ARCA (Adorable Remote Controlled Android): 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Instruksi ini dibuat untuk memenuhi persyaratan proyek Makecourse di University of South Florida (www.makecourse.com).

ARCA adalah Android Remote Control yang Menggemaskan yang sangat menyenangkan untuk dibuat dan dimainkan. Tujuan dari proyek ini adalah untuk menciptakan sesuatu yang dapat dipahami dan dihubungkan oleh siapa saja dengan menciptakan robot yang menggemaskan dan fungsional.

Robot berfungsi dengan menampilkan emosi yang berbeda pada matriks LED 8 x 8, emosi ini termasuk kegembiraan, tidur, cinta, marah, konyol, dan melihat ke atas, kiri, dan kanan. Robot juga beroperasi seperti mobil RC dan bisa maju dan belok kiri atau kanan. Robot maju dengan mengaktifkan kedua roda motor, berbelok ke kiri dengan menghidupkan motor kanan, dan berbelok ke kanan dengan menghidupkan motor kiri. Desainnya sangat sederhana tetapi hanya berfungsi, dan saya ingin fokus pada pemrograman Arduino karena saya adalah seorang programmer di hati.

Versi terbaru dari semua file yang digunakan dalam tutorial ini dapat ditemukan di Github ARCA Repository saya.

Langkah 1: Daftar Suku Cadang dan Pencetakan 3D

Suku cadang untuk proyek ini dapat dicetak 3D atau dibeli secara online. Ketika memikirkan perakitan, saya ingin membuat kunci efisiensi dan juga mencoba untuk tidak (secara harfiah) menemukan kembali kemudi. Printer 3D yang digunakan untuk proyek ini adalah Makerbot Replicator, jika Anda ingin memastikan bahwa cetakan 3D Anda konsisten dengan milik saya, gunakan printer ini.

Komponen Struktural

• Kotak dengan lubang di sisi untuk roda dan lengan
• Tutup kotak dengan lubang untuk roda belakang dan lubang untuk sensor IR
• Lengan kiri
• Lengan kanan
• Gandar untuk dua roda belakang
• dua konektor gandar untuk menghubungkan tutup ke poros
• 4 roda (motor juga termasuk dalam tautan ini)
• Sekrup kecil (agar muat di motor)

Komponen Listrik

• Arduino Uno
• Papan tempat memotong roti kecil (saya membeli kit Arduino dan disertakan dengan itu)
• Dua MAX7219 Red Dot Matriks dengan Kontrol MCU
• Penerima inframerah dan jarak jauh
• Dua transistor TIP 120
• Menghubungkan kabel (Saya menggunakan banyak kabel pria ke wanita serta pria ke pria, dan merekomendasikan untuk mendapatkan kabel panjang daripada kabel pendek)
• satu resistor 220 ohm
• Motor dua roda gigi
• Paket daya yang dapat disambungkan USB (yang portabel yang digunakan untuk ponsel)

Langkah 2: Perakitan

Majelis Struktural

Bagian cetakan 3D mungkin perlu dibersihkan, dan saya sarankan untuk mengampelasnya dengan pasir halus dan menggunakan aseton (penghilang cat kuku) untuk menghilangkan sisa lem yang digunakan dalam proses pencetakan 3D. Beberapa bagian mungkin tidak pas dengan sempurna, dan saya perlu mengampelas poros agar bulat sempurna dan pas melalui lubang dengan benar.

Roda perlu sedikit penyesuaian, mereka perlu dibor lebih banyak agar sesuai dengan dimensi gandar di belakang dan sekrup di depan. Gunakan mata bor 6mm untuk mengebor lubang di roda untuk membuat lubang yang lebih besar di roda.

Untuk perakitan ini saya menggunakan berbagai lem, tetapi saya menemukan bahwa beton cair (lem pemodelan) adalah yang terbaik untuk menahan meskipun waktu pengeringan yang lama tetapi epoksi adalah yang terbaik untuk hal-hal yang Anda butuhkan untuk mengering dengan cepat dan tahan dengan baik, meskipun berantakan.

Sisa perakitan cukup lurus ke depan:

1. Pasang pemegang gandar ke bagian belakang tutup kotak, menggunakan epoksi untuk menyegel
2. Jalankan poros melalui pemegang poros
3. Rekatkan roda ke as menggunakan beton cair
4. Letakkan lengan melalui lubang atas, dan rekatkan ke dudukan lengan menggunakan epoksi
5. Pasang tutup kotak ke dalam kotak
6. Gunakan pita listrik di bagian bawah kotak tempat roda berada

Perakitan Listrik

Roda depan terpasang langsung ke motor, dan Anda perlu menggunakan sekrup kecil di motor untuk membuatnya cukup panjang untuk masuk melalui lubang di robot di setiap sisi. Harus ada lubang kecil di pasak berputar motor dan Anda dapat memasang sekrup di sana dan merekatkan kepala sekrup ke roda setelah mendorong sekrup melalui lubang di dalam kotak.

Bagian belakang papan tempat memotong roti saya memiliki alas yang lengket, tetapi Anda dapat menggunakan selotip listrik untuk merekatkannya jika tidak. Pita listrik juga digunakan untuk memasang komponen listrik yang tidak ada di papan, untuk alasan keamanan. MCU dengan tampilan LED ditempelkan di bagian belakang soket mata menggunakan pita listrik dan motor juga dipasang di sisi kotak yang dekat dengan lubang menggunakan pita listrik. Saya menggunakan pita listrik merah untuk membuatnya lebih tidak terlihat, untuk berjaga-jaga, dan saya sarankan menggunakan pita listrik dengan warna yang mirip dengan versi ARCA Anda.

Papan tempat memotong roti dan pin diatur seperti gambar Fritzing ini. Jika Anda ingin menambahkan lebih banyak ke diagram ini untuk menyesuaikan ARCA, Anda dapat mengunduh file Fritzing di repositori Github saya dan mengeditnya sesuka hati Anda.

Saya memasang kabel ke loop di motor roda gigi dengan menekuk kabel di sekitar loop, agar tetap terpasang. Mungkin ide yang lebih baik untuk menyolder sambungan ini jika Anda memiliki akses ke besi solder, tetapi ini adalah solusi mudah jika Anda tidak memilikinya.

Paket daya terpasang ke kabel yang sama yang digunakan untuk menghubungkan Arduino ke komputer untuk mengunduh program Anda, dan kabel ini longgar di dalam robot sehingga dapat dengan mudah dilepas dan diisi dayanya.

Langkah 3: Pemrograman

Berikut adalah kode yang dapat Anda unggah ke ARCA Anda agar berfungsi persis seperti milik saya, Anda juga memerlukan dua pustaka berikut untuk menggunakan kode tersebut.

Namun, demi kejelasan dan penyesuaian, saya akan memandu Anda melalui kode saya. Jangan ragu untuk melewati langkah ini jika Anda tidak menyesuaikan robot Anda atau tidak berencana untuk mengubah emosi.

Pertama, saya menyertakan dua perpustakaan untuk digunakan dalam kode saya, memungkinkan saya untuk menggunakan fungsi dan objek perpustakaan ini. Saya juga mendefinisikan pin saya di sini. Jika Anda memutuskan untuk membuat pin Anda berbeda dari pengaturan saya di langkah sebelumnya, buat perubahan pada kode Anda di sini dengan pin yang tepat.

Selanjutnya, saya mendefinisikan emosi, menyatakan objek yang diperlukan untuk sensor IR dan tampilan LED 8 kali 8, dan mendefinisikan beberapa variabel global. Emosi dideklarasikan dalam array byte, di mana masing-masing angka hex dalam array mewakili baris dalam tampilan 8 kali 8. Untuk membuat emosi khusus Anda, saya sarankan menggambar emosi yang Anda inginkan dalam kisi 8 kali 8, dan kemudian menuliskan setiap baris angka biner 8 bit di mana lampu mati adalah 0 dan lampu menyala adalah 1, lalu buat nomor heksadesimal dari itu dan memasukkannya ke dalam array dengan panjang 8. Saya juga telah mendefinisikan beberapa variabel global untuk digunakan dalam loop; variabel untuk mekanisme berkedip dan petunjuk untuk menyimpan emosi dan mengaturnya agar mulai netral.

Sekarang kita masuk ke loop pengaturan, di mana saya mengaktifkan pemantauan serial demi pengujian, dan ini akan membantu untuk menguji kode Anda dengan remote IR yang berbeda. Kemudian, saya menginisialisasi objek mata kiri dan kanan menggunakan fungsi dari perpustakaan kontrol LED. Saya juga mengatur pin motor roda gigi ke output dan memulai penerima IR.

Dalam loop, pada dasarnya menunggu sinyal IR untuk mengubah status quo robot. Jadi jika sinyal IR diterima dan cocok dengan salah satu kode dari tombol tertentu, maka pernyataan itu dipicu dan menetapkan nilai mata kiri dan mata kanan yang sesuai untuk emosi. Jika tombol gerakan ditekan, seperti kiri, kanan, maju, dan OK, maka pin ditulis secara digital untuk hidup atau mati tergantung pada tombol yang ditekan. Hanya catatan pada kode penerima IR: ada kode sampel di perpustakaan jarak jauh IR yang akan memberi Anda kode hex untuk remote Anda, jika tidak ada yang terjadi saat Anda menekan tombol maka buka program ini untuk memastikan kodenya benar. Yang harus Anda lakukan adalah mengubah nomor heksadesimal yang menyertai setiap tombol.

Terakhir, Anda memiliki fungsi yang mencetak emosi ke layar 8 kali 8. Ini menggunakan fungsi setRow dari perpustakaan kontrol LED dan hanya menelusuri array yang telah Anda buat dan mengatur baris yang sesuai. Dibutuhkan dalam dua parameter: array untuk mata kiri dan array untuk mata kanan. Ini bisa berupa pointer byte atau array byte itu sendiri (yaitu nama "netral") yang bertindak seperti pointer.

Langkah 4: Tips dan Trik Bonus

Tentu banyak yang saya pelajari selama proyek ini dan saya ingin berbagi beberapa tips tambahan di sini yang berlaku untuk proyek ini dan untuk proyek lain yang menggunakan Arduino.

• Ada banyak sumber daya online untuk Arduino dan yang paling membantu menurut saya berasal dari situs web Arduino karena contoh kodenya yang jelas dan ringkas.
• Jangan menemukan kembali roda ada banyak kit dan potongan prebuilt yang dapat Anda gunakan untuk membuat proyek Anda lebih mudah. Saya seorang programmer dan bukan seorang insinyur mesin dan saya mengalami kesulitan untuk mencari tahu bagaimana saya akan membuat robot ini berjalan, tetapi mudah untuk menemukan sesuatu untuk dibeli secara online dan menerapkannya dalam desain saya versus secara harfiah menciptakan kembali roda
• Perpustakaan adalah teman Anda di Arduino serta dalam semua bahasa berorientasi objek dan mereka ada karena suatu alasan. Pasangkan ini dengan pengontrol mikro dan pemrograman LED 8 kali 8 sederhana. Saya telah memprogram salah satunya dengan tangan sebelumnya dan hanya satu yang menggunakan setiap pin di Arduino dan membutuhkan banyak kode. Sangat berantakan dan tidak terlalu menyenangkan.
• Printer 3D itu keren tapi tidak sempurna dan tidak apa-apa untuk mengampelas beberapa barang. Anda lebih suka menjadi lebih besar saat mencetak 3D karena alasan ini karena dalam banyak kasus Anda dapat mengampelasnya sedikit untuk mendapatkan hasil yang sempurna.
• Daya bisa menjadi masalah karena saya pikir penggunaan daya benar-benar menit terakhir dan berpikir bahwa baterai 5v akan berhasil. Kemudian, tampaknya secara acak, terkadang motor atau tampilan LED tidak berfungsi. Setelah saya memutakhirkan ke paket daya, tidak ada masalah lagi, meskipun lebih besar di dalam robot.