Atnaujinkite „Heathkit Hero Jr“robotą su modernia aparatūra: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Tai daugiau nebaigtas darbas, o ne baigtas projektas, nepamirškite to skaitydami. Dėkoju

Šiek tiek apie šį robotą, kur jį gavau, ir apie jo planus. (Nuotrauka iš 2015 m. „Žvaigždžių karų dienos“projekto)

Tikriausiai tai buvo kažkada 2005 m. Su žmona buvome vietiniame sendaikčių turguje, tik dairėmės aplinkui, o tikrai nieko neieškojome. Buvo vienas vyresnis ūkininkas, kuris buvo įsirengęs lauke, jis buvo netoli vietos ir nedaugelis žmonių ketino žiūrėti į jo prekes. Džiaugiuosi, kad buvau tas, kuris nuėjo ir pažiūrėjo.

Jis turėjo šį mažą robotą, žinoma, aš žinojau, kas tai yra. Aš paklausiau, kiek jis nori, ir buvau šokiruotas, sukrėstas, sakau jums - jis norėjo viso 20,00 USD. Būtent tada jis man pasakė, kad jis tikriausiai pastaruosius 20 metų buvo tvarte, ir, atidžiau pažvelgus, jame gyveno kailiniai kūrėjai. Laidai buvo sukramtyti, pagrindinė plokštė daugiausia sunaikinta. Baterijos nebuvo naudojamos. Tai buvo netvarka, ir tai yra taip malonu, kaip galiu apie tai.

Jame buvo net visos kasetės, ir jie atrodė gana gerai, atsižvelgiant į tai.

Nepaisant to, kaip atrodė, pamačiau kažką, ko norėjau nuo vaikystės. Aš daviau ūkininkui 20 USD ir dėkoju jam. Nešu savo prizą atgal į mašiną.

Prireikė maždaug mėnesio, kad jis būtų pakankamai išvalytas, kad būtų galima pradėti žiūrėti į elektroniką ir pamatyti, kas veikia, o kas ne. Pagaliau ir aš galėjau įgyti energijos, stebėtinai tai patikrino save - pagalvojau, ei, puiku, tai buvo labai daug, net jei ir turėčiau atlikti tam tikrą darbą, kad jį išvalyčiau. Na, vieną kartą tai buvo patikrinta, tai buvo, aš niekada negalėjau to pakartoti.

Traukiau pagrindines lentas, pardaviau.

Patikrino pavaros variklį ir žingsninį variklį (steperis turėjo laidus, kurie pradėjo rūdyti ir buvo ne pačios geriausios būklės), bet abu veikė, todėl aš juos laikau.

Aš įdėjau robotą kaip savotišką demonstravimo elementą, nes nebuvau labai tikras, ką noriu daryti.

2015 m. Pabaigoje grupė kūrėjų ir meistrų, prie kurių prisijungiau, buvo paklaustas, ar norime ką nors padaryti „Žvaigždžių karų dienai“mūsų vietos bibliotekai. Taigi mes pagalvojome, o aš pasakiau, o kas, jei sugrąžinsiu „Hero Jr“gyvenimą naudojant „Arduino“mikrovaldiklius. Ir tai aš padariau - suteikiau jai papildomo įdegio ir panaudojau 7 „Arduinos“… tikriausiai daugiau, nei man reikėjo, bet tuo metu aš dar tik mokiausi. Ir aš norėjau, kad tai būtų „kelių užduočių“užduotis, kurios tuo metu aš nežinojau, kaip elgtis kitaip. Aš dokumentavau tą projektą čia:

Na, tai buvo 2015 m., Šviesos kardas buvo pašalintas, o dauguma „Arduinos“buvo būdingi šiam projektui. Daugeliu atvejų „Arduino“gali tai paleisti, jei nenorite, kad atsitiktų kažkas ypatingo. Robotas grįžo į savo erdvę kaip eksponatas. Pakeliui sužinojau keletą dalykų ir netgi ketinau pakelti jo maitinimo šaltinį. Laikas mane išnaudojo, ir aš užsisakiau tik 12–5 V 4 prievadų USB 8 stiprintuvų plokštę. Deja, dabar niekur nerandu tos lentos internete, nežinau, ar jie nustojo ją gaminti, ar ne? Bet ir ta lenta iki šiol sėdėjo dėžutėje.

Vienas iš pradinio projekto tikslų buvo išlaikyti jį kuo vintažiškesnį, bet pakeisti didžiąją dalį aparatūros moderniais daiktais. 2020 m. Nusprendžiau net vėliau atnaujinti jo šviesos diodus į RGB (neopikselius). Tikslas vis dar yra išlaikyti vintažinį išvaizdą, manau, kad tai daroma tol, kol nenaudosite kitos spalvos nei raudona.

Šiame projekte naudojamas vienas „Arduino Mega 2560 mini“(kloninė plokštė, man tai nepatinka), „A Raspberry Pi 3+“, originali „Google AIY“plokštė/garsiakalbis/mikrofonas, žingsninis variklis pakeistas servo varikliu ASMC-04, 36v LIPO akumuliatorius ištrauktas iš sulaužytos lentos. Turiu 36v iki 12v 5amp DC-DC keitiklį ir 4 prievadų 12v iki 5v 8amp USB įrenginį. Pigus ultragarsas ir LDR, gana daug 3D spausdintų laikiklių. 8 nedideli „ws2812“šviesos diodai (taip pat žinomi kaip neopikseliai), pora „cat5“raktų ir trumpas „cat5“kabelis. (įtampos skirstytuvas liko iš 2015 m. projekto, bet jis buvo skirtas 12v/24v, o ne 36v, todėl tai nėra teisinga. Jį reikia pataisyti), o aš naudoju L298 variklio tvarkyklę (taip pat liko iš 2015 m. projekto)

Kas liko iš originalaus 1984 m. Roboto - 12 V nuolatinės srovės variklis, originali klaviatūra taip pat vis dar veikia, taip pat originalus „žalios galios“diodas. Korpusas ir rėmas išlieka tie patys. Bet tai yra. Visa kita buvo pakeista.

Šiuo metu tai vis dar nebaigtas darbas - aš vis dar dirbu kurdamas „Python“programinę įrangą „Raspberry PI“, turiu išspręsti keletą nedidelių problemų, kurias radau „Arduino“eskize (dažniausiai veikia). Juokais sakau, kad tai vienas iš tų projektų, kuris niekada nesibaigs. Šiuo metu visi šviesos diodai veikia, veikia ultragarsas, veikia LDR, veikia servo variklis, pavaros variklis eina į priekį, o ne atgal (nutrūkęs laidas, kurį turiu susekti). Veikia nuo 36 iki 12 voltų ir veikia nuo 12 iki 5 voltų, „Raspberry Pi“įjungia, „Arduino“įjungia PI. Dažniausiai aparatūra yra laidinė ir veikia. Dabar visa tai yra programinė įranga.

1 žingsnis: šviesos diodai ir atnaujinimas

Originaliame 1984 m. Modelyje šviesos diodai buvo lituojami tiesiog „keistai“, jei manęs paklausite, jie turėjo būti išjungti nuo plokštės, tačiau lydmetalis buvo toje pačioje pusėje kaip ir šviesos diodai. 2015 m. Kai kurie iš šių šviesos diodų veikė, kai kurie negalėjau pakeisti neveikiančių, tačiau kai kurie iš jų tapo labai silpni, o kai kurie tiesiog neveikia. Žvelgdami iš arti į lentą, galbūt pamatysite, kad kelios litavimo pagalvėlės pakilo ir sulūžo.

Jie visi turėjo tą patį 5v teigiamą, todėl norėdami juos įjungti arba išjungti, įjungiate pagrindą. Žinau, kad tai yra dalykas, bet man tai nepatiko. Žinote, „Arduino“eskize „HIGH“paprastai įjungtas, o „LOW“- paprastai išjungtas - gerai, šiuo atveju „HIGH“išjungė šviesos diodus, o „LOW“yra įjungtas. atvirkštinė šviesos diodų logika.

2015 -aisiais aš tiesiog leidžiu šiam slinkti, nes tuo metu turėjau rūpintis svarbesniais dalykais.

Šiais metais nusprendžiau, kad man patinka WS2812 RGB šviesos diodų idėja, jie yra pigūs ir lengvai naudojami, jie naudoja vieną duomenų liniją ir jiems reikia tik 5 V ir įžeminimo. Tai yra 5 mm šviesos diodai, todėl jie puikiai dera beveik prie visko, kas tinka standartiniams šviesos diodams. Radau juos „eBay“, jie buvo šiek tiek didesni nei paprastai moku už tokio tipo šviesos diodus, tačiau nusprendžiu užsisakyti iš valstybių šį kartą, nes siuntimas iš Kinijos užtrunka labai ilgai. Taigi mokėkite šiek tiek daugiau, gaukite juos daug greičiau. 10 šviesos diodų man kainavo 10,00 USD, manau, neblogai, bet ir ne už gerą kainą.

Jas prijungti yra gana paprasta ir paprasta, yra pagrindas, teigiamas (5v), duomenys įeina ir išeina. Aš pasirenku naudoti seną prijungimo būdą ir apvynioti juos viela. galvojau, kad jei būtų sunkiau iškloti duomenis ir duomenis eilėmis, jei juos lituosiu, taip pat gali būti sunkiau, jei perkirsiu laidus per toli, jie netinkamai tilps į jau esančias skyles „Hero Jr.“Naudodamas vielos apvyniojimą, aš galiu juos šiek tiek perkelti ir šiek tiek geriau suformuoti.

Prijungęs juos, prijungiau juos prie „Arduino UNO“ir neopikseliams panaudojau vieną iš „Adafruit“pavyzdžių. Džiugu, kad viskas pavyko. Įdėjau juos į roboto galvą ir uždėjau dvigubą užpakalinę juostą, kad jie būtų apsaugoti nuo plokštės ir šiek tiek geriau laikytųsi.

Tada prikabinau juos prie „Arduino“ir vėl paleidžiau pavyzdį, norėdamas įsitikinti, kad nesutrenkiau laido, ar įsitikinau, kad jie netruko. Viskas veikė. Prireikė šiek tiek laiko viską sujungti, bet sąžiningai, kai tik pradėsite vyniojimą, galite judėti gana greitai.

Aukščiau esančiose nuotraukose rodomi originalūs RED šviesos diodai, lenta, aš bandžiau parodyti sugedusius pėdsakus, naujus šviesos diodus įvairiuose laidų sujungimo etapuose. Ir galiausiai jie dirba galvoje.

Taip pat turiu vaizdo įrašų apie „Hero Jr“burną, kurią kalbant šviesos diodai atgaivina „burną“ir pikselius, rodančius „Adafruit“pavyzdžius. Aš jų dar neįkėliau, bet tai bus greitai.

2 veiksmas: „Raspberry PI Google AIY“ir „Arduino Mega 2560 Mini“

2015 m., Tai buvo kitoks laikas ir kitoks projektas. Aš naudoju 7 skirtingus „Arduinos“, dauguma jų buvo UNO arba „Nanos“, pora MEGA. Aš turėjau vieną, kad galėčiau paleisti MP3, naudodami MP3 skydą, turėjau vieną EMIC 2 kalbos sintezatoriaus valdymui, vieną - šviesos kardui. Variklio vairuotojas, žingsninio variklio klaviatūra, sąrašas tęsiamas. Nereikia nė sakyti, kad nuo 2015 m. Daug išmokau, ir, tiesą pasakius, nuostabu, kad 2015 m.

2020 - Kadangi „Žvaigždžių karų dienos“versija visada buvo naudojama vieną kartą, mano planai buvo supaprastinti viską nuo pat pradžių. 2015 -aisiais žaisdavau su mintimi naudoti Raspberry PI, bet tuo metu tikrai nežinojau pakankamai, kad tai pavyktų. Nusprendžiau, kad „Arduino Mega 2560 mini“padarys viską, kiek reikia įvesties/išvesties, IE: įjunkite/išjunkite variklį, pasukite žingsnį/servo, perskaitykite LDR, perskaitykite ultragarsinį, perskaitykite įtampos daliklį. Šiuo atveju „Mega“iš esmės yra „fiktyvus“įrenginys, turintis tik keletą dalykų, kuriuos jam tikrai reikia padaryti, tačiau „Mega“taip pat naudojama klaviatūrai skaityti, todėl man tikrai reikėjo dviejų krypčių ryšio tarp „Mega“metodo. ir Raspberry PI. Aš pasirenku naudoti MQTT protokolą, tačiau tai pasiūlė dar vieną problemą, kaip tai pasiekti per nuoseklųjį prievadą? Laimei, radau šį projektą „github“serial2mqtt “https://github.com/vortex314/serial2mqtt Tai iš tikrųjų yra vartų tipas, programinė įranga veikia„ Raspberry PI “-„ Arduino “tiesiog siunčia teisingai suformuluotą serijinį pranešimą, ir tai yra tada perduotas MQTT brokeriui. Prireikė šiek tiek laiko, kad jis tinkamai veiktų, tačiau jis veikė gana gerai ir, atrodo, daro tai, ko man reikia. „Arduino Mega“paskelbs, kai bus prisijungęs, ultragarsinį, ldr, įtampos rodmenis. Jis klausys komandų, variklio judesių, servo judesio ir to, ką daryti su šviesos diodais. Nors visa tai atrodo daug, pridėtinės išlaidos yra gana mažos ir veikia gana gerai.

„Raspberry PI“bus programuojamas naudojant „python“, „C ++“, beveik viską, kas gali naudoti nuoseklųjį prievadą ir naudoti MQTT. Kadangi aš nesiruošiau naudoti „Google“su AIY, turėjau įdiegti tvarkykles ir įsitikinti, kad jos veikia. Dar viena sėkmės pertrauka „Github“prie gyvenimo aprašymo, „Shivasiddharth“sukuria „GassistPI“ir suprato, ką reikia įdiegti, kad šis darbas būtų atliktas, instrukcijas rasite čia:

PI priglobia MQTT tarpininką, kalbą ir kitą programinę įrangą, jei reikia. Norėdami prieiti prie jo, šiuo metu naudoju SSH, planuoju sukurti žiniatinklio sąsają, tačiau tai net nėra daroma. Šiam projektui „žaidžiau“su besimokančiu python, vis dar neturiu daug paruoštų programų.

Keletas specialių pastabų čia:

Originalus „Mega 2560 Mini“, kurį turėjau, buvo mažas originalios „Arduino Mega 2560“klonas, naudojant bendravimui tą pačią serijinę mikroschemą, todėl bandydamas aš tiesiog naudojau viso dydžio „Mega“ant darbo stalo. Deja, prie tos plokštės buvau prilijęs klaviatūros laidus (atlaisvinau antraštės kaiščius, ką aš galvojau, norėčiau, kad galėčiau tai kaltinti 2015 m., Bet negaliu). išjungtas, ir aš taip pat negalėjau gauti švarios skylės, kad galėčiau išlydyti. Aš baigiau klono kloną, kuris vis dar yra „Arduino Mega 2560“, bet pigesnė versija, ir su pigia nuoseklaus prievado mikroschema. Dėl to man kyla problemų dėl maždaug 10% iškritusių paketų, nepakanka viską ištraukti atgal ir bandyti dar kartą su kita lenta. Tačiau to pakanka, kad mane šiek tiek išprotėtų. „Naujojoje“(2 versija) „Mega“naudojau vielos apvyniojimą ir palikau antraštės kaiščius (ei, galbūt ateityje išplėsiu, šiuo metu naudoju tik 12 ar 13 kaiščių)

Aš taip pat spausdinau 3D (taip pat pakartotinai panaudojau kai kuriuos nesėkmingus atspaudus) „Raspberry PI“ir „Mega Mini“laikiklius. Turėčiau ieškoti dizaino failų, jei kas nors jų nori. Jie nėra labai geri, nes aš sukamuoju įrankiu išpjoviau keletą skylių arba šiek tiek suformavau, bet jei kas nors jų norės, aš jų ieškosiu.

Nuotraukos aukščiau: „Raspberry PI 3+“su „Google AIY“skrybėle, pagal užsakymą pagamintame laikiklyje, originalus „Mega 2560“, kurį norėjau naudoti, bet tikrai sujaukiau, pakeitimas „Mega 2560“(v2), kuriuo nesu labai patenkintas veikia su vielos apvyniojimo viela ir pasirinktiniu 3D spausdinimo laikikliu

3 žingsnis: nuo „Stepper“iki „Servo“

Deja, aš ne daug fotografavau ir neturiu seno žingsninio variklio nuotraukų.

1984 m. - žingsninis variklis tikriausiai buvo pigesnis nei didelis servo 1984 m. Buvo galinės stotelės, o žingsniuotojas turėjo pats grįžti į namus, kai buvo įjungtas maitinimas. Pagalvokite apie 3D spausdintuvą ir apie tai, kaip jie grįžta namo.

2015 - Kitu žingsniu nežinodamas, ką darau, pašalinau galinius sustojimus ir juos praradau. Kaip jau minėjau, mažieji kūrėjai suvalgė kai kuriuos žingsnelio laidus, laidai buvo daugiau ar mažiau atidengti ir pradėjo rūdyti. Nustebau, kad tai pavyko 2015 m., Bet pavyko.

2020 - žingsnininkas nustojo veikti, ir aš pradėjau ieškoti pakeitimo. Aš susidūriau su dideliu servo varikliu ASMC-04, tai nebuvo pats pigiausias variantas, tačiau jis buvo vienas iš geresnių, kokį radau. Žingsnis buvo 50 USD+ dolerių iš Kinijos, o ragų laikiklis buvo dar 13 USD arba 14 USD. Man nauda pranoko išlaidas.

„Servo“tvarkyklė yra 12 arba 24 voltų, sukimosi kampas yra nuo 0 iki 300 laipsnių (mano „Arduino“eskize apribotas iki 0–180), aš galiu tai valdyti vienu laidu iš „arduino“, (2, jei skaičiuosite įžeminimo laidą). Tai didelio sukimo momento RC servo, tačiau jis tikrai nėra toks greitas sukantis.

Nusivylėte net tuo, kad pateiktos specifikacijos atrodė taip, lyg jos tiesiog sumontuotų tose pačiose skylėse kaip ir žingsninis, jis netinkamai sutapo, ir aš turėjau gręžti naujas skyles. Servo rago laikiklis taip pat yra daug didesnis nei originalus žingsninio variklio laikiklis, todėl reikėjo išgręžti daugiau skylių.

Man tai labai primena žingsnininko greitį, todėl geras pakeitimas ir kažkas, ko nepastebėsite, pasikeitė, nebent pažvelgsite į roboto vidų.

Nuotraukos:

Nefotografavau daug to, gali būti dar keletas, bet jie atrodys taip.

4 žingsnis: dar keletas nuotraukų

Kadangi aš vis dar dirbu su šiuo robotu (šiuo metu daugiausia programine įranga), maniau, kad pasidalinsiu dar keliomis nuotraukomis

Nuotraukos:

4 prievadų USB 12v į 5v 8 amp DC-DC keitiklis, daugiau to nerandu, ir norėčiau, kad būčiau nusipirkęs porą jų.

36V „LiPo“baterija išimta iš sugedusios sklendės plokštės

Roboto vidinės nuotraukos, laidai ir pan. Dar keletas LED pakaitalų nuotraukų, dar kelios „Arduino Mega“su vielos apvyniojimo nuotraukomis, ultragarso su uždengimu nuotrauka (iš tikrųjų taip buvo 2015 m.)

Kūno nuotraukos be korpuso ir nuotrauka, kurioje matoma konsolė, skirta išbandyti naudojant MQTT.

Apie tai kol kas, ačiū, kad ieškojote, ir jei jums tai patinka, balsuokite už mane:-) Galėčiau panaudoti dar keletą dalių projektams LOL - Geros dienos ir stenkitės būti saugūs visiems.