Circuito Aprender NANO: Um PCB. Fácil de aprender. Posibilidades infinitas: 12 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Começar no mundo da eletrônica e da robótica pode ser bastante assustador no início. Há muitas coisas para aprender no início (projeto de circuito, soldagem, programação, escolha dos componentes eletrônicos corretos, etc) e quando as coisas dão errado, há muitas variáveis para controlar (conexões de fiação erradas, componentes eletrônicos danificados ou erro em o código), por isso é realmente difícil para iniciantes depurar. Muitas pessoas acabaram tendo muitos livros e comprando muitos módulos, mas acabaram perdendo o interesse depois de encontrar vários problemas e travar.

Programação digital simplificada com o Samytronix Circuit Learn - NANO

A partir de 2019, vou rotular meus projetos de Samytronix.

O Samytronix Circuit Learn - NANO é uma plataforma de aprendizagem alimentada por um Arduino Nano. Com Samytronix Circuit Learn - NANO, podemos aprender os conceitos básicos necessários para começar a mergulhar mais fundo no mundo da eletrônica e programação com apenas uma única placa. Ele simplifica a experiência de aprendizado da programação do Arduino, eliminando a necessidade de solda ou usando uma placa de ensaio e religando o circuito toda vez que você deseja iniciar um novo projeto. Melhor ainda, Samytronix Circuit Learn - NANO projetado para ser compatível com a famosa linguagem de programação de linha de bloco, Scratch, para que você possa aprender conceitos de programação de forma mais rápida e fácil, enquanto ainda tem a flexibilidade de adicionar mais componentes como um testador de continuidade, servo-motores, e um sensor de distância.

Etapa 1: O Design PCB

O próprio PCB foi projetado por mim usando o EAGLE. Se você estiver interessado em aprender mais sobre como projetar sua própria placa de circuito, pode seguir para a aula de design de placas de circuito por randofo. Se você deseja apenas fazer o download do design e encomendá-lo a um fabricante de PCB, você pode fazer o download dos arquivos na próxima etapa.

Se você quiser modificar meu design para seus próprios fins, sinta-se à vontade para fazê-lo!

Etapa 2: Solicitando o PCB

Para solicitar o PCB, você precisa baixar os arquivos gerber (.gbr). Esses são os arquivos que você fornecerá ao fabricante. Depois de baixar todos os arquivos, você pode enviá-los para um fabricante de PCB. Existem muitos fabricantes de PCB lá fora, um dos fabricantes de PCB mais recomendados é PCBWay.

Etapa 3: reúna os componentes eletrônicos e solde-os

A maioria dos componentes eletrônicos usados é bastante comum e pode ser encontrada na loja de eletrônicos local. No entanto, caso você não consiga encontrar todos os componentes, você pode obtê-los online na Amazon, eBay, etc.

• 1x Arduino Nano
• 1 pacote de LED de 10 mm (vermelho, amarelo, verde, azul)
• 1x campainha de 12 mm
• 1x fotorresistor
• 1x termistor
• 2x Trimpot
• 2x botão 12mm
• 1x DC Jack
• 1 conjunto de cabeçalho masculino
• 1 conjunto de cabeçalho feminino

• Resistor:

  • 4x 220 Ohm 1 / 4W
  • 4x 10k Ohm 1 / 4W
  • 1x 100 Ohm 1 / 4W
  • 1x 100k Ohm 1 / 4W

Extensão opcional:

• Suporte de bateria com conector DC (4x AA recomendado)
• Até 4x Servo
• 2x cabo com garra jacaré
• Sensor de distância infravermelho nítido

Depois de coletar todos os componentes eletrônicos, é hora de soldá-los ao PCB que você solicitou.

1. Eu recomendo soldar os resistores primeiro, pois eles são o componente de perfil mais baixo. (Solde o resistor com base no valor que coloquei nas fotos)
2. Corte a perna do resistor do outro lado do PCB
3. Solde as outras partes como mostrado nas fotos (você pode verificar a posição do cátodo / ânodo nas notas das fotos)

Etapa 4: acrílico cortado a laser

Você pode baixar os arquivos anexados aqui para solicitar seu corte a laser. A folha de acrílico deve ter 3 mm de espessura. A cor transparente é recomendada para a parte superior da caixa, conforme mostrado na foto. Observe que também existem pequenas peças, como o espaçador, que serão necessárias.

Etapa 5: construir a caixa / gabinete

Preparar:

1. A folha de acrílico para o caso
2. 4x espaçador de acrílico
3. 4x porca M3
4. 4 parafusos M3 de 15 mm

Coloque a caixa junto com o parafuso e a porca nesta ordem (de cima):

1. Folha de acrílico superior
2. Espaçador acrílico
3. Placa Samytronix
4. Espaçador acrílico
5. Folha de acrílico inferior

Assim que terminar de montar a caixa / gabinete, você pode começar a testar a programação da placa. Existem alguns projetos de exemplo incluídos neste instrutível que você pode experimentar (etapa 7 a 9). Você pode escolher entre o IDE Arduino ou usar uma interface de linha de bloco usando Scratch ou Mblock, que é muito mais fácil se você está apenas começando. Se você quiser usar o Circuito Samytronix Aprenda NANO em todos os seus recursos, recomendo fazer a próxima etapa, que é construir a extensão do robô para a placa.

Etapa 6: construir a extensão do robô

Esta etapa não é necessária para alguns dos projetos. A extensão do robô foi projetada para você aprender mais sobre o movimento usando servos contínuos para o movimento da roda e evitar obstáculos usando o sensor de distância.

Preparar:

1. Todas as peças de acrílico para a extensão do robô.
2. 20x porca M3
3. Parafuso 14x M3 15mm
4. Parafuso 16x M3 10 mm
5. 4 espaçador M3 de 15 mm
6. 2 espaçador M3 25 mm

Passos:

1. Monte a folha de acrílico sem os parafusos primeiro
2. Prenda as peças de acrílico juntas usando os parafusos e porcas
3. Coloque 2 servos contínuos e as rodas na estrutura de acrílico
4. Parafuse o suporte da bateria na parte de trás da estrutura do corpo de acrílico
5. Aparafuse o rodízio da esfera e use um espaçador de 25 mm para dar uma distância da estrutura
6. Aparafuse a pequena peça de plástico à moldura de acrílico (o plástico está incluído quando você compra um mini servo 90g)
7. Junte a parte da cabeça
8. Aparafuse o sensor de distância infravermelho Sharp
9. Monte o servo na pequena coisa de plástico
10. A etapa final é montar o Circuito Samytronix Learn NANO na estrutura do robô e conectá-los conforme mostrado

Etapa 7: Pong usando S4A (Scratch para Arduino)

O mapeamento de pinos no Circuito Samytronix NANO foi projetado para ser compatível com o programa s4a. Você pode baixar o programa s4a e também o firmware aqui. Você pode fazer qualquer projeto que quiser, a linguagem de programação scratch é bastante direta e muito fácil de entender.

Neste tutorial vou mostrar um exemplo de uma das possíveis implementações do Circuito Samytronix NANO, para jogar o jogo Pong. Para jogar, você pode usar o potenciômetro localizado no pino A0.

1. Primeiro você precisa desenhar os sprites, que são a bola e o taco.
2. Você pode verificar as fotos anexadas e copiar o código de cada sprite.
3. Adicione uma linha vermelha no fundo como mostrado na foto, então quando a bola tocar a linha vermelha o jogo termina.

Depois de experimentar o exemplo, espero que você também possa fazer seus próprios jogos! O único limite é a sua imaginação!

Etapa 8: Controlando o braço do servo-robô usando S4A

Você pode controlar até 4 servos com o Circuito Samytronix Learn NANO. Aqui está um exemplo de uso de servos como um braço robótico. Os braços robóticos são geralmente usados em aplicações industriais, e agora você pode fazer um para você e programá-lo facilmente com o S4A. Você pode copiar os códigos do vídeo e é altamente recomendável que você tente programá-lo você mesmo!

Etapa 9: carro inteligente usando Arduino IDE

Se você for um programador mais experiente, poderá usar o IDE do Arduino em vez do zero. Aqui está um exemplo de código para um carro inteligente que pode evitar obstáculos usando o sensor infravermelho. Você pode assistir ao vídeo para vê-lo em ação.

Fiação:

1. Servo esquerdo para D4
2. Servo direito para D7
3. Servo principal para D8
4. Sensor de distância para A4

Etapa 10: Plant Protector usando Arduino IDE

Outra ideia de usar o Circuito Samytronix Learn NANO é colocá-lo próximo ao vaso de plantas para monitorar a temperatura, luz e umidade. Samytronix Circuit Learn NANO é equipado com um termistor (A2), fotoresistor (A3) e um sensor de continuidade de resistência (A5). Ao anexar o sensor de continuidade de resistência a um par de pregos usando pinças de crocodilo, podemos usá-lo como um sensor de umidade. Com esses sensores podemos medir podemos fazer o protetor de plantas. Para a saída dos valores, podemos usar três servos como medidores, conforme mostrado no vídeo.

Indicador LED:

• LED vermelho = temperatura não ótima
• LED amarelo = brilho não ótimo
• LED verde = umidade não ótima

Se todos os LEDs estiverem apagados, significa que o ambiente é ideal para o crescimento da planta!

Etapa 11: Star Wars Imperial March

Existem muitas entradas e saídas com as quais você pode brincar usando o Samytronix Circuit NANO, uma delas é usar a campainha piezoelétrica. Aqui está anexado um código Arduino originalmente escrito por nicksort e modificado por mim para o Circuit Learn. Este programa reproduz a Marcha Imperial de Star Wars e eu acho muito legal!

Etapa 12: Projeto MBlock

mBlock é outra alternativa ao S4A e ao Arduino IDE original. A interface do mBlock é semelhante ao S4A, mas a vantagem de usar o mBlock é que você pode ver o bloco de programação visual lado a lado com o código real do Arduino. Aqui está anexado um exemplo de vídeo do uso do software mBlock para programar uma música.

Se você é novo no ambiente Arduino, mas está apenas começando no mundo da programação, o mBlock deve ser adequado para você. Você pode baixar o mBlock aqui (baixar o mBlock 3).

É importante ter em mente que uma das coisas mais importantes ao aprender é continuar experimentando, com Samytronix Circuit Learn NANO as coisas se tornam menos complicadas para que você possa experimentar e tentar coisas novas mais rápido enquanto ainda obtém todos os conceitos importantes de programação e eletrônicos.