Fun Micro: bit Robot - FÁCIL e barato !: 17 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

BBC micro: bits são ótimos! Eles são fáceis de programar, vêm com recursos como Bluetooth e acelerômetro e são baratos.

Não seria ótimo poder construir um carro-robô que não custasse quase NADA? Este projeto é inspirado no desejo de alunos do ensino fundamental de serem capazes de construir robôs com o mínimo de peças e, sempre que possível, utilizar materiais reciclados. Leva muito pouco tempo e incentiva os alunos a aprender programação, um pouco de engenharia e a usar suas habilidades artesanais. Não há corte ou perfuração com ferramentas elétricas e sem solda. Os principais materiais de construção são uma caixa de TECIDO FACIAL (ex. 'Kleenex') e um pouco de caixa de papelão. Pode ser concluído em poucos dias de aula.

Você aprenderá alguns eletrônicos, codificação básica de micro: bit e como usar o acelerômetro e os recursos Bluetooth de micro: bit.

Então vamos começar!

Etapa 1: Lista de peças

Lista de Peças

Quantidade de custo do item

Caixa de lenços grátis 1

Caixa de papelão (ondulado) livre 2 peças que cabem no fundo da caixa para enrijecimento.

Fio de núcleo sólido mínimo Suficiente para a fiação para o projeto

BBC micro: bit varejo 2 - um para o transmissor, um para o controlador do carro

micro: bit GPIO Edge Connector $ 6 a 15 US 1

Motor engrenado / roda $ 3 US cada 2

Mini breadboard $ 0,75 US 1

Clipe de bateria 9Volt $ 0,25 US 1

SN754410NE Motor Chip $ 0,40 US 1

Bola de pingue-pongue mínimo 1

Lançador de bola (opcional) $ 1,20 US 1 - pode usar meia bola de pingue-pongue ou bola de gude ao invés

Fita de espuma de dois lados $ 2 na loja do dólar 1 rolo - para montar os motores na base

Cola branca Você provavelmente já tem algum

Ferramentas necessárias

Uma régua

Um pequeno canivete

Pistola de cola quente (opcional)

Clipe de papel ou bússola para fazer pequenos orifícios na caixa de lenços de papel

Ferramenta de corte rotativa (opcional) ou serra de barbear para cortar a bola de pingue-pongue ao meio.

Etapa 2: construção do robô

Coloque a caixa de lenços de papel na folha de papelão ondulado de forma que o lado mais comprido da caixa fique alinhado com as saliências do papelão. Trace a base da caixa de lenços no papelão. Você precisará de duas peças. Corte os pedaços com cuidado com a faca e a régua. Você deve apará-los para que caibam dentro da caixa. Abra cuidadosamente uma das extremidades da caixa de lenços de papel para testar o encaixe das folhas de papelão.

Use cola branca ou cola de carpinteiro para colar um pedaço de papelão na base interna da caixa. Coloque alguns objetos pesados, como baterias, dentro da caixa para pesar o papelão para que ele se prenda com segurança à caixa. Deixe secar.

Antes de prosseguirmos, você pode desejar soldar pedaços curtos de fio de núcleo sólido nos fios do motor e nos fios do clipe da bateria de 9 volts. Em seguida, cubra as juntas com tubulação termorretrátil. Isso tornará mais fácil inserir esses fios na placa de ensaio. Eu sei que disse: "Sem solda", mas hey, isso é eletrônico!

Etapa 3:

Agora comece a colocar as peças no outro pedaço de papelão, conforme mostrado. Tente montar a placa de ensaio na extremidade que será a parte traseira do carro para que o conector micro: bit e borda se encaixem. Para consistência, a barra vermelha da placa está no topo das fotos. É recomendável orientar o seu da mesma forma para facilitar a montagem.

A cola quente é ótima para prender a placa de ensaio. Em seguida, você pode removê-lo facilmente se quiser usá-lo para outro projeto. NÃO USE A FITA DE DUAS FACES NA parte inferior da placa de ensaio. Ele mantém as conexões de metal dentro da placa de ensaio. Se você puxá-lo, ele vai destruir a placa de ensaio.

Etapa 4: conecte o conector Micro: bit Edge

Agora anexe o conector de borda à placa de ensaio, conforme mostrado com o conector apontando para a frente do robô. Os pinos devem ocupar a calha (ravina) que corre ao longo do meio da placa de ensaio.

Etapa 5: instalar o chip de controle do motor SN754410NE

Instale cuidadosamente o chip do motor SN754410NE na placa de ensaio. O pequeno entalhe deve ser apontado para o conector de borda.

Etapa 6: conecte o chip do motor

Se você olhar para baixo no chip do motor de cima, com o entalhe à direita, os pinos na parte superior são numerados de 1 a 8 da direita para a esquerda e, em seguida, os pinos na parte inferior são numerados de 9 a 16 na parte inferior. Uma explicação de como o chip do motor funciona será fornecida no final deste projeto. Use pequenos comprimentos de fio para unir, Pino 1 no trilho vermelho

Pino 8 para o trilho vermelho

Pino 9 para o trilho vermelho

Pino 16 no trilho vermelho

Use um pedaço curto de fio para unir o aterramento do conector de borda ao trilho azul da placa de ensaio. Use um pequeno pedaço de fio para unir o trilho azul do lado superior ao pino 4 OU 5 do chip do motor. É o ponto GROUND do chip e você só precisa aterrar o chip com um fio.

Etapa 7: Passe os pinos direcionais do motor

Estamos usando micro: os pinos 13, 14, 15 e 16 por dois motivos. Primeiro, eles estão todos juntos na placa para uma fiação conveniente. Em segundo lugar, eles não são usados para outros propósitos pelo micro: Bit, então você não desabilitará recursos como o conjunto de LEDs caso deseje usá-lo em seu projeto final. Um link para as atribuições da fiação do pino está no final deste projeto para sua referência futura.

Junte o pino 13 do conector de borda ao pino 7 no chip do motor.

Junte o pino do conector de borda 14 ao pino 2 no chip do motor.

Junte o pino 15 do conector de borda ao pino 10 no chip do motor. (os fios amarelos na imagem)

Junte o pino 16 do conector de borda ao pino 15 no chip do motor.

Junte o trilho vermelho de um lado da placa de ensaio ao trilho vermelho do outro lado com um pedaço de arame. Junte o trilho azul de um lado da placa de ensaio ao trilho azul do outro lado com um pedaço de fio. Esses fios conduzem tensão para ambos os lados do circuito e a fonte de aterramento para ambos os lados do circuito.

Etapa 8: Conecte os motores

Coloque o fio verde (preto) do motor esquerdo (parte superior no diagrama) no pino 3 no chip do motor.

Coloque o fio vermelho do motor esquerdo no pino 6 do chip do motor.

Coloque o fio vermelho do motor direito no pino 14 no chip do motor.

Coloque o fio verde (preto) do motor direito no pino 11 no chip do motor.

Etapa 9: prenda o clipe de bateria de 9 volts

A bateria de 9 volts alimentará os motores e o chip de controle do motor.

Conecte o fio preto do clipe da bateria de 9 volts ao trilho de aterramento da placa de ensaio.

Conecte o fio vermelho do clipe da bateria de 9 volts ao pino 16 do chip do motor.

Sua fiação está pronta!

Dedique alguns minutos para verificar novamente seu trabalho. Isso pode economizar algumas baterias queimadas ou pior, CIRCUITOS, se você detectar os erros e corrigi-los antes de ligar o carro.

Etapa 10: Diagrama de fiação

O diagrama de fiação é fornecido aqui para você verificar sua fiação até o momento.

Etapa 11: Codificando o Micro: transmissor de bits e Micro: receptor de bits / Controle do robô

Vamos usar um micro: bit como nosso controle remoto e um segundo micro: bit como o receptor / controlador do robô.

No transmissor, usaremos o acelerômetro para medir a inclinação para frente / para trás do micro: Bit para fazer o carro ir para frente ou para trás ou parar. Usaremos os botões A e B para modificar para frente / para trás para incluir giro à esquerda / direita.

Presume-se que você esteja familiarizado com o uso de blocos makeCode para programar um micro: bit. Os blocos de código são fornecidos aqui com explicações sobre o que cada bloco faz.

Como os arquivos de imagem de blocos de código são muito grandes, basta baixar esses dois arquivos e você pode seguir os comentários para construir os blocos. Basta seguir os documentos de blocos de código totalmente comentados para criar seus próprios arquivos hexadecimais micro: bit OU você pode apenas baixar o transmissor código e código do receptor se desejar e instale-os diretamente.

Etapa 12: Montagem final - Teste de pré-instalação e instalação da bola de pingue-pongue

Depois de carregar seus codeBlocks no transmissor e micro: bits de controle do robô, conecte o micro: bit do receptor do robô no conector de borda e ligue-o. Ligue o transmissor e tente dirigir o carro apenas movendo o transmissor e pressionando os botões A e B. Se tudo funcionar, prossiga. se não, volte pela fiação e verifique as conexões. Suas baterias estão boas?

Corte com cuidado uma bola de pingue-pongue ao meio. Inverta a caixa e, em seguida, cole a meia bola com cola quente na parte de baixo da caixa. Esta é a sua 'terceira roda'. Se você quiser uma solução melhor, adquira o rodízio de esferas de aço mencionado na lista de peças e monte-o com cola quente ou use arame enfiado no fundo da caixa.

Etapa 13: Montagem e instalação do motor

Agora vamos montar os motores na base e na caixa.

Um de cada vez, oriente cada motor de forma que a pequena saliência circular fique voltada para fora.

Em seguida, na PARTE INFERIOR de cada motor, coloque um pedaço de fita dupla-face.

Insira a placa de componentes na caixa de lenços de papel.

Em seguida, gire o motor de forma que a pequena saliência circular fique voltada para fora.

Em seguida, PRESSIONE a parte traseira do motor contra a lateral da caixa para que uma pequena depressão apareça do lado de fora. Se você colocar o polegar na parte externa da caixa e pressionar contra o eixo, obterá uma covinha mais profunda e fácil de ver.

Use uma pequena faca para cortar a covinha. É aqui que o eixo sai da caixa.

Em seguida, pressione o motor contra a lateral da caixa NOVAMENTE para que a pequena saliência circular faça uma covinha.

Corte esta covinha também.

Se você tem seu receptor micro: Bit programado, instale-o no conector de borda e coloque a bateria (com a alimentação desligada. Deslize a base de papelão com todos os componentes cuidadosamente na caixa de lenços de papel.

Etapa 14: Monte os motores na base de papelão

Remova a proteção da fita dupla-face e pressione cada motor para baixo para prendê-los na base da placa de componentes.

Insira uma bússola ou um clipe de papel não dobrado nos dois orifícios dos parafusos em cada motor e empurre para fora para furar a caixa.

Agora corte dois pedaços de fio de núcleo sólido, cada um com cerca de 8 cm de comprimento. Dobre como uma forma de 'U' e alimente as pontas do arame nos motores de fora. Torça-os para proteger os motores contra as laterais da caixa de lenços de papel.

Etapa 15: Conexões finais e vamos dirigir

A bateria de 9 volts agora fica entre os motores.

O fio negativo se conecta a um trilho de aterramento azul e o fio vermelho se conecta ao Pino 16 do chip de controle do motor.

Se desejar, você pode usar um fio do tipo Dupont macho / fêmea para permitir a conexão / desconexão da bateria de 9 V do circuito quando não estiver em uso.

Conecte a extremidade macho do fio Dupont no pino 16 do chip do motor e deixe a extremidade fêmea livre. Em seguida, você apenas conecta o fio vermelho de 9 volts na extremidade fêmea do fio Dupont e seu robô é energizado.

Prenda as rodas ao seu robô e pronto!

Se você deseja decorar seu robô como um ônibus escolar, a arte foi fornecida como um arquivo aqui. Para obter melhores resultados, imprima a arte em papel fotográfico brilhante. Supercola funciona bem para prender a arte na caixa. Usei supercola estilo Gel da marca Gorilla e funcionou muito bem! Existem muitas idéias de temas aqui. Ônibus escolar, caminhão de bombeiros, RV, van de entrega. Sua imaginação é seu guia!

Depois de construir este robô, você pode experimentar com papelão ondulado dobrado para fazer chassis de estilo diferente. Agora ligue o micro: bits, conecte a bateria de 9 volts e comece a dirigir seu ônibus / carro!

Espero que você tenha achado este projeto agradável e uma boa introdução à robótica com micro: bits!

Muitas felicidades!

Gord Payne (Newmarket, Ontário, Canadá)

Etapa 16: Arte do ônibus escolar

Etapa 17: Perguntas frequentes

Por que você não está usando um CI controlador de motor L293D ou L298?

O micro: bit é um dispositivo de nível lógico de 3 volts. Ele não pode fornecer os 5 volts necessários para ativar um L293D ou L298. O SN754410NE também requer 5 a 7 volts para ativar, mas o design do chip é robusto o suficiente para lidar com um Vcc de 9 volts. Portanto, usamos a bateria de 9 volts para alimentar o chip do motor e os motores. Agradeço a Learning Developments por este insight. Dito isso, pode ser possível encontrar um L293D que pode ser ativado em 3V, mas não é compatível com a especificação de design original do chip.