7. Metti insieme la parte della testa
8. Avvitare il sensore di distanza a infrarossi Sharp
9. Monta il servo sulla piccola cosa di plastica
10. Il passaggio finale consiste nel montare il Samytronix Circuit Learn NANO sul telaio del robot e cablarli come mostrato

Passaggio 7: Pong utilizzando S4A (Scratch per Arduino)

La mappatura dei pin sul Samytronix Circuit NANO è progettata per essere compatibile con il programma s4a. Puoi scaricare il programma s4a e anche il firmware qui. Puoi realizzare qualsiasi progetto desideri, il linguaggio di programmazione scratch è piuttosto semplice e molto facile da capire.

In questo tutorial ti mostrerò un esempio di una delle possibili implementazioni del Samytronix Circuit NANO, per giocare a Pong. Per giocare puoi usare il potenziometro situato nel pin A0.

1. Per prima cosa devi disegnare gli sprite, che sono la palla e la mazza.
2. Puoi controllare le foto allegate e copiare il codice per ogni sprite.
3. Aggiungi una linea rossa sullo sfondo come mostrato nella foto, così quando la palla tocca la linea rossa il gioco finisce.

Dopo aver provato l'esempio, spero che tu possa anche creare i tuoi giochi! L'unico limite è la tua immaginazione!

Passaggio 8: controllo del braccio del servo robot utilizzando S4A

Puoi controllare fino a 4 servi con il Samytronix Circuit Learn NANO. Ecco un esempio di utilizzo dei servi come braccio robotico. I bracci robotici vengono solitamente utilizzati nelle applicazioni industriali e ora puoi crearne uno per te e programmarlo facilmente con S4A. Puoi copiare i codici dal video e ti consigliamo vivamente di provare a programmarlo da solo!

Passaggio 9: Smart Car con Arduino IDE

Se sei un programmatore più esperto, puoi utilizzare l'IDE di Arduino invece di zero. Ecco un codice di esempio per una Smart Car che può evitare ostacoli utilizzando il sensore a infrarossi. Puoi guardare il video per vederlo in azione.

Cablaggio:

1. Servo sinistro su D4
2. Servo destro su D7
3. Servo testa a D8
4. Sensore di distanza su A4

Passaggio 10: protezione delle piante utilizzando Arduino IDE

Un'altra idea per utilizzare il Samytronix Circuit Learn NANO è posizionarlo vicino alla pianta in vaso per monitorarne la temperatura, la luce e l'umidità. Samytronix Circuit Learn NANO è dotato di un termistore (A2), una fotoresistenza (A3) e un sensore di continuità della resistenza (A5). Attaccando il sensore di continuità della resistenza a un paio di chiodi tramite clip a coccodrillo possiamo usarlo come sensore di umidità. Con questi sensori possiamo misurare possiamo fare il protettore delle piante. Per emettere i valori possiamo usare tre servi come indicatori come mostrato nel video.

Indicatore LED:

• LED rosso = temperatura non ottimale
• LED giallo = luminosità non ottimale
• LED verde = umidità non ottimale

Se tutti i LED sono spenti significa che l'ambiente è ottimale per la crescita della pianta!

Fase 11: Marcia Imperiale di Star Wars

Ci sono molti ingressi e uscite con cui puoi giocare usando il Samytronix Circuit NANO, uno di questi è usando il cicalino piezoelettrico. In allegato c'è un codice Arduino originariamente scritto da nicksort e modificato da me per il Circuit Learn. Questo programma riproduce la Marcia Imperiale di Star Wars e penso che sia piuttosto interessante!

Passaggio 12: progetto MBlock

mBlock è un'altra alternativa a S4A e all'IDE Arduino originale. L'interfaccia di mBlock è simile a S4A, ma il vantaggio dell'utilizzo di mBlock è che puoi vedere il blocco di programmazione visiva fianco a fianco con il vero codice Arduino. Di seguito è allegato un video di esempio sull'utilizzo del software mBlock per programmare una musica.

Se sei nuovo nell'ambiente Arduino ma hai appena iniziato nel mondo della programmazione, allora mBlock dovrebbe essere adatto a te. Puoi scaricare mBlock qui (scarica mBlock 3).

È importante tenere a mente che una delle cose più importanti quando si impara è continuare a sperimentare, con Samytronix Circuit Learn NANO le cose sono rese meno complicate in modo che tu possa sperimentare e provare nuove cose più velocemente mentre ottieni tutti i concetti importanti della programmazione e elettronica.