วิธีทำหุ่นยนต์ที่บ้าน วิธีทำหุ่นยนต์ที่บ้าน: แผนปฏิบัติการทีละขั้นตอน

ผู้ที่ชื่นชอบเครื่องใช้ไฟฟ้า ผู้ที่สนใจหุ่นยนต์ไม่ควรพลาดโอกาสในการออกแบบหุ่นยนต์ที่เรียบง่ายหรือซับซ้อนด้วยตนเอง เพลิดเพลินไปกับกระบวนการประกอบและผลลัพธ์

ไม่มีเวลาและความปรารถนาที่จะทำความสะอาดบ้านเสมอไป แต่ เทคโนโลยีที่ทันสมัยให้คุณสร้างหุ่นยนต์ทำความสะอาด ซึ่งรวมถึงหุ่นยนต์ดูดฝุ่นที่เดินทางรอบห้องเป็นเวลาหลายชั่วโมงและเก็บฝุ่น

จะเริ่มต้นที่ไหนถ้าคุณต้องการสร้างหุ่นยนต์ด้วยมือของคุณเอง? แน่นอน หุ่นยนต์ตัวแรกควรสร้างได้ง่าย หุ่นยนต์ซึ่งจะกล่าวถึงในบทความของวันนี้ จะใช้เวลาไม่นานและไม่จำเป็นต้องมีทักษะพิเศษ

ต่อหัวข้อการสร้างหุ่นยนต์ด้วยมือของคุณเอง ฉันขอแนะนำให้พยายามสร้างหุ่นยนต์เต้นด้วยวิธีการชั่วคราว ในการสร้างหุ่นยนต์ด้วยมือของคุณเองคุณจะต้อง วัสดุง่ายๆซึ่งสามารถพบได้ในเกือบทุกบ้าน

โรบ็อตที่หลากหลายไม่จำกัดเฉพาะเทมเพลตที่สร้างโรบ็อตเหล่านี้ คนมักคิดขึ้นเองเสมอ ความคิดที่น่าสนใจวิธีทำหุ่นยนต์ บางคนสร้างประติมากรรมหุ่นยนต์แบบคงที่ บางคนสร้างรูปปั้นหุ่นยนต์แบบไดนามิก ซึ่งจะกล่าวถึงในบทความของวันนี้

ใคร ๆ แม้แต่เด็กก็สามารถสร้างหุ่นยนต์ด้วยมือของตัวเองได้ หุ่นยนต์ ซึ่งจะอธิบายด้านล่าง ง่ายต่อการสร้างและไม่ต้องใช้เวลามาก ฉันจะพยายามอธิบายขั้นตอนการสร้างหุ่นยนต์ด้วยมือของฉันเอง

บางครั้งความคิดในการสร้างหุ่นยนต์ก็เกิดขึ้นอย่างกะทันหัน หากคุณนึกถึงวิธีทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่จากวิธีชั่วคราว ความคิดเรื่องแบตเตอรี่จะเกิดขึ้น แต่ถ้าทุกอย่างง่ายขึ้นและเข้าถึงได้มากขึ้นล่ะ มาลองทำหุ่นยนต์ด้วยมือเรากันเถอะ โทรศัพท์มือถือเป็นส่วนหลัก ในการสร้างหุ่นยนต์ไวโบรด้วยมือของคุณเอง คุณจะต้อง วัสดุดังต่อไปนี้:

คุณสามารถสร้างหุ่นยนต์ด้วยมือของคุณเองจากอะไรก็ได้ ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์ Belvedere ที่เขียนโดย Andrew Wolff มีพื้นฐานมาจากหุ่นยนต์ดูดฝุ่น การใช้งานหลักของหุ่นยนต์คือการให้ความบันเทิงแก่ครอบครัวแอนดรูว์และแขก

รู้หลักการสร้างหุ่นยนต์จากวิธีการชั่วคราว ใครๆ แม้แต่เด็กก็สามารถสร้างหุ่นยนต์ง่ายๆ ได้ ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์จากซีดีซึ่งจะกล่าวถึงในบทความนี้ สร้างขึ้นโดยเด็ก

ในยุคแห่งนวัตกรรม หุ่นยนต์ไม่ใช่เครื่องจักรที่แปลกประหลาดอีกต่อไป อย่างไรก็ตาม คุณอาจจะแปลกใจว่า สามารถสร้างหุ่นยนต์ที่บ้านได้หรือไม่?

ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามันค่อนข้างยากที่จะสร้างหุ่นยนต์ที่มีการออกแบบที่ซับซ้อน ไมโครอิลิเมนต์ วงจร และโปรแกรมต่างๆ และไม่สามารถทำได้โดยปราศจากความรู้ด้านฟิสิกส์ กลศาสตร์ อิเล็กทรอนิกส์ และการเขียนโปรแกรม อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์ที่ง่ายที่สุดสามารถสร้างขึ้นได้ด้วยมือ

หุ่นยนต์- เครื่องที่ต้องดำเนินการใด ๆ โดยอัตโนมัติ แต่สำหรับหุ่นยนต์ทำเอง งานที่ง่ายกว่าคือการเคลื่อนย้าย

พิจารณา 2 ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดในการสร้างหุ่นยนต์

1. มาทำกัน แมลงตัวน้อยซึ่งจะสั่นสะเทือน เราต้องการ:

มอเตอร์จากรถเด็ก,
แบตเตอรี่ลิเธียม CR2032 (แท็บเล็ต);
ที่ใส่แบตเตอรี่,
คลิปหนีบกระดาษ,
เทปฉนวน,
หัวแร้ง,
ไดโอดเปล่งแสง

เราพัน LED ด้วยเทปไฟฟ้าโดยปล่อยให้ปลายของมันว่าง ใช้หัวแร้งบัดกรีที่ปลาย LED และด้านหลังของที่ใส่แบตเตอรี่ ประสานสายอื่น ๆ ของ LED เข้ากับหน้าสัมผัสมอเตอร์ เราคลายคลิปหนีบกระดาษออก พวกมันจะเป็นอุ้งเท้าแมลง เราประสานอุ้งเท้ากับมอเตอร์ อุ้งเท้าสามารถพันด้วยเทปไฟฟ้า ดังนั้นด้วงหุ่นยนต์จะมีเสถียรภาพมากขึ้น สายไฟของที่ใส่แบตเตอรี่ต้องเชื่อมต่อกับสายไฟของมอเตอร์ ทันทีที่ติดตั้งแบตเตอรี่ลิเธียมในที่ยึด ด้วงจะเริ่มสั่นและเคลื่อนไหว ดูวิดีโอเกี่ยวกับการสร้างหุ่นยนต์ง่ายๆ ด้านล่างนี้

2. สร้างศิลปินหุ่นยนต์ เราต้องการ:

พลาสติกหรือกระดาษแข็ง
มอเตอร์จากรถเด็ก,
แบตเตอรี่ลิเธียม CR2032,
3 เครื่องหมาย
เทปฟอยล์,
กาว.

จากพลาสติกหรือกระดาษแข็งจำเป็นต้องตัดรูปร่างสำหรับหุ่นยนต์ในอนาคต - สามเหลี่ยมสามมิติ รูถูกตัดตรงกลางที่ใส่มอเตอร์เข้าไป จาก 3 ขอบ ตัด 3 รูโดยใส่ปากกาสักหลาด ติดแบตเตอรี่เข้ากับสายมอเตอร์โดยใช้กาวที่มีแผ่นฟอยล์ มอเตอร์ถูกเสียบเข้าไปในรูในร่างกายของหุ่นยนต์ โดยยึดไว้ที่นั่นด้วยกาวหรือเทปพันสายไฟ สายมอเตอร์ที่สองเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ และศิลปินหุ่นยนต์ก็เริ่มเคลื่อนไหว!

วันนี้เราจะมาบอกวิธีทำหุ่นยนต์จากวิธีการชั่วคราว ผลลัพธ์ที่ได้คือ "หุ่นยนต์ไฮเทค" แม้ว่าจะเป็น ขนาดเล็กและไม่น่าจะสามารถช่วยคุณทำงานบ้านได้ แต่จะสร้างความขบขันให้กับทั้งเด็กและผู้ใหญ่อย่างแน่นอน

วัสดุที่จำเป็น
ในการสร้างหุ่นยนต์ด้วยมือของคุณเองคุณไม่จำเป็นต้องมีความรู้ ฟิสิกส์นิวเคลียร์. สามารถทำได้ที่บ้านจากวัสดุธรรมดาที่อยู่ในมือตลอดเวลา สิ่งที่เราต้องการ:

ลวด 2 ชิ้น
1 มอเตอร์
แบตเตอรี่ AA 1 ก้อน
หมุด 3 อัน
แผ่นโฟม 2 แผ่นหรือวัสดุที่คล้ายกัน
แปรงสีฟันเก่า 2-3 หัวหรือคลิปหนีบกระดาษสองสามอัน

1. ติดแบตเตอรี่เข้ากับมอเตอร์
ใช้ปืนกาวติดแผ่นโฟมเข้ากับตัวเรือนมอเตอร์ จากนั้นทากาวแบตเตอรี่ลงไป

2. ความไม่เสถียร
ขั้นตอนนี้อาจดูสับสน อย่างไรก็ตาม ในการสร้างหุ่นยนต์ คุณต้องทำให้มันเคลื่อนไหว เราวางแผ่นโฟมรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าเล็ก ๆ บนแกนมอเตอร์แล้วแก้ไขด้วย ปืนกาว. การออกแบบนี้จะทำให้มอเตอร์เกิดความไม่สมดุล ซึ่งจะทำให้หุ่นยนต์ทั้งหมดเคลื่อนที่ได้

ที่ปลายสุดของตัวกันการสั่นไหว ให้หยดกาวสองสามหยด หรือติดบางส่วน องค์ประกอบตกแต่ง- สิ่งนี้จะเพิ่มความเป็นตัวของตัวเองให้กับการสร้างของเราและเพิ่มความกว้างของการเคลื่อนไหวของมัน

3. ขา
ตอนนี้คุณต้องติดตั้งหุ่นยนต์ด้วยแขนขาที่ต่ำกว่า หากคุณใช้หัวแปรงสีฟันสำหรับสิ่งนี้ ให้ทากาวไว้ที่ด้านล่างของมอเตอร์ คุณสามารถใช้โฟมบอร์ดเดียวกันเป็นเลเยอร์ได้

4. สายไฟ
ขั้นตอนต่อไปคือการติดลวดสองชิ้นของเราเข้ากับหน้าสัมผัสของมอเตอร์ คุณสามารถขันสกรูได้ แต่การบัดกรีจะดียิ่งขึ้นไปอีก ซึ่งจะทำให้หุ่นยนต์มีความทนทานมากขึ้น

5. การเชื่อมต่อแบตเตอรี่
ใช้ปืนความร้อนกาวลวดที่ปลายด้านหนึ่งของแบตเตอรี่ คุณสามารถเลือกสายไฟใดก็ได้จากสองสายและด้านใดด้านหนึ่งของแบตเตอรี่ - ขั้วไม่สำคัญในกรณีนี้ หากคุณเก่งในการบัดกรี คุณสามารถใช้บัดกรีแทนกาวสำหรับขั้นตอนนี้

6. ตา
ในฐานะที่เป็นดวงตาของหุ่นยนต์ ลูกปัดคู่หนึ่งค่อนข้างเหมาะสม ซึ่งเราติดกาวร้อนที่ปลายด้านหนึ่งของแบตเตอรี่ ในขั้นตอนนี้คุณสามารถแสดงจินตนาการและคิดได้ รูปร่างตาขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของคุณ

7. เปิดตัว
ตอนนี้มาทำให้งานฝีมือของเรามีชีวิต นำปลายสายที่ว่างแล้วติดเข้ากับขั้วแบตเตอรี่ที่ไม่ได้ใช้ด้วยเทปพันสายไฟ ห้ามใช้กาวร้อนละลายในขั้นตอนนี้ เพราะจะไม่อนุญาตให้คุณปิดมอเตอร์หากจำเป็น

หุ่นยนต์พร้อม!

หน้าตาของเราก็ประมาณนี้ หุ่นยนต์ทำเองหากคุณแสดงจินตนาการมากขึ้น:

และสุดท้ายคือวิดีโอ:

ตามเทคโนโลยี

ฉันขุดบทความที่น่าสนใจเกี่ยวกับวิธีทำหุ่นยนต์ด้วยตัวเองจากชิ้นส่วนอะไหล่ง่ายๆ คำอธิบายไม่ชัดเจนมาก ฉันทิ้งรูปภาพไว้และแก้ไขคำอธิบายเล็กน้อย

อันดับแรก ดูรูปแรก - สิ่งที่คุณควรได้รับหลังจากทำงานหนึ่งชั่วโมง ดีหรือน้อยกว่านั้น ไม่ว่าในกรณีใดทุกคนสามารถจัดการกับวันอาทิตย์ได้

สิ่งที่เราต้องการเพื่อสร้างหุ่นยนต์ดังกล่าว:

กล่องไม้ขีด
สองล้อพร้อม ของเล่นเก่าหรือจุกสองอันจากขวดพลาสติก
มอเตอร์สองตัว (ควรมีกำลังและแรงดันเท่ากัน)
สวิตช์.
ล้อหน้าสามล้อ เอามาจากของเล่นเก่าหรือขวดพลาสติกก็ได้
LED ถ่ายได้ตามใจชอบ เพราะในรุ่นนี้ไม่สำคัญ
เซลล์กัลวานิกสองเซลล์หนึ่งโวลต์ครึ่ง - แบตเตอรี่สองก้อน 1.5 V
เทปฉนวน

มีการใช้มอเตอร์สองตัวเนื่องจากมอเตอร์มีแกนอยู่เพียงด้านเดียวเสมอ และการใช้มอเตอร์สองตัวง่ายกว่าการเคาะเพลาออกจากมอเตอร์และแทนที่ด้วยมอเตอร์ที่ยาวกว่าเพื่อให้หลุดออกจากทั้งสองด้านของมอเตอร์ แม้ว่าโดยหลักการแล้วมันค่อนข้างเป็นไปได้ จากนั้นไม่จำเป็นต้องใช้มอเตอร์ตัวที่สอง

สลับสองตำแหน่ง: เปิด / ปิด หากคุณใส่สวิตช์ที่ซับซ้อนมากขึ้น คุณสามารถทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปข้างหน้าและข้างหลังได้โดยสลับขั้วของแบตเตอรี่

คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้สวิตช์เลย และเพียงแค่บิดสายไฟเพื่อให้หุ่นยนต์ทำงาน

คุณสามารถใช้ทั้งแบตเตอรี่ AA และ AAA ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าเล็กน้อย แต่ยังง่ายกว่าด้วย หุ่นยนต์จะเคลื่อนที่เร็วขึ้น แม้ว่าแบตเตอรี่ AAA จะหมดเร็วขึ้น

เป็นการดีกว่าที่จะเชื่อมต่อ LED ผ่านตัวต้านทานจำกัด 20-50 โอห์ม และทำให้เป็นไฟหน้าด้านหน้า หรือเหมือนสัญญาณ - ที่ด้านบนของหุ่นยนต์ คุณสามารถเชื่อมต่อไฟ LED สองดวง - มันจะเหมือน "ดวงตา"

คุณสามารถใช้เทปสก๊อตเทปแทนเทปพันสายไฟได้ - ไม่มีความแตกต่าง

วิธีทำหุ่นยนต์ - คำแนะนำทีละขั้นตอน

เราต้องการล้อหรือแนบฝาครอบจาก ขวดพลาสติก. คุณสามารถใช้กาวหรือกดหัวเข้าไปในรู คุณสามารถใช้หัวแร้ง - จะดีกว่าถ้ายึดไว้

ขวดพลาสติกมักทำจากโพลีเอทิลีนคุณไม่สามารถติดด้วยกาวธรรมดาได้ ปืนกาวใช้งานได้ดี

ฉันเตือนคุณว่าควรใช้ล้อและมอเตอร์แบบเดียวกัน มิฉะนั้น หุ่นยนต์จะไม่ขับตรง ในภาพ มอเตอร์ต่างกันและหุ่นยนต์ตัวนี้ไม่น่าจะขับเป็นเส้นตรง น่าจะเป็นวงกลม

ตอนนี้ คุณต้องติดมอเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งเข้ากับกล่องไม้ขีดโดยใช้เทปกาว ตัวยึดควรมีขนาดเพียงครึ่งเดียวของกล่อง เนื่องจากจะมีมอเตอร์ตัวที่สองอยู่อีกด้านหนึ่งด้วย

เรายึดด้วยเทปไฟฟ้ากับมอเตอร์ตัวที่สองโดยมีล้ออยู่อีกด้านหนึ่งของกล่อง

เนื่องจากมอเตอร์ของเราอยู่ที่ด้านล่างของกล่องไม้ขีดไฟ จึงต้องวางแบตเตอรี่ไว้ด้านบน และยึดทุกอย่างไว้อย่างเป็นธรรมชาติด้วยเทปกาว เพิ่มสวิตช์ด้วย

สร้างหุ่นยนต์ง่ายมาก มาดูกันว่าจะได้อะไรบ้าง สร้างหุ่นยนต์ที่บ้านเพื่อที่จะเข้าใจพื้นฐานของหุ่นยนต์

แน่นอน หลังจากชมภาพยนตร์เกี่ยวกับหุ่นยนต์ คุณมักจะต้องการสร้างเพื่อนในอ้อมแขน แต่คุณไม่รู้ว่าจะเริ่มต้นจากตรงไหน แน่นอน คุณจะไม่สามารถสร้างเทอร์มิเนเตอร์แบบสองขาได้ แต่เราไม่ได้ตั้งเป้าไว้สำหรับสิ่งนี้ ใครก็ตามที่รู้วิธีจับหัวแร้งอย่างถูกต้องสามารถประกอบหุ่นยนต์ง่ายๆ ได้ และไม่จำเป็นต้องมีความรู้เชิงลึก แม้ว่าจะไม่รบกวนก็ตาม วิทยาการหุ่นยนต์สมัครเล่นไม่ได้แตกต่างจากวิศวกรรมวงจรมากนัก แต่น่าสนใจกว่ามาก เนื่องจากพื้นที่ต่างๆ เช่น กลศาสตร์และการเขียนโปรแกรมก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน ส่วนประกอบทั้งหมดนั้นหาได้ง่ายและไม่แพงมาก ดังนั้นความก้าวหน้าจะไม่หยุดนิ่ง และเราจะใช้มันให้เป็นประโยชน์

บทนำ

ดังนั้น. หุ่นยนต์คืออะไร? ในกรณีส่วนใหญ่นี้ อุปกรณ์อัตโนมัติซึ่งตอบสนองต่อการกระทำใด ๆ สิ่งแวดล้อม. หุ่นยนต์สามารถควบคุมได้โดยมนุษย์หรือดำเนินการตามที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า โดยทั่วไปแล้ว หุ่นยนต์จะมีเซ็นเซอร์ที่หลากหลาย (ระยะทาง มุมการหมุน ความเร่ง) กล้องวิดีโอ อุปกรณ์ควบคุม ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของหุ่นยนต์ประกอบด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ (MC) - ไมโครเซอร์กิตที่มีโปรเซสเซอร์ เครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกา อุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ RAM และหน่วยความจำถาวร มีไมโครคอนโทรลเลอร์หลายตัวในโลกสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน และสามารถประกอบหุ่นยนต์อันทรงพลังได้บนพื้นฐานของมัน สำหรับอาคารสมัครเล่นไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR นั้นใช้กันอย่างแพร่หลาย พวกมันเข้าถึงได้มากที่สุดและบนอินเทอร์เน็ต คุณสามารถหาตัวอย่างมากมายจาก MK เหล่านี้ ในการทำงานกับไมโครคอนโทรลเลอร์ คุณต้องสามารถตั้งโปรแกรมในแอสเซมเบลอร์หรือ C และมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลและแอนะล็อก ในโครงการของเรา เราจะใช้ C. การเขียนโปรแกรมสำหรับ MK นั้นไม่แตกต่างจากการเขียนโปรแกรมบนคอมพิวเตอร์มากนัก ไวยากรณ์ของภาษาเหมือนกัน ฟังก์ชันส่วนใหญ่เกือบจะเหมือนกัน และฟังก์ชันใหม่นั้นค่อนข้างง่ายต่อการเรียนรู้และใช้งานสะดวก

สิ่งที่เราต้องการ

ในการเริ่มต้น หุ่นยนต์ของเราสามารถเคลื่อนที่ผ่านสิ่งกีดขวาง นั่นคือ ทำซ้ำพฤติกรรมปกติของสัตว์ส่วนใหญ่ในธรรมชาติ ทุกสิ่งที่เราต้องการเพื่อสร้างหุ่นยนต์ดังกล่าวมีอยู่ในร้านวิศวกรรมวิทยุ มาตัดสินใจว่าหุ่นยนต์ของเราจะเคลื่อนไหวอย่างไร ฉันคิดว่าประสบความสำเร็จมากที่สุดคือแทร็กที่ใช้ในรถถังนี่เป็นทางออกที่สะดวกที่สุดเพราะแทร็กมีความสามารถในการวิ่งข้ามประเทศมากกว่าล้อของรถและสะดวกกว่าในการควบคุม (เพื่อเลี้ยว ก็เพียงพอที่จะหมุนแทร็คไปในทิศทางต่างๆ) ดังนั้นคุณจะต้องมีถังของเล่นที่มีรางหมุนแยกจากกัน คุณสามารถซื้อได้ที่ร้านขายของเล่นใด ๆ ในราคาที่เหมาะสม จากรถถังนี้ คุณต้องการเพียงแท่นที่มีรางและมอเตอร์พร้อมกระปุกเกียร์ คุณสามารถคลายเกลียวที่เหลือและโยนทิ้งได้อย่างปลอดภัย เราต้องการไมโครคอนโทรลเลอร์ด้วยตัวเลือกของฉันอยู่ที่ ATmega16 - มีพอร์ตเพียงพอสำหรับเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงและโดยทั่วไปแล้วจะค่อนข้างสะดวก คุณจะต้องซื้อส่วนประกอบวิทยุ, หัวแร้ง, มัลติมิเตอร์

ทำบอร์ดกับ MK

ในกรณีของเรา ไมโครคอนโทรลเลอร์จะทำหน้าที่ของสมอง แต่เราจะไม่เริ่มต้นด้วยมัน แต่ด้วยแหล่งพลังงานของสมองของหุ่นยนต์ โภชนาการที่เหมาะสมเป็นการรับประกันสุขภาพ ดังนั้นเราจะเริ่มต้นด้วยการป้อนอาหารให้หุ่นยนต์อย่างถูกต้อง เนื่องจากผู้สร้างหุ่นยนต์มือใหม่มักจะทำผิดพลาดในเรื่องนี้ และเพื่อให้หุ่นยนต์ของเราทำงานได้ตามปกติ คุณต้องใช้เครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า ฉันชอบชิป L7805 มากกว่า - มันถูกออกแบบมาเพื่อเอาท์พุตแรงดันไฟที่เสถียรที่ 5V ซึ่งเป็นสิ่งที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ของเราต้องการ แต่เนื่องจากความจริงที่ว่าแรงดันตกบนชิปนี้อยู่ที่ประมาณ 2.5V จึงต้องจ่ายขั้นต่ำ 7.5V ให้กับมัน ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์ใช้ร่วมกันกับตัวกันโคลงนี้เพื่อทำให้ระลอกคลื่นแรงดันไฟฟ้าเรียบ และต้องมีไดโอดรวมอยู่ในวงจรเพื่อป้องกันการกลับขั้วของขั้วไฟฟ้า

ตอนนี้เราสามารถทำงานกับไมโครคอนโทรลเลอร์ของเราได้แล้ว กรณีของ MK คือ DIP (สะดวกกว่าในการบัดกรี) และมีสี่สิบพิน บนเครื่องมี ADC, PWM, USART และสิ่งอื่น ๆ อีกมากมายที่เราจะไม่ใช้ในตอนนี้ ลองดูโหนดที่สำคัญสองสามข้อ เอาต์พุต RESET (ขาที่ 9 ของ MK) ถูกดึงขึ้นโดยตัวต้านทาน R1 ไปที่ "บวก" ของแหล่งพลังงาน - ต้องทำสิ่งนี้! มิฉะนั้น MK ของคุณอาจรีเซ็ตโดยไม่ได้ตั้งใจหรืออีกนัยหนึ่งล้มเหลว นอกจากนี้ยังเป็นที่พึงปรารถนา แต่ไม่บังคับ ในการเชื่อมต่อ RESET ผ่านตัวเก็บประจุเซรามิก C1 กับกราวด์ ในแผนภาพ คุณยังสามารถเห็นอิเล็กโทรไลต์ 1,000 ยูเอฟ ซึ่งช่วยให้คุณประหยัดจากแรงดันไฟตกเมื่อเครื่องยนต์ทำงาน ซึ่งจะส่งผลดีต่อการทำงานของไมโครคอนโทรลเลอร์ด้วย Crystal resonator X1 และตัวเก็บประจุ C2, C3 ควรวางไว้ใกล้กับพิน XTAL1 และ XTAL2 มากที่สุด

ฉันจะไม่พูดถึงวิธีแฟลช MK เนื่องจากคุณสามารถอ่านได้ทางอินเทอร์เน็ต เราจะเขียนโปรแกรมในภาษา C ฉันเลือก CodeVisionAVR เป็นสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรม เป็นสภาพแวดล้อมที่สะดวกและมีประโยชน์สำหรับผู้เริ่มต้น เพราะมีวิซาร์ดการสร้างโค้ดในตัว

การควบคุมมอเตอร์

ไม่น้อยกว่า องค์ประกอบที่สำคัญในหุ่นยนต์ของเรามีตัวขับมอเตอร์ซึ่งทำให้เราควบคุมได้ง่ายขึ้น ไม่ควรเชื่อมต่อมอเตอร์โดยตรงกับ MK! โดยทั่วไปแล้ว ไมโครคอนโทรลเลอร์ไม่สามารถควบคุมโหลดที่ทรงพลังได้โดยตรงจากไมโครคอนโทรลเลอร์ มิฉะนั้น ไมโครคอนโทรลเลอร์จะไหม้หมด ใช้ทรานซิสเตอร์ที่สำคัญ สำหรับกรณีของเรามีชิปพิเศษ - L293D ในโครงการง่ายๆ เช่นนี้ พยายามใช้ชิปตัวนี้กับดัชนี "D" เสมอ เนื่องจากมีไดโอดในตัวสำหรับการป้องกันการโอเวอร์โหลด ชิปนี้ง่ายต่อการจัดการและหาซื้อได้ง่ายในร้านค้าวิศวกรรมวิทยุ มีให้เลือกสองแพ็คเกจ DIP และ SOIC เราจะใช้ในแพ็คเกจ DIP เนื่องจากง่ายต่อการติดตั้งบนกระดาน L293D มีมอเตอร์และแหล่งจ่ายไฟแบบลอจิกแยกจากกัน ดังนั้น เราจะจ่ายไฟให้กับไมโครเซอร์กิตจากสเตบิไลเซอร์ (อินพุต VSS) และมอเตอร์จากแบตเตอรี่โดยตรง (อินพุต VS) L293D สามารถทนต่อโหลดได้ 600 mA ต่อช่องสัญญาณ และมีสองช่องสัญญาณเหล่านี้ กล่าวคือ สามารถเชื่อมต่อมอเตอร์สองตัวเข้ากับไมโครเซอร์กิตเดียวได้ แต่เพื่อความปลอดภัย เราจะรวมช่องสัญญาณเข้าด้วยกัน จากนั้นเราต้องการไมโครโฟนหนึ่งตัวสำหรับแต่ละเครื่องยนต์ ตามมาด้วยว่า L293D จะสามารถทนต่อ 1.2 A ได้ เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ คุณต้องรวมขาของไมโครตามที่แสดงในแผนภาพ microcircuit ทำงานดังนี้: เมื่อใช้ตรรกะ "0" กับ IN1 และ IN2 และใช้หน่วยลอจิคัลกับ IN3 และ IN4 มอเตอร์จะหมุนไปในทิศทางเดียวและหากสัญญาณถูกกลับด้าน จะใช้ศูนย์ตรรกะ จากนั้นมอเตอร์จะเริ่มหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม พิน EN1 และ EN2 มีหน้าที่เปิดแต่ละช่อง เราเชื่อมต่อและเชื่อมต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ "บวก" จากโคลง เนื่องจากไมโครเซอร์กิตร้อนขึ้นระหว่างการทำงาน และการติดตั้งหม้อน้ำเป็นปัญหาสำหรับเคสประเภทนี้ ขา GND ให้การระบายความร้อน - เป็นการดีกว่าที่จะบัดกรีบนพื้นที่สัมผัสกว้าง นั่นคือทั้งหมดที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับไดรเวอร์มอเตอร์ในครั้งแรก

เซ็นเซอร์สิ่งกีดขวาง

เพื่อให้หุ่นยนต์ของเราสามารถนำทางและไม่ชนกับทุกสิ่ง เราจะติดตั้งเซ็นเซอร์อินฟราเรดสองตัวบนนั้น เซ็นเซอร์ที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยไดโอด IR ที่ปล่อยออกมาในสเปกตรัมอินฟราเรดและโฟโตทรานซิสเตอร์ที่จะรับสัญญาณจากไดโอด IR หลักการคือ: เมื่อไม่มีสิ่งกีดขวางที่ด้านหน้าของเซนเซอร์ รังสีอินฟราเรดจะไม่ตกบนโฟโตทรานซิสเตอร์และจะไม่เปิดออก หากมีสิ่งกีดขวางที่ด้านหน้าของเซ็นเซอร์ รังสีจากมันจะถูกสะท้อนและตกลงบนทรานซิสเตอร์ - มันเปิดออกและกระแสเริ่มไหล ข้อเสียของเซ็นเซอร์ดังกล่าวคือสามารถตอบสนองต่อ พื้นผิวต่างๆและไม่ได้รับการปกป้องจากการรบกวน - จากสัญญาณภายนอกจากอุปกรณ์อื่น เซ็นเซอร์อาจทำงานโดยไม่ตั้งใจ การมอดูเลตสัญญาณสามารถป้องกันการรบกวนได้ แต่ตอนนี้เราจะไม่รบกวนสิ่งนี้ สำหรับผู้เริ่มต้นก็เพียงพอแล้ว

เฟิร์มแวร์หุ่นยนต์

ในการชุบชีวิตหุ่นยนต์ คุณต้องเขียนเฟิร์มแวร์สำหรับมัน นั่นคือโปรแกรมที่จะอ่านค่าจากเซ็นเซอร์และเอ็นจิ้นการควบคุม โปรแกรมของฉันง่ายที่สุดไม่มี โครงสร้างที่ซับซ้อนและทุกคนจะเข้าใจ สองบรรทัดถัดไปรวมถึงไฟล์ส่วนหัวสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์และคำสั่งสำหรับสร้างความล่าช้า:

#รวม
#รวม

บรรทัดต่อไปนี้มีเงื่อนไขเนื่องจากค่า PORTC ขึ้นอยู่กับว่าคุณเชื่อมต่อไดรเวอร์มอเตอร์กับไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณอย่างไร:

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; ค่า 0xFF หมายความว่าผลลัพธ์จะเป็นบันทึก "1" และ 0x00 เป็นบันทึก "0" ด้วยโครงสร้างดังต่อไปนี้ เราจะตรวจสอบว่ามีสิ่งกีดขวางหน้าหุ่นยนต์หรือไม่ และอยู่ด้านใด: if (!(PINB & (1<

หากแสงจากไดโอด IR กระทบโฟโตทรานซิสเตอร์ บันทึกจะถูกตั้งค่าไว้ที่ขาของไมโครคอนโทรลเลอร์ "0" และหุ่นยนต์เริ่มเคลื่อนกลับเพื่อเคลื่อนตัวออกห่างจากสิ่งกีดขวางแล้วหันหลังกลับเพื่อไม่ให้ชนกับสิ่งกีดขวางอีกครั้งแล้วจึงเดินหน้าอีกครั้ง เนื่องจากเรามีเซ็นเซอร์สองตัว เราจึงตรวจสอบสิ่งกีดขวางสองครั้ง - ทางขวาและทางซ้าย ดังนั้นเราจึงสามารถค้นหาได้ว่าสิ่งกีดขวางนั้นอยู่ด้านใด คำสั่ง "delay_ms(1000)" ระบุว่าจะผ่านไปหนึ่งวินาทีก่อนที่คำสั่งถัดไปจะเริ่มดำเนินการ

บทสรุป

ฉันได้ครอบคลุมทุกแง่มุมที่จะช่วยคุณสร้างหุ่นยนต์ตัวแรกของคุณ แต่หุ่นยนต์ไม่ได้จบเพียงแค่นั้น หากคุณประกอบหุ่นยนต์ตัวนี้ คุณจะมีโอกาสมากมายที่จะขยายมัน คุณสามารถปรับปรุงอัลกอริธึมของหุ่นยนต์ได้ เช่น จะทำอย่างไรถ้าสิ่งกีดขวางไม่ได้อยู่ด้านเดียว แต่อยู่ตรงหน้าหุ่นยนต์ นอกจากนี้ยังไม่เสียหายที่จะติดตั้งตัวเข้ารหัส ซึ่งเป็นอุปกรณ์ง่ายๆ ที่จะช่วยให้คุณวางตำแหน่งและทราบตำแหน่งของหุ่นยนต์ในอวกาศได้อย่างแม่นยำ เพื่อความชัดเจน สามารถติดตั้งจอแสดงผลแบบสีหรือขาวดำที่สามารถแสดงข้อมูลที่เป็นประโยชน์ - ระดับการชาร์จแบตเตอรี่ ระยะห่างจากสิ่งกีดขวาง ข้อมูลการดีบักต่างๆ การปรับปรุงเซ็นเซอร์จะไม่รบกวน - การติดตั้ง TSOP (นี่คือตัวรับ IR ที่รับรู้สัญญาณของความถี่ที่แน่นอนเท่านั้น) แทนโฟโตทรานซิสเตอร์ทั่วไป นอกจากเซ็นเซอร์อินฟราเรดแล้ว ยังมีเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกซึ่งมีราคาแพงกว่าและไม่มีข้อเสียด้วย แต่เพิ่งได้รับความนิยมในหมู่ผู้สร้างหุ่นยนต์ เพื่อให้หุ่นยนต์ตอบสนองต่อเสียง จะเป็นการดีที่จะติดตั้งไมโครโฟนพร้อมแอมพลิฟายเออร์ แต่ฉันคิดว่าสิ่งที่น่าสนใจจริงๆ คือการติดตั้งกล้องและเขียนโปรแกรมแมชชีนวิชั่นโดยอิงจากมัน มีชุดไลบรารี OpenCV พิเศษที่คุณสามารถตั้งโปรแกรมการจดจำใบหน้า การเคลื่อนไหวบนบีคอนสี และสิ่งที่น่าสนใจอื่นๆ ได้มากมาย ทุกอย่างขึ้นอยู่กับจินตนาการและทักษะของคุณ

รายการส่วนประกอบ:

ATmega16 ในแพ็คเกจ DIP-40>

L7805 ในแพ็คเกจ TO-220

L293D ในแพ็คเกจ DIP-16 x2 ชิ้น

ตัวต้านทานที่มีกำลัง 0.25 W ที่มีหน่วยวัด: 10 kOhm x1 pcs., 220 Ohm x4 pcs.

ตัวเก็บประจุเซรามิก: 0.1 uF, 1 uF, 22 pF

ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า: 1,000 uF x 16 V, 220 uF x 16V x2 ชิ้น

ไดโอด 1N4001 หรือ 1N4004

เครื่องสะท้อนเสียงควอทซ์ 16 MHz

ไดโอด IR: จำนวนสองชิ้นจะทำได้

โฟโต้ทรานซิสเตอร์ก็มีเช่นกัน แต่ทำปฏิกิริยากับความยาวคลื่นของรังสีอินฟราเรดเท่านั้น

รหัสเฟิร์มแวร์:

/****************************************************** **** **** เฟิร์มแวร์สำหรับหุ่นยนต์ ประเภท MK: ATmega16 ความถี่สัญญาณนาฬิกา: 16.000000 MHz หากคุณมีความถี่ควอตซ์ที่แตกต่างกัน คุณต้องระบุสิ่งนี้ในการตั้งค่าสภาพแวดล้อม: โครงการ -> กำหนดค่า -> "C Compiler" แท็บ ****** ******************************************* *********/ #รวม #รวม void main(void) ( //ตั้งค่าพอร์ตสำหรับอินพุต //ผ่านพอร์ตเหล่านี้เรารับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ DDRB=0x00; //เปิดตัวต้านทานแบบดึงขึ้น PORTB=0xFF; // ตั้งค่าพอร์ตสำหรับเอาต์พุต // ผ่านสิ่งเหล่านี้ พอร์ตเราควบคุมมอเตอร์ DDRC =0xFF; //ลูปหลักของโปรแกรม ที่นี่เราอ่านค่าจากเซ็นเซอร์ // และควบคุมมอเตอร์ในขณะที่ (1) ( //เลื่อนไปข้างหน้า PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; if (!(PINB & (1 .)<เกี่ยวกับหุ่นยนต์ของฉัน

ขณะนี้หุ่นยนต์ของฉันใกล้จะเสร็จสมบูรณ์แล้ว

มันมีกล้องไร้สาย, เซ็นเซอร์วัดระยะทาง (ทั้งกล้องและเซ็นเซอร์นี้ติดตั้งอยู่บนหอคอยหมุน), เซ็นเซอร์สิ่งกีดขวาง, ตัวเข้ารหัส, เครื่องรับสัญญาณจากรีโมทคอนโทรลและอินเทอร์เฟซ RS-232 สำหรับเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ มันทำงานในสองโหมด: อัตโนมัติและแมนนวล (รับสัญญาณควบคุมจากรีโมทคอนโทรล) นอกจากนี้ยังสามารถเปิด / ปิดกล้องจากระยะไกลหรือโดยหุ่นยนต์เองเพื่อประหยัดพลังงานแบตเตอรี่ ฉันกำลังเขียนเฟิร์มแวร์เพื่อปกป้องอพาร์ตเมนต์ (การถ่ายโอนรูปภาพไปยังคอมพิวเตอร์ การตรวจจับการเคลื่อนไหว ทางอ้อมของสถานที่)