Arduino Mothbot: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:59

Tujuan dari proyek ini adalah untuk merancang dan membangun sebuah robot sederhana mengikuti cahaya menggunakan papan mikrokontroler Arduino Duemilanove. Saya benar-benar ingin berbagi proyek robot yang murah, mudah dibuat, dan memiliki serangkaian instruksi lengkap untuk semua langkah yang berbeda. Saya harap saya berhasil dan saya ingin mendapatkan komentar tentang membuat instruksi ini menjadi lebih baik.

Desain robot ini berfokus pada penggunaan buku "Getting Started with Arduino" oleh Massimo Banzi dan diterbitkan dengan [makezine.com Make]. Saya juga menggunakan kode untuk menjalankan servos dari proyek berjudul: Cara Membuat Robot Servo Terkendali Arduino (SERB). Arduino Mothbot adalah robot yang cukup cepat untuk dibuat. Dengan asumsi Anda mulai dengan semua bagian dan tidak perlu berimprovisasi, proyek secara total mungkin membutuhkan waktu satu jam untuk dibangun. Itu jika Anda mengikuti instruksi dan menyalin kodenya. Namun, jika Anda hanya membangun satu fitur pada satu waktu dan mengujinya sepanjang jalan, maka proyek ini bisa memakan waktu lebih lama secara signifikan. Keuntungan dari trek yang lebih panjang adalah Anda mungkin akan belajar lebih banyak dan bersenang-senang di sepanjang jalan.

Langkah 1: Kumpulkan Bagian dan Alat Anda

Membangun robot ini akan menghabiskan biaya sekitar $80 jika Anda belum pernah melakukan hal seperti ini sebelumnya. Biayanya bagi saya jauh lebih murah karena saya punya banyak barang elektronik yang bisa digunakan untuk bekerja. Namun, saya tahu betapa frustasinya mencoba dan mengikuti instruksi tanpa mengetahui bagian mana yang harus didapat, dari mana memesannya, dan berapa biaya semuanya di muka, jadi saya telah melakukan semua itu untuk Anda. Setelah Anda mendapatkan bagian-bagiannya, itu harus mudah untuk melakukan proyek ini. Ikuti tautan berikut ke wiki proyek saya untuk mendapatkan daftar suku cadang lengkap. Daftar Suku Cadang Arduino Mothbot

Sekarang Anda mungkin ingin mendapatkan beberapa alat. Karena proyek ini menggunakan papan tempat memotong roti tanpa solder, Anda dapat melakukannya tanpa banyak peralatan elektronik mewah. Mudah-mudahan Anda dapat menemukan barang-barang lain yang Anda butuhkan di garasi: 1. Tang hidung jarum 2. Pemotong Kawat 3. Obeng kepala datar 4. Obeng Phillips kecil (4 sisi) 5. Kunci pas atau 11/32" kunci pas heksagonal 6. Mata bor 7. Mata bor 1/16", 5/32" dan 7/32" 8. Gergaji (opsional) 9. Kacamata Pengaman Harap gunakan praktik yang aman saat menggunakan perkakas listrik apa pun.

Langkah 2: Tahap Perencanaan

Sebelum saya memulai proyek ini, saya melihat-lihat Instructables di banyak proyek lain. Saya juga meluangkan waktu membaca buku "Memulai Arduino" oleh Massimo Banzi. Hampir semua hal dalam proyek ini dilakukan dari contoh di situs web ini atau di buku. Saya merancang proyek dengan cara ini dalam upaya untuk membuatnya dapat diakses oleh ahli robot pemula.

Dalam fase perencanaan saya, saya tidak hanya melihat perangkat keras dan pengkodean tetapi juga mengerjakan pekerjaan rumah elektronik saya. Saya ingin membuat skema elektronik sederhana untuk proyek ini sehingga saya dapat mengikuti apa yang terjadi saat saya membangunnya. Anda dapat melihat pada gambar komponen yang berbeda, saluran listrik, dan pin Arduino. Semoga diagramnya jelas dan juga menggambarkan betapa sederhananya elektronik untuk proyek ini.

Langkah 3: Menghubungkan Servo ke Arduino

Jika Anda akan membuat robot, hal pertama yang mungkin ingin Anda lakukan adalah bagaimana membuatnya bergerak. Kemungkinan besar Anda ingin dapat mengirimnya maju, mundur, kanan, kiri dan membuatnya berhenti. Jika Anda tidak tahu cara memerintahkannya untuk bergerak dengan benar, Anda tidak akan bisa membuatnya melakukan apa pun saat Anda menghubungkan semua sensor. Di bawah ini adalah langkah-langkah untuk menghubungkan motor ke Arduino.

1. Hal pertama yang harus dilakukan saat menyiapkan papan tempat memotong roti tanpa solder adalah menyiapkan ground (GND) dan daya (+6V) untuk servos. Saya memilih untuk menggunakan dua strip panjang di papan yang paling dekat dengan Arduino. 2. Setelah arde dan saluran listrik teridentifikasi, hubungkan arde papan Arduino ke strip arde pada papan tempat memotong roti tanpa solder. Jangan sambungkan daya ke papan tempat memotong roti tanpa solder. 3. Setiap servo memiliki tiga kabel yang keluar darinya. Milik saya memiliki kabel hitam, merah, dan putih untuk masing-masing. Hitam untuk ground, merah untuk power, dan putih untuk kabel kontrol. Potong tiga kabel jumper untuk setiap servo dengan ukuran yang sama (jadi total 6). 4. Pasang kabel jumper ke ujung kabel servo dan kemudian setiap servo ke papan tempat memotong roti tanpa solder. 5. Sekarang gunakan jumper untuk menghubungkan ground dan power dari setiap servo ke ground dan power dari papan tempat memotong roti tanpa solder. 6. Sekarang hubungkan kabel kontrol dari setiap servo ke Arduino. Hubungkan servo kiri ke output digital (PWM) 3 dan servo kanan ke output digital (PWM) 11. 7. Terakhir, sambungkan ground dan daya dari baterai 4AA ke ground dan daya papan tempat memotong roti tanpa solder. Jangan khawatir jika servo mulai bergerak saat Arduino Anda tidak memiliki daya atau belum diprogram. 8. Dengan menggunakan kode tersebut, Anda sekarang dapat menjalankan motor dalam arah maju, mundur, kiri atau kanan menggunakan fungsi yang disertakan.

Langkah 4: Menguji Motor

Saya pikir penting untuk menyertakan beberapa kode pengujian yang saya gunakan saat menyusun Arduino Mothbot. Jika Anda tertarik dan bersedia meluangkan waktu untuk bermain-main, saya pikir Anda akan menemukan potongan kode ini mendidik dan berguna dalam proyek lain. Sebelum saya memposting kode apa pun di bawah ini, saya ingin memberitahukan bahwa yang berikut ini didasarkan pada proyek hebat lainnya yang disebut Cara Membuat Robot Servo Terkendali Arduino (SERB). Saya belajar banyak dari mengikuti pekerjaan pada instruksi itu dan ingin memberikan kredit di tempat yang seharusnya.

github.com/chrisgilmerproj/Mothbot/blob/master/motor_test1.pde

Langkah 5: Mengintegrasikan Tombol On/Off

Sekarang Anda mungkin ingin menghidupkan dan mematikan robot dengan menekan sebuah tombol. Arduino itu sendiri akan menjalankan kode dalam lingkaran tak berujung sampai Anda mencabutnya, yang bisa sangat membuat frustrasi ketika Anda mencolokkan robot Anda di atas meja dan mulai melarikan diri dari Anda! Mengintegrasikan tombol adalah langkah yang bagus dalam proses ini karena Anda juga akan mempelajari cara menggunakan tombol untuk hal lain, seperti membuat bumper untuk mendeteksi saat robot menabrak dinding. Sebagai catatan, Anda akan melihat saya melepas servo dari papan tempat memotong roti solderless untuk sebagian besar gambar saya. Ini hanya membantu membuat gambar lebih jelas ketika saya menunjukkan langkah-langkah yang berbeda.1. Untuk memulai, putuskan daya dari motor servo sebelum melakukan pekerjaan lagi. Ingatlah untuk melakukan ini setiap kali Anda menambahkan sesuatu ke proyek ini.2. Sekarang Anda mungkin ingin dapat menghidupkan dan mematikan robot Anda daripada membuat robot segera mulai bergerak saat Anda menghubungkan daya.3. Identifikasi strip di sisi berlawanan dari papan tempat memotong roti solderless menjadi daya untuk tombol on/off (dan kemudian sensor).4. Menggunakan kabel jumper panjang, sambungkan daya (+5V) dari Arduino ke strip yang baru saja Anda identifikasi.5. Hubungkan dua kabel jumper ke sakelar sesaat dan colokkan salah satu ujungnya ke daya (+5V). Colokkan ujung sakelar sesaat yang lain ke strip yang lebih kecil di tengah papan tempat memotong roti tanpa solder.7. Dari strip yang sama hubungkan resistor 10K ohm ke strip dan ujung lainnya ke ground8. Terakhir, sambungkan kabel dari strip dengan sakelar dan resistor di satu ujung dan tempatkan ujung lainnya di input digital 7 pada Arduino.9. Sekarang, dengan kode tersebut Anda harus dapat menggunakan tombol untuk menghidupkan dan mematikan robot. Jika Anda menggunakan kode dengan LED (output digital 13), Anda akan melihat LED on-board hidup dan mati dengan robot. Ini adalah cara yang bagus untuk menguji kode Arduino jika Anda memiliki daya ke motor yang terputus.

Langkah 6: Menguji Tombol Nyala/Mati

Kode baru ini mencakup informasi untuk menggunakan tombol On/Off dan membuat LED onboard berkedip.

github.com/chrisgilmerproj/Mothbot/blob/master/motor_test2.pde

Langkah 7: Mengintegrasikan Sensor Cahaya

Apa jadinya Arduino Mothbot jika tidak memiliki sensor cahaya? Inti dari proyek sederhana ini adalah membuat robot yang tertarik pada cahaya paling terang. Untuk ini kita perlu mengintegrasikan beberapa sensor cahaya, juga dikenal sebagai resistor foto.

1. Sekali lagi, putuskan daya dari motor servo sebelum melakukan langkah ini 2. Pengaturan untuk sensor cahaya akan dilakukan dua kali. Ini adalah pengaturan yang hampir sama persis dengan sakelar sesaat. Sebenarnya, ini adalah pengaturan yang sama, tetapi kali ini Anda akan menggunakan sensor cahaya (photo-resistor) alih-alih sakelar sesaat. 3. Karena robot ini akan menggunakan dua sensor cahaya untuk memilih arah mengemudi, disarankan agar Anda memasang setiap sensor cahaya di sisi berlawanan dari papan tempat memotong roti tanpa solder atau sejauh mungkin. 4. Hubungkan salah satu ujung sensor cahaya ke kabel listrik (+5V) dan ujung lainnya ke strip kecil di tengah papan. 5. Hubungkan resistor 10k ohm ke strip yang sama dan ujung lainnya ke ground 6. Sekarang sambungkan kabel jumper dari strip kecil (di mana resistor foto dan resistor biasa terhubung) dan colokkan ujung lainnya ke input analog. 7. Hubungkan sensor kiri ke input analog 0 pada Arduino dan sensor kanan ke input analog 1. 8. Sekarang Anda dapat menggunakan sensor cahaya untuk menggerakkan servo.

Langkah 8: Kode Terakhir

Berikut adalah kode terakhir yang digunakan untuk menjalankan Arduino Mothbot. Dalam kode saya telah menyertakan pernyataan cetak ke port serial Arduino. Jika Anda memiliki Arduino yang terhubung melalui port USB komputer Anda, Anda seharusnya dapat melihat pernyataan cetak yang memberi tahu Anda ke arah mana robot itu berencana untuk pergi. Anda mungkin ingin menyesuaikan nilai ambang sensor cahaya untuk menyempurnakan perilaku robot. Ambang batas tergantung terutama pada sensor Anda dan cahaya sekitar lokasi Anda berada.

github.com/chrisgilmerproj/Mothbot/blob/master/mothbot.pde

Langkah 9: Bangun Tubuh Mothbot

Robot yang Anda buat benar-benar tidak bagus kecuali ia dapat menyatukan dirinya sendiri. Untuk alasan ini dibutuhkan tubuh. Saya mencoba yang terbaik untuk membuat proyek konstruksi ini sesederhana mungkin. Namun, Anda harus melakukan sedikit pekerjaan sendiri untuk mengetahui pengukuran yang tepat. Saya menyarankan metode "ukur dua kali, potong sekali" usia tua.1. Tubuh robot terbuat dari lembaran kecil kayu poplar yang saya beli di toko perangkat keras dengan ukuran 6" x 24". Saya memotong milik saya menjadi 6" x 8" menggunakan gergaji yang disediakan di toko perangkat keras.2. Selanjutnya saya mengebor lubang ke arah depan papan untuk memasang braket servo untuk setiap servo. Untuk ini saya menggunakan mata bor ukuran 5/32". Saya juga mengebor lubang di bagian belakang papan untuk roda kastor yang menyeimbangkan robot. Untuk ini saya menggunakan mata bor ukuran 7/32". Saya memilih untuk menggunakan mata bor yang sedikit lebih kecil sehingga saya bisa mendapatkan gesekan yang pas dengan roda kastor saya karena saya tidak menggunakan kombinasi mur dan baut untuk memasangnya.4. Kemudian saya memasang braket ke papan dengan mur dan baut. Ini dilakukan dengan menggunakan obeng kepala datar dan kunci pas yang dapat disesuaikan.5. Setelah memasang braket, saya memasang setiap servo ke braket dengan mur dan baut. 6. Akhirnya, saya mendorong roda kastor ke dalam keseluruhan.

Langkah 10: Membuat Roda

Roda adalah masalah yang rumit bagi saya. Saya sebenarnya memiliki beberapa roda robot bersertifikat tetapi menyadari bahwa itu a) terlalu berat dan b) saya tidak punya cara untuk memasangnya ke servos pilihan saya. Saat itulah saya ingat menggunakan tutup toples di sekolah menengah untuk proyek serupa. Jadi itu pergi ke toko untuk mencari alternatif roda robot yang cocok. Setiap roda terbuat dari tutupnya dari wadah Ziploc Twist 'n Loc. Tutup lain yang bagus adalah yang ada di stoples selai kacang atau makanan lainnya. Saya tidak menganjurkan membuang-buang makanan tetapi simpan tutup Anda dan Anda mungkin menemukan satu ukuran yang tepat untuk proyek robot Anda. Saya menggunakan wadah sisa untuk menyimpan bagian yang telah saya kumpulkan.1. Hal pertama yang saya lakukan adalah memilih tanduk servo yang saya inginkan untuk roda. Saya memilih yang memiliki empat tanduk dan yang disertakan dengan servo saya ketika saya membelinya.2. Sebelum Anda melakukan apa pun, bor lubang di tengah roda. Saya sarankan melakukan ini dengan mata bor 5/32". Anda akan memerlukan ini sehingga Anda bisa mendapatkan sekrup yang menghubungkan klakson ke servo.4. Sekarang kencangkan tutupnya ke klakson. Saya menggunakan empat sekrup yang disertakan masing-masing servo untuk menghubungkan tutup ke tanduk. Mungkin akan lebih mudah jika Anda mengebor lubang kecil terlebih dahulu melalui tutup seperti yang saya lakukan. Saya menggunakan mata bor 1/16" untuk ini. Tapi hati-hati, mengebor plastik ini dengan bor yang berat dan sedikit bisa jadi sulit.5. Sekarang hubungkan klakson ke servos menggunakan obeng Phillips (4-sisi) kecil.6. Terakhir, bungkus karet gelang di sekitar setiap roda untuk memberi Anda lebih banyak traksi. Saya mendapatkan karet gelang dari produk yang saya beli di toko kelontong. Mudah-mudahan Anda memiliki beberapa berbaring di sekitar.7. Pada titik ini seluruh bodi dan roda harus dirakit.

Langkah 11: Menyelesaikan Arduino Mothbot

Dengan bodi dan roda yang sudah terpasang, mudah untuk menempatkan Arduino dan papan tempat memotong roti tanpa solder tepat di atas bodi robot. Pastikan Anda masih dapat mencapai input USB pada Arduino jika Anda perlu mengubah pemrograman. Saya menggunakan beberapa pita listrik hitam di bawah masing-masing untuk menempelkannya ke tubuh. Pita listrik mudah dilepas dan dipegang dengan baik.1. Rekatkan Arduino dan papan tempat memotong roti tanpa solder ke bagian atas badan robot yang telah Anda buat.2. Menggunakan selotip lagi ada baiknya menghubungkan dudukan baterai 4AA dan baterai 9V ke bodi. Pastikan kabel mencapai.3. Hubungkan kabel servo ke papan tempat memotong roti tanpa solder jika Anda telah melepasnya sebelumnya.4. Hubungkan daya Arduino5. Hubungkan daya motor servo6. Sekarang letakkan robot Anda di tanah dan tekan tombol on/off! Seharusnya sekarang menjadi hidup dan mengejar cahaya di sekitar ruangan:) Sebagai proyek tambahan di masa depan, saya akan menyertakan bumper atau sensor dinding sederhana. Ini akan menjadi sakelar, seperti tombol Nyala/Mati yang digunakan dalam proyek ini. Namun, ketika tombol ditekan, itu akan memberi tahu robot untuk membalikkan arah, belok kiri atau kanan, dan melanjutkan program. Setelah itu selesai, robot ini akan menjadi platform pengujian kecil yang hebat untuk sensor dan perangkat lain.