فن مايكرو: روبوت بت - سهل وغير مكلف: 17 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

بي بي سي مايكرو: البتات رائعة! إنها سهلة البرمجة ، فهي مليئة بميزات مثل البلوتوث ومقياس التسارع وهي غير مكلفة.

ألن يكون من الرائع أن تكون قادرًا على بناء سيارة روبوت لا تكلف شيئًا؟ هذا المشروع مستوحى من رغبة طلاب المدارس الابتدائية في بناء روبوتات باستخدام الحد الأدنى من الأجزاء ، وحيثما أمكن ، استخدام المواد المعاد تدويرها. يستغرق القليل من الوقت ويشجع الطلاب على تعلم البرمجة وبعض الهندسة واستخدام مهاراتهم الحرفية. لا يوجد قطع أو حفر بأدوات كهربائية ولا لحام. مواد البناء الأساسية هي صندوق مناديل الوجه (مثل "كلينكس") وقليل من الكرتون المقوى. يمكن إكماله في غضون أيام قليلة من وقت الفصل الدراسي.

سوف تتعلم بعض الإلكترونيات ، وتشفير micro: bit الأساسي وكيفية استخدام مقياس التسارع وميزات Bluetooth الخاصة بـ micro: bit.

لذلك دعونا نبدأ!

الخطوة 1: قائمة الأجزاء

قائمة الاجزاء

كمية تكلفة البند

علبة مناديل خالية 1

صندوق كرتون (مموج) خالي من قطعتين تلائم قاع الصندوق للتقوية.

الحد الأدنى من الأسلاك الصلبة الأساسية يكفي لتوصيل الأسلاك للمشروع

بي بي سي مايكرو: بت التجزئة 2 - واحد لجهاز الإرسال ، واحد للتحكم في السيارة

مايكرو: بت GPIO Edge Connector من 6 إلى 15 دولارًا أمريكيًا 1

محرك / عجلة موجهة 3 دولارات أمريكية لكل منها 2

لوح توصيل صغير 0.75 دولار أمريكي 1

مشبك بطارية 9 فولت 0.25 دولار أمريكي 1

SN754410NE Motor Chip 0.40 دولار أمريكي 1

كرة بينج بونج الحد الأدنى 1

عجلة الكرة (اختياري) 1.20 دولار أمريكي 1 - يمكن استخدام نصف كرة بينج بونج أو رخام بدلاً من ذلك

شريط رغوي ذو وجهين 2 دولار في متجر الدولار 1 لفة - لتركيب المحركات على القاعدة

الغراء الأبيض ربما يكون لديك بالفعل بعض

الادوات المحتاجة

مسطرة

سكينة صغيرة

مسدس الغراء الساخن (اختياري)

مشبك ورق أو بوصلة لثقب ثقوب صغيرة في علبة المناديل

أداة قطع دوارة (اختيارية) أو منشار حلاقة لقطع كرة البينج بونج إلى نصفين.

الخطوة الثانية: بناء الروبوت

ضع صندوق المناديل على لوح الكرتون المموج بحيث يكون الجانب الطويل من الصندوق متماشياً مع حواف الورق المقوى. تتبع قاعدة صندوق المناديل على الورق المقوى. ستحتاج قطعتين. قطع القطع بعناية بالسكين والمسطرة. يجب عليك تقليمها حتى تستوعب داخل الصندوق وافتح أحد طرفي علبة المناديل بعناية لاختبار ملاءمتها للورق المقوى.

استخدم الغراء الأبيض أو غراء النجار للصق قطعة واحدة من الورق المقوى بالقاعدة الداخلية للصندوق. ضع بعض الأشياء الثقيلة مثل البطاريات داخل الصندوق لوزن الورق المقوى بحيث يتم تثبيته بإحكام في الصندوق. اتركها تنشف.

قبل أن نذهب إلى أبعد من ذلك ، قد ترغب في لحام أطوال قصيرة من الأسلاك الصلبة في أسلاك المحرك وأسلاك مشبك البطارية 9 فولت. ثم قم بتغطية الوصلات بأنابيب الانكماش الحراري. سيسهل إدخال هذه الأسلاك في اللوح. أعلم أنني قلت ، "لا لحام" ، ولكن مهلا ، هذا هو الإلكترونيات!

الخطوه 3:

ابدأ الآن في وضع الأجزاء على قطعة الكرتون الأخرى كما هو موضح. حاول تركيب اللوح باتجاه النهاية التي ستكون الجزء الخلفي من السيارة حتى يتلاءم موصل micro: bit وموصل الحافة. من أجل التناسق ، يكون السكة الحمراء للوحة أعلى الصور. يوصى بتوجيهك بنفس الطريقة لسهولة التجميع.

الغراء الساخن رائع لإرفاق اللوح. ثم يمكنك إزالته بسهولة إذا كنت تريد استخدامه لمشروع آخر. لا تستخدم الشريطين الجانبيين في الجزء السفلي من اللوح. يحمل الوصلات المعدنية داخل اللوح. إذا قمت بسحبه بعيدًا ، فسوف يدمر لوح التجارب.

الخطوة 4: قم بتوصيل Micro: bit Edge Connector

الآن قم بتوصيل موصل الحافة بلوحة التجارب كما هو موضح مع الموصل الذي يشير إلى مقدمة الروبوت. يجب أن تمتد المسامير إلى الحوض الصغير (الوادي) الذي يمتد على طول منتصف لوح التجارب.

الخطوة الخامسة: قم بتثبيت SN754410NE Motor Control Chip

قم بتثبيت شريحة المحرك SN754410NE بعناية على اللوح. يجب أن يكون الشق الصغير موجهًا نحو موصل الحافة.

الخطوة 6: قم بتوصيل شريحة المحرك

إذا نظرت لأسفل على شريحة المحرك من الأعلى ، مع وجود الشق على اليمين ، فإن المسامير الموجودة في الأعلى مرقمة من 1 إلى 8 من اليمين إلى اليسار ، ثم الدبابيس الموجودة في الأسفل مرقمة من 9 إلى 16 في الأسفل. سيتم تقديم شرح لكيفية عمل رقاقة المحرك في نهاية هذا المشروع. استخدم أطوالًا صغيرة من الأسلاك للانضمام ،

دبوس 1 في السكة الحمراء

دبوس 8 في السكة الحمراء

دبوس 9 في السكة الحمراء

دبوس 16 على السكة الحمراء

استخدم سلكًا قصيرًا لربط طرف الموصل الأرضي بالقضيب الأزرق للوح ، واستخدم سلكًا صغيرًا لربط السكة الزرقاء بالجانب العلوي لتوصيل 4 أو 5 من رقاقة المحرك. إنها نقطة الأرض الخاصة بالشريحة وتحتاج فقط إلى تأريض الشريحة بسلك واحد.

الخطوة 7: دبابيس اتجاهية ذات محرك سلكي

نحن نستخدم دبابيس micro: Bit 13 و 14 و 15 و 16 لسببين. أولاً ، تم تجميعهم جميعًا معًا على السبورة لتوفير توصيلات مريحة. ثانيًا ، لا يتم استخدامها لأغراض أخرى بواسطة micro: Bit لذلك لن تقوم بتعطيل ميزات مثل مجموعة LED إذا كنت ترغب في استخدامها في التصميم النهائي الخاص بك. يوجد رابط لتخصيصات أسلاك الدبوس في نهاية هذا المشروع للرجوع إليه في المستقبل.

ربط طرف موصل دبوس 13 إلى دبوس 7 على رقاقة المحرك.

قم بربط طرف موصل الحافة 14 بالدبوس 2 على شريحة المحرك.

قم بتوصيل دبوس الموصل الحافة 15 إلى دبوس 10 على شريحة المحرك. (الأسلاك الصفراء في الصورة)

قم بتوصيل دبوس الموصل الحافة 16 إلى دبوس 15 على شريحة المحرك.

اربط السكة الحمراء على جانب واحد من اللوح بالسكة الحمراء على الجانب الآخر بطول السلك. اربط السكة الزرقاء على جانب واحد من اللوح بالسكة الزرقاء على الجانب الآخر بطول السلك. تحمل هذه الأسلاك الجهد إلى جانبي الدائرة والمصدر الأرضي إلى جانبي الدائرة.

الخطوة 8: قم بتوصيل المحركات

ضع السلك الأخضر (الأسود) للمحرك الأيسر (أعلى الرسم التخطيطي) على دبوس 3 على رقاقة المحرك.

ضع السلك الأحمر للمحرك الأيسر على دبوس 6 على شريحة المحرك.

ضع السلك الأحمر للمحرك الأيمن على دبوس 14 على شريحة المحرك.

ضع السلك الأخضر (الأسود) للمحرك الأيمن على دبوس 11 على شريحة المحرك.

الخطوة 9: قم بتوصيل مشبك البطارية 9 فولت

ستعمل البطارية 9 فولت على تشغيل كل من المحركات وشريحة التحكم في المحرك.

قم بتوصيل السلك الأسود الخاص بمشبك البطارية 9 فولت بالقضيب الأرضي للوح.

قم بتوصيل السلك الأحمر لمشبك البطارية 9 فولت بالدبوس 16 من شريحة المحرك.

تم توصيل الأسلاك الخاصة بك!

خذ بضع دقائق للتحقق مرة أخرى من عملك. قد يوفر بعض البطاريات المطبوخة أو ما هو أسوأ ، الدوائر ، إذا اكتشفت الأخطاء وقمت بتصحيحها قبل تشغيل السيارة.

الخطوة 10: مخطط الأسلاك

يتم توفير مخطط الأسلاك هنا للتحقق من الأسلاك الخاصة بك حتى الآن.

الخطوة 11: ترميز Micro: bit Transmitter و Micro: bit Receiver / Robot Control

سنستخدم ميكرو بت واحدًا كجهاز تحكم عن بعد وميكرو بت ثانيًا كجهاز استقبال / وحدة تحكم روبوت.

في جهاز الإرسال ، سنستخدم مقياس التسارع لقياس الميل الأمامي / الخلفي للميكرو: بت لجعل السيارة تتقدم للأمام أو للخلف أو تتوقف. سنستخدم الزرين A و B لتعديل الأمام / الخلف لتضمين الانعطاف لليسار / لليمين.

من المفترض أنك معتاد على استخدام كتل makeCode لبرمجة ميكرو: بت. يتم توفير كتل التعليمات البرمجية هنا مع تفسيرات لما تفعله كل كتلة.

نظرًا لأن ملفات صور كتل التعليمات البرمجية كبيرة جدًا ، ما عليك سوى تنزيل هذين الملفين ويمكنك متابعة التعليقات لإنشاء الكتل. ما عليك سوى اتباع مستندات كتل التعليمات البرمجية المعلقة بالكامل لإنشاء ملفات micro: bit hex الخاصة بك أو يمكنك فقط تنزيل جهاز الإرسال كود ورمز جهاز الاستقبال إذا كنت ترغب في ذلك وقم بتثبيتهما مباشرة.

الخطوة 12: التجميع النهائي - التثبيت المسبق للاختبار وتثبيت كرة بينج بونج

بعد أن تقوم بتحميل الكود الخاص بك إلى جهاز الإرسال والتحكم الدقيق في الروبوت: بت ، قم بتوصيل مستقبل الروبوت الصغير: بت في موصل الحافة وقم بتشغيله. قم بتشغيل جهاز الإرسال وحاول قيادة السيارة بمجرد تحريك جهاز الإرسال والضغط على الزرين A و B. إذا كانت كل الأعمال ، فتابع. إذا لم يكن كذلك ، فارجع من خلال الأسلاك الخاصة بك وتحقق من اتصالاتك. هل بطارياتك كلها بخير؟

قطع كرة بينج بونج بعناية إلى نصفين. اقلب الصندوق ثم قم بغراء نصف الكرة على الجانب السفلي من الصندوق. هذه هي "العجلة الثالثة". إذا كنت تريد حلًا أفضل ، فقم بشراء عجلة الكرة الفولاذية المذكورة في قائمة الأجزاء وقم بتثبيتها بالغراء الساخن أو استخدم سلكًا مثقوبًا من خلال الجزء السفلي من الصندوق.

الخطوة 13: تركيب المحرك وتركيبه

الآن دعنا نركب المحركات على القاعدة والمربع.

وجه كل محرك واحدًا تلو الآخر بحيث يكون النتوء الدائري الصغير متجهًا للخارج.

ثم على الجزء السفلي من كل محرك ، ضع قطعة من الشريط اللاصق ذي الوجهين.

أدخل لوحة المكونات في علبة المناديل.

بعد ذلك ، قم بتدوير المحرك بحيث يكون النتوء الدائري الصغير متجهًا للخارج.

بعد ذلك ، اضغط على الجزء الخلفي من المحرك مقابل جانب الصندوق حتى تظهر غمازة صغيرة في الخارج. إذا وضعت إبهامك على الجزء الخارجي من الصندوق وضغطت على المحور ، فسوف تحصل على غمازة أعمق يسهل رؤيتها.

استخدم سكينًا صغيرًا لقطع الغمازة. سيكون هذا حيث يخرج المحور من الصندوق.

بعد ذلك ، اضغط على المحرك مقابل جانب الصندوق مرة أخرى بحيث يصنع النتوء الدائري الصغير غمازة.

اقطع هذه الغمازة أيضًا.

إذا كان جهاز الاستقبال الخاص بك micro: Bit مبرمجًا ، فقم بتثبيته في الموصل الجانبي وأرفق حزمة البطارية (مع إيقاف تشغيل مفتاح الطاقة. حرك قاعدة الورق المقوى مع جميع المكونات بعناية في صندوق المناديل.

الخطوة 14: قم بتركيب المحركات على قاعدة Cardboard

قم بإزالة الغطاء من الشريط ذي الوجهين واضغط على كل محرك لأسفل لتثبيته على قاعدة لوحة المكونات الخاصة بك.

أدخل بوصلة أو مشبك ورق غير منحني في فتحتَي البرغي في كل محرك وادفعه للخارج لثقب الصندوق.

قم الآن بقطع قطعتين من الأسلاك المصمتة بطول حوالي 8 سم. انحنى مثل شكل 'U' وقم بتغذية نهايات السلك في المحركات من الخارج. قم بلفهم لتأمين المحركات على جوانب صندوق المناديل.

الخطوة 15: الاتصالات النهائية ودعنا نقود

توجد الآن بطارية 9 فولت بين المحركات.

يتم توصيل السلك السالب بسكة أرضية زرقاء ويتم توصيل السلك الأحمر في السن 16 من شريحة التحكم في المحرك.

إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك استخدام سلك ذكر / أنثى من نوع Dupont للسماح بتوصيل / فصل بطارية 9V من الدائرة عندما لا تكون قيد الاستخدام.

قم بتوصيل الطرف الذكري لسلك Dupont في Pin 16 على شريحة المحرك واترك الطرف الأنثوي مجانًا. ثم تقوم فقط بتوصيل السلك الأحمر 9 فولت في الطرف الأنثوي لسلك دوبونت ويتم تنشيط الروبوت الخاص بك.

قم بتوصيل العجلات بالروبوت الخاص بك وانتهى الأمر!

إذا كنت ترغب في تزيين الروبوت الخاص بك كحافلة مدرسية ، فقد تم توفير العمل الفني كملف هنا. للحصول على أفضل النتائج ، اطبع العمل الفني على ورق صور لامع. يعمل Superglue جيدًا لإرفاق العمل الفني بالمربع. لقد استخدمت الغراء الفائق على غرار جل الغوريلا وعملت بشكل رائع! هناك الكثير من أفكار الموضوعات هنا. حافلة مدرسية ، شاحنة إطفاء ، عربة سكن متنقلة ، شاحنة توصيل. خيالك هو دليلك!

بمجرد الانتهاء من بناء هذا الروبوت ، يمكنك تجربة الورق المقوى المموج المطوي لصنع هيكل بنمط مختلف ، والآن قم بتشغيل المايكرو: بتات ، وقم بتوصيل البطارية 9 فولت وابدأ في قيادة الحافلة / السيارة!

أتمنى أن تكون قد وجدت هذا المشروع ممتعًا ومقدمة رائعة للروبوتات باستخدام micro: bits!

أطيب الأماني!

جورد باين (نيوماركت ، أونتاريو كندا)

الخطوة 16: عمل فني للحافلة المدرسية

الخطوة 17: الأسئلة المتداولة

لماذا لا تستخدم L293D أو L298 Motor Controller IC؟

مايكرو: بت هو جهاز مستوى منطق 3 فولت. لا يمكنه توفير 5 فولت اللازمة لتنشيط L293D أو L298. يتطلب SN754410NE أيضًا 5 إلى 7 فولت للتنشيط ، لكن تصميم الشريحة قوي بما يكفي للتعامل مع Vcc 9 فولت. لذلك نستخدم بطارية 9 فولت لتشغيل كل من شريحة المحرك والمحركات. شكرا لتطورات التعلم لهذه البصيرة. بعد قولي هذا ، قد يكون من الممكن العثور على L293D يمكن تنشيطه على 3 فولت ، لكنه لا يتوافق مع مواصفات التصميم الأصلية للشريحة.