BB8: 9 passaggi

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

Questo progetto era per "Elettronica creativa", un modulo di ingegneria elettronica di Beng presso l'Università di Málaga, Scuola di telecomunicazioni (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Siamo tre studenti che volevano sviluppare un progetto che ci motivasse e ci affascinasse. Cercavamo dei progetti e uno in particolare ha attirato la nostra attenzione, quindi abbiamo pensato di poterlo riprodurre. Dopo aver discusso diverse idee, abbiamo deciso di creare un BB8.

L'istruibile su cui si è basato il nostro progetto è:

www.instructables.com/id/BB8-Droid-Arduino…

Passaggio 1: materiali

• Arduino UNO
• Motori DC e ruote - Link
• Schermo azionamento motore L293D - Link
• Bluetooth modello HM-10 - Link
• Magneti al neodimio (8 mm x 3 mm)
• Magneti 20 mm x 3 mm
• Sfera di polistirolo
• 4 batterie AA
• Portabatterie per 4 batterie AA
• pennarelli
• 100 g di canna da pesca
• Plastica per stampante 3D
• Cella a bottone
• Portabatterie per pile a bottone
• LED rosso
• Un paio di fili
• Alcuni morsetti per tenere i motori
• Vernice bianca e arancione
• 3 viti per tenere la scheda Arduino
• Nastro adesivo
• Stucco per legno
• Vernice bianca e arancione

Avrai anche bisogno dei seguenti strumenti:

• Cacciavite
• Pistola a caldo
• Saldatore a stagno
• Spazzola

Passaggio 2: facciamolo! - Struttura interna

Una volta che abbiamo tutti i materiali, la prima cosa che dobbiamo fare è stampare il pezzo interno.

Durante la stampa del pezzo, cambieremo i pin maschio 0 e 1 del controller dei motori con pin femmina-maschio. Per fare ciò, con l'aiuto di un saldatore, rimuoveremo i perni maschi esistenti e posizioneremo quelli nuovi. Inoltre, salderemo alcuni pin femmina dove indica Vcc e Gnd per poter collegare lì l'alimentazione del modulo bluetooth.

Fatto ciò, effettueremo i collegamenti dei motori: li collegheremo agli ingressi M1 e M2 della scheda, come indicato nelle immagini.

Una volta stampata la struttura interna, possiamo passare all'installazione di tutti i componenti come segue:

I motori verranno posizionati nelle posizioni indicate e fissati con flange.

L'arduino verrà tenuto in verticale con le viti come si vede in foto e sopra sarà posizionato il controller dei motori.

Infine, collocheremo il modulo bluetooth nell'apposito vano.

In compenso, si procede a posizionare i magneti nei fori della parte superiore, cercando che siano tutti con la stessa polarità (possiamo verificarlo avvicinandoci ad un altro magnete).

Nota: i pezzi per la stampa 3D possono essere ottenuti dal link all'inizio dell'intrusa e corrispondono al progetto sopra menzionato.

Passaggio 3: modulo Bluetooth e caricamento del programma

Seguendo il progetto base, il nostro modulo bluetooth è l'HM-10 a sei pin (di cui ne avevamo quattro, i più importanti, Vcc, Gnn, Rx e Tx).

Il collegamento dei pin è già specificato nella sezione precedente e la comunicazione tra questo modulo e l'arduino è molto semplice poiché l'arduino comunica con esso come un terminale seriale.

Nel nostro progetto, volevamo cambiare il nome del modulo in "BB8". Normalmente ciò avviene tramite comandi AT di cui si trovano molte informazioni sul web ma, il modulo che abbiamo acquisito (e di cui abbiamo lasciato un link nell'elenco dei materiali), è del produttore DSD TECH e necessita un programma che il produttore mette a disposizione sul proprio sito web per modificare le impostazioni del modulo. Link del programma: dsdtech-global

Come abbiamo commentato prima, la comunicazione avviene come un terminale seriale ed è molto facile controllare, con un'app mobile e un programma arduino di base, il suo funzionamento.

Una volta posizionate tutte le parti (sezione precedente) e configurato il modulo bluetooth, possiamo caricare l'arduino con il software che abbiamo allegato al passaggio 8. Per fare ciò, prima dobbiamo scollegare i pin Tx e Rx (rispettivamente 0 e 1) altrimenti avremo problemi. Quindi, colleghiamo l'arduino al PC, apriamo l'applicazione ufficiale Arduino, selezioniamo il modello di scheda collegata (Arduino UNO) nonché la porta a cui è collegato e procediamo al caricamento del programma.

Passaggio 4: applicazione Android

Ci sono molte applicazioni IOS e ANDROID compatibili con Arduino e il nostro modulo bluetooth, quindi è stato difficile per noi sceglierne una… Alla fine abbiamo scelto un'applicazione Android chiamata Bluetooth Electronics. Questa applicazione ti consente di personalizzare lo schermo, posizionare tutti i tipi di elementi, dai pulsanti ai joystick e connetterti in diversi modi come bluetooth, BLE e USB.

Nella nostra interfaccia abbiamo inserito il nome del robot, una pulsantiera e un terminale per vedere cosa inviamo dall'applicazione. Abbiamo configurato il pad per inviare 'P'+numero+'F' in ogni trasmissione. La 'P' avvia la trasmissione, il numero corrisponde ad un numero associato ad ogni freccia sul pad e la 'F' termina la trasmissione.

Una volta che abbiamo personalizzato e configurato la nostra interfaccia, colleghiamo il nostro dispositivo e premiamo il pulsante RUN. Ora possiamo testare il nostro robot e il nostro programma senza alcun problema.

Link dell'applicazione: arduinobluetooth

Passaggio 5: corpo

Questo è uno dei pezzi principali del nostro progetto. Nel progetto originale la plastica è grigia e la palla deve essere dipinta di bianco. Nel nostro caso, preferiamo stamparlo bianco per risparmiarci un po' di tempo dopo quando lo dipingiamo.

Una volta terminato, possiamo introdurre la struttura interna e testare che tutto funzioni attraverso l'applicazione di cui abbiamo parlato nella sezione precedente.

Passaggio 6: testa

Per fare ciò, viene prima stampata la base della testa.

In secondo luogo, mettiamo all'interno un portabatterie e attraverso il foro che rimane facciamo passare i cavi per mettere un led (correttamente polarizzato) sopra e con una resistenza 330 in uno dei suoi terminali saldandolo come mostrato in fotografia.

Quindi, tagliamo a metà la pallina di porexpan e la incolliamo con silicone caldo sulla parte superiore della base della testa.

Infine, abbiamo dovuto posizionare i magneti all'interno per i quali abbiamo utilizzato il silicone caldo.

Passaggio 7: decorare

Per la palla, per prima cosa, con un compasso facciamo due cerchi. Quindi, in ogni diagonale dei cerchi creiamo 1 rettangolo.

Una volta realizzati i 6 disegni a matita, prendiamo del nastro adesivo per coprire tutto ciò che non volevamo dipingere e procediamo ad applicare 1 mano di spray (prendendo le dovute precauzioni).

Quando è asciutto, rimuoviamo il nastro adesivo e tracciamo tutti i disegni con una matita a nostro piacimento. Nel nostro caso, guardiamo al design dell'originale BB8.

È importante assicurarsi che i disegni siano perfettamente distribuiti e che non ci siano troppi disegni negli incastri, in quanto il taglio si noterà quando si procederà alla chiusura della pallina.

Infine, per chiudere la palla scegliamo di usare del nastro adesivo e concludere la palla come vediamo nell'ultima sezione.

Passaggio 8: software

Nel seguente link alla piattaforma GitHub, troverai il codice che dovrai implementare nella scheda arduino UNO per sviluppare questo istruibile. Dovrai scaricarlo e caricarlo come spiegato nel passaggio 3.

Ricordarsi di scollegare i pin Tx e Rx della scheda Arduino UNO. In caso contrario, il caricamento non sarà possibile e ti darà problemi.

Link: GitHub

Passaggio 9: conclusione

Ora che sai come costruire il BB8, ti mostreremo una serie di suggerimenti e trucchi della nostra esperienza che ti aiuteranno, quando replicherai questo progetto, a funzionare correttamente e a non avere problemi.

Come ricorderete, nel passaggio 6 vengono installati i magneti e la nostra idea iniziale era di posizionare tre magneti al neodimio nella struttura interna e altri tre nella testa, ma quando li abbiamo acquisiti e testati, i magneti hanno esercitato una forza tale che l'interno la struttura è stata sollevata e non ha funzionato correttamente.

Abbiamo quindi testato magneti meno potenti per la testa (quindi non sono al neodimio) e compensazioni con pesi in modo che la pallina non avesse molte oscillazioni e riprendesse rapidamente la sua posizione iniziale. Ciò ha contribuito a garantire che, intervallati da svolte e camminate in avanti, la direzione della palla non fosse distorta.

Quello che è successo è che, nei test precedenti, la palla girava in tondo e se acceleravi, la traiettoria non era perfetta, cosa che abbiamo corretto con il peso di 100 grammi situato nella parte posteriore della struttura interna e che si può vedere in l'immagine allegata.

D'altra parte, per ridurre l'attrito e rendere più naturale e scivolosa la rotazione della testa, abbiamo posizionato strisce di body tape sui magneti.