LF القائم على الموافقة المسبقة عن علم وتجنب الروبوت: 16 خطوة (بالصور)

2025 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2025-01-13 06:56

مقدمة

في هذا الدليل سوف تتعلم كيفية متابعة وتجنب الروبوت. مصدر إلهامي يأتي من الروبوتات التي تقلد السلوك البشري الشائع ، على سبيل المثال لن تمشي في الحائط دون سبب. يتواصل عقلك مع عضلاتك / أعضائك وسيوقفك على الفور. يعمل دماغك بشكل مشابه جدًا لوحدة التحكم الدقيقة الأساسية التي تتلقى المدخلات ومعالجتها في المخرجات ، وفي هذه الحالة يعتمد عقلك على عينيك للحصول على المعلومات. في نفس الوقت من المقبول السير في الحائط عندما يكون المرء أعمى. لا يتلقى دماغك أي مدخلات من عينيك ولا يمكنه رؤية الجدار. لن يكون هذا الروبوت عبارة عن بناء كامل في النهاية فحسب ، بل سيكون أيضًا تجربة تعليمية رائعة حول المكونات الإلكترونية الأساسية ، ومهارات DIY ، ومهارات التصميم لإنشاء شيء ما ، وأنا أعلم أنك ستستمتع به. أعلم أن هناك طرقًا أكثر سهولة وتقليدية حيث لا يتعين عليك بناء الدوائر بنفسك واستخدام الوحدات الأساسية لتحقيق نفس النتيجة ولكني اتبعت نهجًا أكثر اختلافًا ، بالإضافة إلى ما إذا كنت من أصحاب الأعمال اليدوية مثلي وتتطلع إلى تعلم شيئًا جديدًا هذا هو المشروع المثالي لك! سوف يتبع هذا الروبوت الضوء وعندما يلمس المحسس الجدار فإنه ينعكس ويدور ، لذا فهذه هي الوظائف الأساسية لهذا الروبوت. أتمنى أن تستمتع بمشروعك!

الخطوة 1: قائمة المواد

الإلكترونيات

المقاومات

· 10 كيلو المقاوم ، ¼ واط (x20)

· 2.2 كيلو المقاوم ، ¼ واط (x10)

4.7K VR (x2)

· 10K VR (x2)

· 1 كيلو المقاوم ، ¼ واط (x10)

· 220 أوم المقاوم ¼ واط (x4)

· 22 كيلو المقاوم ¼ واط (x10)

المكثفات

10pf سيراميك (x5)

· 2200 فائق التوهج كهربائيا ، 25 فولت (x2)

· 10nf سيراميك (x4)

أشباه الموصلات

· ترانزستور طاقة NPN 139 دينار بحريني (x4)

· ترانزستور طاقة 140 دينار بحريني PNP (x4)

· ترانزستور BC 327 PNP (x4)

· منظمات الجهد LM350 (x2)

· 741 نقطة في أمبير (x2)

· 4011 Quad NAND (x2)

· متحكم PIC16F628A (x1)

· LED 5 مم (اختيارك للون) (× 3)

المعدات

· ألواح ألواح الخشب الرقائقي

· صامولة فاصل 5 مم × 60 مم (× 4)

· برغي 5 مم × 20 مم (× 8)

· محركات موجهة بجهد 12 فولت و 500 مللي أمبير (× 2)

· عجلات رغوية 60 مم (x2)

موصلات هيذر (وصلة عبور) أنثى (× 50)

بطارية محرك البوابة 12 فولت ، 7.2 أمبير (اختياري ، يمكن استخدام بطارية أصغر ولكن تأكد من أنها بجهد 12 فولت).

· سلك 2 مم (10 م)

· دبابيس موصل ذكر هيذر (العبور) (x50)

· أنابيب انكماش حراري 3 مم (2 م)

الخطوة الثانية: بناء الدوائر

يعد بناء الدوائر أمرًا مباشرًا إلى حد ما ، فهذه تجربة تعليمية رائعة لأولئك الذين لم يفعلوها من قبل وممارسة جيدة لأولئك الذين لديهم. يمكنك دائمًا تجربة طريقة مختلفة ولكني أفضل استخدام Veroboard لأنه أسهل مع مرور المسارات من أجل اللحام. أوصي قبل إنشاء الدائرة الفعلية لعمل نموذج على لوحة الخبز وتصميم تخطيط Veroboard الخاص بك لدائرتك على الورق ، يبدو هذا مثل الكثير من العمل الآن ولكنه سيؤتي ثماره عند بناء دوائرك (خاصة بالنسبة للنقاط المرجعية).

بناء جسور H

H-Bridge عبارة عن دائرة مسؤولة عن قيادة المحركات الخاصة بك والتي تستقبل إشارة من وحدة التحكم الدقيقة وإما توقف أو تعكس المحركات (هذا جسر H معدل مع 4011 والذي يعمل كدائرة حماية ويضيف المزيد ميزات التحكم). فيما يلي صور لمخطط الدائرة وتخطيط لوحة Vera والدائرة النهائية (تذكر بناء جسور H-Bridges ، واحدة لكل محرك).

الخطوة الثالثة: بناء دوائر LDR

تعمل دارات LDR كعيون للروبوت الذي يستشعر وجود الضوء ويرسل إشارة الجهد إلى وحدة التحكم الدقيقة PIC ، من أجل تضخيم إشارة الجهد للموافقة المسبقة عن علم لقد استخدمت 741 أمبير تشغيلي. تذكر أن تبني دائرتين ، واحدة لكل عين للروبوت.

الخطوة 4: بناء دائرة دعم الموافقة المسبقة عن علم

هذه هي الدائرة التي هي دماغ الروبوت.

الخطوة الخامسة: بناء دوائر تنظيم الجهد

سيكون مصدر الجهد الرئيسي الذي يأتي إلى الروبوت هو 12 فولت ، وهذا يعني أنه يجب أن يكون هناك منظم جهد على دارات H-Bridge لأنها تعمل على 9V وعلى دائرتي PIC و LDR اللتين تعملان على 5V. يجب أن يكون الجهد أيضًا مستقرًا حتى لا يتلف المكونات ، وستقوم هذه الدوائر بتنظيم الجهد ، وتذكر بناء دائرتين. (كل الصور أدناه). بعد الانتهاء من الدوائر ، اضبطها على الجهد الصحيح عن طريق تدوير VR والقياس باستخدام متعدد متر. تذكر أن دوائر LDR و PIC تحتاج إلى + 5 فولت. و H-Bridges تحتاج + 9V.

الخطوة 6: إضافة دبابيس إلى الدائرة

الآن بعد أن قمت ببناء دوائرك ، حان الوقت لتلحيم دبابيس الرأس. هناك طريقة أخرى وهي لحام الأسلاك مباشرة إلى اللوحة ، لكنني أجد أن فواصل الأسلاك أكثر شيوعًا بعد ذلك. لتحديد مكان لحام المسامير ، انظر إلى تخطيط Veroboard لكل دائرة ، ستجد في المفاتيح الموجودة أسفل تصميم الدائرة رموز دبابيس الرأس ، ثم انظر فقط إلى تصميم دائرتك ، واحسب ثقوبك على اللوحة لتتبع التخطيط ثم فقط لحام الدبوس. (سيتم توفير الرمز الذي يجب أن تبحث عنه في صورة). تذكر أن تختار التخطيط الصحيح للدائرة الصحيحة.

الخطوة 7: كسر مسارات Veroboard

دوائرك على وشك الانتهاء ؛ أهم شيء يجب القيام به الآن هو كسر المسارات على Veroboard. مرة أخرى ، اتبع نفس المبدأ باستخدام المفاتيح في كل دائرة لتحديد مكان كسر المسارات ، وتأكد من كسر المسارات طوال الطريق ، لقد استخدمت سكينًا (هواية). (سيتم توفير صورة المفتاح ومثال على فاصل المسار).

الخطوة 8: ترميز الموافقة المسبقة عن علم

الآن بعد أن أكملت الدوائر الخاصة بك ، يمكنك البدء في القيام بالجزء الرئيسي من الروبوت ، وترميز PIC ، وتشفير PIC بشكل مباشر ، وتم كتابة الكود في MPLab X ، ويتم توفير الكود المصدري وملف البرنامج الثابت (.hex) في الحزمة المضغوطة. يمكنك استخدام أي مبرمج متاح لتفليش البرنامج الثابت بوحدة التحكم PIC.

الخطوة 9: إدخال الرقائق الدقيقة

الآن وقد أكملت معظم عملك مع الدوائر ، فقد حان الوقت للشيء الأخير ، وهو إدخال الرقائق الدقيقة. هذه مهمة سهلة إلى حد ما ولكنها لا تزال صعبة ، فمعظم الرقائق الخاصة بك تأتي في إسفنج غريب عند شرائها من المتجر ، وقد تتساءل لماذا لكن الرقائق حساسة للثابت مما يعني أنه لا يمكنك لمسها بيديك إلا إذا كنت يرتدون رباطًا ثابتًا. يتضمن هذا 4011 و PIC ، لذا كن حذرًا ولا تلمس دبابيس هذه الرقائق الدقيقة وإلا ستتلفها. (تأكد من إدخال الشريحة في الجانب الصحيح ، سيتم توفير مثال).

الخطوة 10: اختبار الدوائر

الدوائر الخاصة بك قد اكتملت الآن ؛ حان الوقت لاختبارها! لاختبار دوائرك ، ستحتاج إلى مقياس متعدد (المتر المتعدد هو جهاز يقيس الاختلافات في الجهد والتيار والمقاومة) ، ولحسن الحظ ، فإن جهاز القياس المتعدد الحديث لديه بعض الوظائف الإضافية. بادئ ذي بدء ، عليك إجراء فحص بصري أساسي للدائرة ، والتحقق من وجود أي شقوق ، وفواصل في الأسلاك ، وانقطاعات. بعد أن تكون سعيدًا بذلك ، من المهم التحقق من جميع الأقطاب في الدائرة ، على سبيل المثال: يجب أن تكون الترانزستورات في الاتجاه الصحيح ويجب إدخال رقائقك الدقيقة بشكل صحيح. بعد ذلك ، حان الوقت للتحقق من الجانب السفلي للوحة الدائرة ، والتحقق من وجود أي قصور بين المسارات بصريًا ، ثم فقط للتأكد من أخذ سكين حرفية وقطعه بين المسارات المعدنية للوحة للتأكد. آخر شيء يجب البحث عنه هو فترات الراحة الخاصة بك ، قم بإجراء فحص بصري لكل فاصل في دائرتك للتأكد من أن المسار مكسور طوال الطريق. للتحقق بشكل صحيح ، تحتاج إلى ضبط إعدادات أجهزة القياس المتعددة الخاصة بك على الاستمرارية (سيتم توفير صورة أدناه) ووضع أحد السلك على جانب واحد من مسار Brocken والآخر يؤدي إلى الجانب الآخر ، إذا كان جهاز القياس المتعدد الخاص بك يصدر صوتًا يشير إلى أن استراحة الخاص بك معيبة و تحتاج إلى إعادة القيام بذلك. أنصح باختبار كل دائرة على حدة حتى لا يتم الخلط. (أصلح جميع أخطائك قبل القيام بالخطوة التالية). تذكر تشغيل الدوائر مع تنظيم الجهد المناسب:

· الجسور الأفقية: 9 فولت

· LDR + الموافقة المسبقة عن علم: 5 فولت

الخطوة 11: تجميع جسم الإنسان الآلي

الآن وقد تم الانتهاء من عمل الدائرة ، فقد حان الوقت للقيام ببعض الأعمال اليدوية ، والآن سنقوم بتجميع الجزء العلوي من الروبوت. يتكون الجزء العلوي بشكل أساسي من جميع الدوائر وأجهزة الاستشعار. بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى حفر ثقوب في لوح الخشب الرقائقي الخاص بك للصواميل والمسامير الفاصلة ، وحفر سنتيمترًا واحدًا من الجانب في كل زاوية (ليس من المهم حقًا المكان الذي تختار حفر الثقوب فيه طالما أن الهيكل الخاص بك مستقر ويتوافق إلى الثقوب المحفورة في اللوحة السفلية). الآن هناك المزيد من عمليات الحفر التي يجب القيام بها … إذا اخترت تركيب اللوح الخاص بك على صواميل فاصلة ، فأنت بحاجة إلى حفر مجرفة لهم (انظر قطر الجوز الخاص بك واختر لقمة الحفر وفقًا لذلك) ، فأنت بحاجة أيضًا إلى حفر ثقوب في كن حذرًا عند القيام بذلك حتى لا تتلف اللوحة واختر المكان الذي تريد أن تكون الثقوب فيه وفقًا لتخطيط لوحة الدوائر الخاصة بك (لعدم إتلاف المسارات). هناك طريقة أخرى أسهل وهي لصق الألواح على الخشب الرقائقي (عند القيام بذلك ، حاول التمسك بالتخطيط الخاص بي ، حيث تم تثبيت H-Bridges في الخلف وما إلى ذلك).

الخطوة 12: تجميع جسم الإنسان الآلي (الجزء الثاني)

الآن بعد أن قمت بتجميع الجزء العلوي ، حان الوقت لتجميع الجزء السفلي. سيحتوي الجزء السفلي على جميع منظمات الجهد ومحركات القيادة والمكثفات. ستكون خطوتك الأولى هي تركيب المحركات على لوح الخشب الرقائقي. أفضل طريقتين أساسيتين لتركيب المحركات ، إما أن تقوم بتركيبها في منتصف لوحة الخشب الرقائقي أو على جانب واحد من اختيارك. إذا اخترت تركيب المحركات على الجانب ، فعليك أن تتذكر شراء دولاب الموازنة الأمامي لمساعدة الروبوت على التوازن والمناورة بنفسه بشكل صحيح. تذكر أن تقوم ببعض القياسات والفحوصات الأساسية قبل تركيب المحركات بشكل صحيح ، أوصي بتركيب المحرك برباطات كبل مضغوطة رخيصة وسهلة الإكمال ، أولاً قم بالغراء الساخن للمحرك وفقًا للقياسات التي تريدها ، ثم قم بحفر فتحتين على جانبي محرك في الخشب الرقائقي واستخدم فقط ربطة عنق مضغوطة لتثبيته (تذكر أن تشد ربطة العنق المضغوطة بشكل صحيح). سيكون وضع المنظمين والمكثفات أمرًا سهلاً (ارتجل مع المساحة المتوفرة على الخشب الرقائقي) وقم بتثبيتها باستخدام طريقة الجوز الفاصل أو الغراء الساخن ، (أوصي بلصق المكثفات). أخيرًا ، قم بحفر ثقوب لتركيب اللوحة العلوية عليها (استخدم نفس القياسات كما فعلت في الجزء العلوي) ، أوصي بحفر ثقوب أصغر واضغط على تركيب صواميل الفواصل.

الخطوة 13: الأسلاك

الآن بعد أن قمت بلحام وفحص وتركيب الدوائر الخاصة بك ، حان الوقت لتوصيل كل شيء معًا. تتمثل أساسيات الأسلاك في أنه سيتم توصيل جميع الدوائر في النهاية بالموافقة المسبقة عن علم والتي ستعالج المعلومات وترسلها ، تذكر أن الأسلاك الخاصة بك مهمة جدًا ويجب عليك التأكد من صحة كل شيء. حسنًا ، الآن لمعرفة كيفية التوصيل ، يمكنك الآن معرفة سبب اختيار طريقة استخدام هيذر دبوس لأنها تجعلها أسهل. إذا كان لديك سلك توصيل أنثى ، فيمكنك توصيل الألواح معًا بسرعة ، وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فيمكنك فقط لحام السلك العادي على دبوس الخلنج (وصلات العبور أفضل لأنه إذا كنت قد أخطأت في الدبابيس ، فلن تضطر إلى إعادة اللحام). سيتم توفير مخطط الأسلاك في الصورة.

الخطوة 14: إرفاق وتوصيل أجهزة الاستشعار

سيستخدم الروبوت الخاص بك جهازي استشعار لاستشعار الجدار أمامه. إن إرفاق المجسات أمر بسيط إلى حد ما ، حيث يعمل مفتاحان صغيران أساسيان كمحسس يمين ويسار. صمغها بالغراء الساخن على مقدمة اللوح الثاني. سيتم توفير مخطط دائرة التوصيلات أدناه. (تذكر معرفة دبابيس التبديل الجزئي مثل COM).

الخطوة 15: اختبار الروبوت

حسنًا ، هذه هي لحظة الخروج التي كنت تنتظرها ، لتقوم أخيرًا بتشغيل الروبوت الخاص بك لأول مرة !! لا تخرج كثيرًا الآن ، فهذا لا يعمل أبدًا في المرة الأولى ، إذا كان الأمر كذلك ، فأنت أحد البنّاء المحظوظين !! الآن لا تشعر بخيبة أمل إذا لم تنجح ، فلا تقلق من أنها ستصبح بالتأكيد قريبًا. أدناه قمت بعمل قائمة بجميع المشاكل المحتملة التي قد تواجهها وكيفية حلها.

· الأمر برمته لا يفعل شيئًا. تحقق من دوائر إمداد الطاقة والتوصيلات بمسامير الطاقة باللوحة ، وتحقق أيضًا من مشكلات القطبية.

· دوران المحركات في اتجاهين متعاكسين. تبديل قطبية أحد المحركات التي يجب أن ترسلها في الاتجاه الآخر ، قد تكون أيضًا مشكلة في البرمجة.

· شيء ما يبدأ بالتدخين أو تشعر أن شيئًا ما ساخن بالفعل. دائرة مقصورة!! أغلق الهاتف على الفور لتجنب التلف. تحقق من جميع الدوائر الممكنة بما في ذلك توصيلات الأسلاك.

· المحركات تدور ببطء شديد. زيادة التيار للروبوت. أو النقص المحتمل في H-Bridge.

· الروبوت لا يستشعر الضوء بشكل صحيح. ضبط VR على دوائر LDR ، يمكن أن يكون مشكلة في البرمجة.

· الروبوت يتصرف بشكل غير عادي ويقوم بأشياء غريبة. برمجة! تأكد من كود البرمجة.

· الروبوت لا يستشعر الجدار. تحقق من التوصيلات على المفاتيح الصغيرة.

هذه هي المشاكل التي حدثت لروبوتي ، إذا كانت لديك مشكلة غير عادية فلا تتردد في تغيير أو تعديل تصميماتي للأفضل ، تذكر أننا جميعًا نتعلم ولا يوجد شيء مثل الكمال.

الخطوة 16: المحاولة والخطأ

إذا لم ينجح فحص الروبوت واختباره بعد عدة ساعات من المحاولة ، فلا ترميه على الحائط أو تمزقه وتفقد الأمل. جرب المشي بالخارج للحصول على بعض الهواء النقي أو النوم عليه فقط ، لقد مررت بالعديد من اللحظات من هذا القبيل ، وهل تعرف لماذا؟ الإلكترونيات هي هواية واحدة صعبة ، يفشل أحد المكونات - كل شيء يفشل. لا تنسَ تقسيمها إلى أقسام أثناء الاختبار ، ودائمًا ما تبقي ذهنًا متفتحًا بالتصميم والتخطيط. كن حرا ومبدعا ولا تستسلم أبدا !!! إذا أعجبك مشروعي ، يرجى التصويت لي في مسابقة اجعله يتحرك ، أتمنى أن تستمتعوا به يا رفاق!