Päivitä Heathkit Hero Jr -robotti modernilla laitteistolla: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tämä on enemmän keskeneräinen työ kuin valmis projekti, pidä tämä mielessä lukiessasi. Kiitos

Hieman tästä robotista, mistä sain sen, ja suunnitelmistani sitä varten. (Kuva vuoden 2015 Tähtien sota -päiväprojektista)

Se oli luultavasti joskus vuonna 2005 vaimoni ja minä paikallisella kirpputorilla, me vain katsoimme ympärillemme, emme oikeastaan etsineet mitään. Siellä oli vanhempi maanviljelijä, joka oli asentanut ulkopuolella, hän oli lähellä paikan takaosaa, eikä monet ihmiset katsoneet hänen tavaroitaan. Olen iloinen, että olin sellainen, joka meni katsomaan.

Hänellä oli tämä pieni robotti, tietysti tiesin mitä se oli. Kysyin, kuinka paljon hän halusi, ja olin järkyttynyt, järkyttynyt, kerron teille - Hän halusi koko 20,00 dollaria. Silloin hän kertoi minulle, että se oli ollut navetassa luultavasti noin viimeiset 20 vuotta, ja kun tarkemmin tarkasteltiin, siellä oli asunut karvaisia luojat. Johdot oli pureskettu, emolevy oli enimmäkseen tuhoutunut. Akut eivät olleet käyttökelpoisia. Asia oli sotku, ja se on niin mukavaa kuin voin olla siitä.

Siinä oli jopa kaikki patruunat mukana, ja ne näyttivät varsin hyviltä ottaen huomioon.

Huolimatta miltä se näytti, näin jotain, jota olin haaveillut nuorena. Annoin viljelijälle 20 dollaria ja kiitän häntä. Vie palkinto takaisin autoon.

Kesti noin kuukauden, ennen kuin se puhdistettiin tarpeeksi, jotta voitiin katsoa elektroniikkaa ja nähdä, mikä toimi ja mikä ei. Pystyin vihdoin saamaan virtaa myös siihen, yllättäen se läpäisi itsetestauksen - ajattelin, hei, hienoa tämä oli paljon, vaikka minun piti tehdä jonkin verran töitä sen puhdistamiseksi. No, se läpäisi itsetarkastuksen kerran, se oli se, en koskaan voinut saada sitä läpi uudelleen.

Vedin päälevyt, myin ne.

Tarkistettu käyttömoottori ja askelmoottori (askelmassa oli johtoja, jotka alkoivat syövyttää eivätkä olleet parhaassa kunnossa), mutta molemmat toimivat, joten pidän ne.

Laitoin robotin esille eräänlaisena näyttelykappaleena, koska en ollut liian varma, mitä halusin tehdä.

Loppuvuodesta 2015 ryhmälta valmistajilta ja tinkureilta, joihin liityin, kysyttiin, halusimmeko tehdä jotain "Tähtien sota -päivänä" paikallisen kirjastomme hyväksi. Joten mietimme, ja sanoin, mitä jos tuon "Hero Jr": n takaisin elämää Arduinon mikro-ohjaimilla. Ja niin minä tein - annoin sille ylimääräisen soihdun ja käytin siinä 7 Arduinoa….luultavasti enemmän kuin tarvitsin, mutta tuolloin olin vielä oppimassa. Ja halusin sen "monitehtäväksi", jota en silloin tiennyt miten tehdä muuta. Dokumentoin projektin täällä:

No, se oli vuosi 2015, valomiekka poistettiin, ja suurin osa Arduinoja, jotka olivat tälle projektille ominaisia. Suurimmaksi osaksi Arduino voi ajaa tämän, jos et halua tapahtuvan mitään erityistä. Robotti palasi avaruuteensa näyttelykappaleena. Opin muutamia asioita matkan varrella ja aikoin jopa nostaa hänen virtalähteensä tuolloin. Aika sai minut parhaaksi, ja tilasin vain 12v - 5v 4 porttisen USB 8 amp -levyn. Valitettavasti en löydä kyseistä levyä mistään verkosta nyt, en tiedä ovatko he lopettaneet sen valmistamisen vai? Mutta jopa tämä lauta istui laatikossa tähän asti.

Yksi alkuperäisen projektin tavoitteista oli pitää hänet näyttämässä niin vintageilta kuin pystyin, mutta korvata useimmat laitteistot nykyaikaisilla tavaroilla. Vuonna 2020 olen päättänyt jopa päivittää hänen LED -valonsa RGB -muotoon (neopikselit) myöhemmin. Tavoitteena on edelleen pitää se vintage -näköisenä, mielestäni se näyttää, kunnes käytät muuta väriä kuin punaista.

Tässä projektissa käytetään yhtä Arduino Mega 2560 miniä (kloonilevy, en pidä siitä), A Raspberry Pi 3+, alkuperäinen Google AIY -levy/kaiutin/mikrofoni, korvattiin askelmoottori ASMC-04-servomoottorilla, 36 V LIPO -akku irrotettu rikkoutuneesta levystä. Minulla on 36v-12v 5amp DC-DC-muunnin ja 4-porttinen 12v-5v 8amp USB-laite. Halpa ultraääni ja LDR, melko vähän 3D -tulostettuja kiinnikkeitä. 8 pientä ws2812 -lediä (tunnetaan myös nimellä neopikselit), pari cat5 -avainkiveä ja lyhyt cat5 -kaapeli. (jännitteenjakaja jäljellä vuoden 2015 projektista, mutta se oli 12v/24v eikä 36v, joten se ei ole oikein. Se on korjattava), ja käytän L298 -moottoriajuria (myös jäljellä vuoden 2015 projektista)

Mitä alkuperäisestä vuoden 1984 robotista on jäljellä - 12 voltin tasavirtamoottori, alkuperäinen näppäimistö toimii edelleen, samoin kuin alkuperäinen "vihreä virran" led. Kuori ja kehys ovat edelleen samat. Mutta se on siinä. Kaikki muu on vaihdettu.

Tämä on vielä kesken, tässä vaiheessa - olen edelleen tekemässä python -ohjelmistoa Raspberry PI: lle, minun on korjattava pari pientä ongelmaa, jotka löysin Arduinon luonnoksesta (enimmäkseen toimiva). Vitsailemalla sanon, että tämä on yksi niistä projekteista, jotka eivät koskaan lopu. Tässä vaiheessa LEDit toimivat kaikki, ultraääni toimii, LDR toimii, servomoottori toimii, käyttömoottori menee eteenpäin, ei taaksepäin (katkennut johdot, jotka minun on jäljitettävä). 36–12 V toimii ja 12–5 V toimii, Raspberry Pi käynnistyy, Arduino sammuttaa PI: n. Lähinnä laitteisto on langallinen ja toimii. Nyt kaikki on ohjelmistoa.

Vaihe 1: LEDit ja päivitys

Alkuperäisessä vuoden 1984 mallissa LEDit oli juotettu vain "outoksi", jos minulta kysytään, niiden piti olla pois levyltä, mutta juotos oli samalla puolella kuin LEDit. Vuonna 2015 jotkut näistä LED -valoista toimivat, jotkut eivät pystyneet korvaamaan niitä, jotka eivät toimineet, mutta joidenkin vuoksi heistä tuli hyvin himmeitä, ja jotkut eivät koskaan toimineet. Tarkasteltaessa taulua läheltä saatat nähdä, että muutamat juotospehmusteet nousivat ja rikkoutuivat.

Heillä kaikilla oli sama 5v positiivinen, joten kytket ne päälle tai pois päältä vaihtamalla perusteet. Tiedän, että se on asia, mutta en pitänyt siitä. Tiedätkö, että Arduino -luonnoksessa "HIGH" on normaalisti päällä ja "LOW" on normaalisti pois päältä - tässä tapauksessa "HIGH" sammutti LEDit ja "LOW" on päällä. päinvastainen logiikka LED -valoissa.

Vuonna 2015 annoin tämän liukua, koska minulla oli tuolloin tärkeämpiä asioita.

Tänä vuonna päätin, että pidän ajatuksesta WS2812 RGB -LED -valoista, ne ovat halpoja ja helppokäyttöisiä, käyttävät yhtä tietolinjaa ja tarvitsevat vain 5 V: n ja maadoituksen. Nämä ovat 5 mm: n LED -valoja, joten ne sopivat hyvin kaikkeen, mihin tavalliset LED -valot sopivat. Löysin ne eBayssa, ne olivat hieman enemmän kuin yleensä maksan tämän tyyppisistä LED -valoista, mutta päätän tilata osavaltioista tällä kertaa koska toimitus Kiinasta kestää hyvin kauan. Joten maksa vähän enemmän, hanki ne paljon nopeammin. 10 LEDiä maksoivat minulle 10,00 dollaria, ei varmaan paha, mutta ei myöskään hyvä hinta.

Näiden kytkentä on melko helppoa ja suoraviivaista, siellä on maadoitus, positiivinen (5v), data sisään ja data ulos. Päätän käyttää vanhaa kytkentämenetelmää ja kääriä nämä lankakäärityksellä. ajattelin, että jos tietojen ja rivien rivittäminen olisi vaikeampaa, jos juottaisin ne, se voi myös olla vaikeampaa, jos leikkaan johdot liian pitkälle, ne eivät sovi oikein jo oleviin reikiin Hero Jr. Lankakäärinnällä voin liikuttaa niitä hieman ja muotoilla niitä hieman paremmin.

Kun olen kytkenyt ne, kytkin ne Arduino UNO: hon ja käytin yhtä Adafruutin esimerkkejä neopikseleille. Onneksi kaikki toimi. Laitoin ne robotin päähän ja laitoin niiden päälle kaksinkertaisen teipin suojaamaan niitä piirilevyltä ja pitämään ne paikoillaan hieman paremmin.

Sitten koukutin heidät takaisin Arduinolle ja suoritin esimerkin uudelleen varmistaakseni, että en törmännyt johtoon tai varmistanut, etteivät ne oikosulje. Kaikki toimi. Kesti vähän aikaa johdottaa kaiken, mutta rehellisesti sanottuna, kun aloitat langan käärimisen, voit siirtyä melko nopeasti.

Yllä olevat kuvat osoittavat alkuperäisiä PUNAISIA LED -valoja, piirilevyä, yritin näyttää rikkoutuneita jälkiä, uusia ledejä langallisuuden eri vaiheissa. Ja lopulta he työskentelevät päässään.

Minulla on myös videoita Hero Jr: n "suusta", joka puhuessaan LEDit animoivat "suun" ja pikselit, jotka käyttävät Adafruit -esimerkkejä. En ole vielä ladannut niitä, mutta se tulee pian.

Vaihe 2: Raspberry PI Google AIY ja Arduino Mega 2560 Mini

2015, Se oli eri aika - ja eri projekti. Käytin 7 erilaista Arduinoa, useimmat olivat joko UNO: ta tai Nanoja, pari MEGA: ta. Minulla oli yksi vain MP3 -tiedostojen toistamiseen MP3 -suojalla, minulla oli yksi EMIC 2 -puhesyntetisaattorin ohjaamiseen, yksi valosapelia varten. Moottoriajuri, askelmoottorin näppäimistö, luettelo jatkuu. Tarpeetonta sanoa, että olen oppinut paljon vuodesta 2015 lähtien, ja rehellisesti sanottuna on hämmästyttävää, että vuoden 2015 versio toimi yhtä hyvin kuin minä (en tiennyt mitään ja opin ja arvasin).

2020 - Koska "Star Wars Day" -versio oli aina kertakäyttöinen, suunnitelmani oli yksinkertaistaa asioita alusta alkaen. Vuonna 2015 tein lelua ajatuksella käyttää Raspberry PI: tä silloin, mutta en tiennyt tuolloin tarpeeksi tarpeeksi tehdäkseni sitä. Päätin, että Arduino Mega 2560 mini tekisi mitä tahansa tuloa/lähtöä varten, IE: kytke moottori päälle/pois, käännä askel/servo, lue LDR, lue ultraääni, lue jännitteenjakaja. Tässä tapauksessa Mega on pohjimmiltaan "dummy" -laite, jossa on vain muutamia asioita, jotka sen on todella tehtävä, mutta Megaa käytetään myös näppäimistön lukemiseen, joten tarvitsin todella kaksisuuntaisen viestintämenetelmän Megan välillä ja Vadelma PI. Päätän käyttää MQTT -protokollaa, mutta se ehdotti toista ongelmaa, kuinka saada se sarjaportin yli? Onneksi löysin tämän projektin githubista "serial2mqtt" https://github.com/vortex314/serial2mqtt Mikä on todellakin yhdyskäytävä, ohjelmisto toimii Raspberry PI: llä - Arduino lähettää vain oikein muotoillun sarjasanoman, ja se on siirtyi sitten MQTT -välittäjälle. Kesti hieman saada se toimimaan oikein, mutta se toimi melko hyvin ja näyttää tekevän mitä tarvitsen. Arduino Mega julkaisee online -tilassa, ultraäänilukeman, ldr -lukeman, jännitteen lukeman. Se kuuntelee komentoja, moottorin liikkeitä, servoliikkeitä ja mitä tehdä LEDeille. Vaikka kaikki tämä tuntuu paljon, yleiskustannukset ovat melko pieniä ja toimivat melko hyvin.

Raspberry PI voidaan ohjelmoida pythonilla, C ++: lla, melkein kaikella, joka voi käyttää sarjaporttia ja käyttää MQTT: tä. Koska en aio käyttää Googlea AIY: n kanssa, minun oli asennettava ohjaimet ja varmistettava, että se toimii. Toinen onnenloukkaus Githubille, Shivasiddharth tekee GassistPI: n ja selvitti, mitä tämän työn tekemiseksi on asennettava, ohjeet löytyvät täältä:

PI isännöi MQTT -välittäjää, puhu puheeksi ja muita ohjelmistoja tarpeen mukaan. Päästäkseni siihen käytän tällä hetkellä SSH: ta, minulla on suunnitelmia web -käyttöliittymän rakentamisesta, mutta se ei ole edes lähellä. Olen "pelannut" oppimispythonilla tätä projektia varten, mutta minulla ei ole vielä monia ohjelmia valmiina.

Tässä muutamia erityisiä huomioita:

Alkuperäinen Mega 2560 Mini, joka minulla oli, oli alkuperäinen Arduino Mega 2560: n pieni klooni, joka käytti samaa sarjasirua kommunikointiin, joten testauksen aikana käytin vain täysikokoista Megaa työpöydällä. Valitettavasti olin juottanut näppäimistöjohdot kyseiselle levylle (poista juottamalla otsikkotapit, mitä ajattelin, toivon, että voisin syyttää sitä 2015, mutta en voi) pois, enkä saanut puhdasta reikää myös juottamiseen. Päädyin kloonin klooniin, se on edelleen Arduino Mega 2560, mutta halvempi versio ja halvalla sarjaporttisirulla. Tämä aiheuttaa minulle ongelmia noin 10% pudonneiden pakettien kanssa, ei riitä, että vedät kaiken takaisin ja yrität uudelleen toisella levyllä. Mutta se riittää ajamaan minut hieman hulluksi. "Uudessa" (versio 2) Megassa käytin lankakäärettä ja jätin otsikkotapit (hei ehkä tuleva laajennus, käytän tällä hetkellä vain 12 tai 13 nastaa)

Olen myös 3D -tulostettu (sekä käyttänyt uudelleen joitakin epäonnistuneita tulosteita) kiinnikkeitä Raspberry PI: lle ja Mega Minille. Minun on etsittävä suunnittelutiedostot, jos joku haluaa niitä. Ne eivät ole kovin hyviä, koska leikkasin pyörivällä työkalulla muutaman reiän tai muotoilin niitä hieman, mutta jos joku haluaa ne, etsin ne.

Kuvat yllä: Raspberry PI 3+ ja Google AIY -hattu, mittatilaustyönä, Alkuperäinen Mega 2560, jota halusin käyttää, mutta todella sekaisin, korvaava Mega 2560 (v2), johon en ole kovin tyytyväinen, mutta se toimii lankakierrelangalla ja mukautetulla 3D-tulostetulla kiinnikkeellä

Vaihe 3: Stepperistä servoon

Valitettavasti en ottanut paljon kuvia tästä, eikä minulla ole kuvia vanhasta askelmoottorista.

1984 - askelmoottori oli todennäköisesti halvempi kuin suuri servo vuonna 1984, en ole varma. Siellä oli loppupysäkkejä, ja askeltajan täytyi palata kotiin jokaisen virran ollessa päällä. Ajattele 3D -tulostinta ja miten he tulevat kotiin.

2015 - Toisessa liikkeessä, kun en oikein tiennyt mitä olin tekemässä, poistin päätepysäkit ja menetin ne. Kuten aiemmin totesin, pienet luojat olivat syöneet joitain askelman johtoja, johdot olivat enemmän tai vähemmän alttiina ja alkoivat syövyttää. Olen yllättynyt, että se toimi vuonna 2015, mutta se toimi.

2020 - Stepper lakkasi toimimasta, ja aloin etsiä korvaajaa. Löysin suuren ASMC-04-servomoottorin, tämä ei ollut halvin vaihtoehto, mutta se oli yksi paremmista, jotka löysin. Askel oli 50 dollaria+ dollaria Kiinasta, ja sarviasennus oli toinen 13 tai 14 dollaria. Minulle hyödyt punnitsivat kustannukset.

Servo -ohjain on joko 12 tai 24 volttia, kiertokulma on 0-300 astetta (rajoitettu Arduino -luonnoksessani 0-180), voin ohjata tätä yhdellä johdolla arduinosta (2, jos lasket maajohdon). Se on suuren vääntömomentin RC -servo, mutta se ei todellakaan ole niin nopea kääntymään.

Pettymys tähän oli jopa sinä, jos tarjoamasi tiedot näyttivät siltä, että se vain asennettaisiin samoihin reikiin kuin askelin, se ei vastannut oikein ja minun täytyi porata sille uusia reikiä. Servosarven kiinnike on myös paljon suurempi kuin alkuperäinen askelmoottorikiinnike, joten reikiä on porattava enemmän.

Minulle se muistuttaa minua paljon askelin nopeudesta, joten kaiken kaikkiaan hyvä vaihto ja jotain, mitä et huomaa, on muuttunut, ellet katso robotin sisälle.

Kuvat:

En ottanut paljon kuvia tästä, siellä saattaa olla pari lisää, mutta ne näyttävät melko pitkälti tältä.

Vaihe 4: Lisää kuvia

Koska työskentelen edelleen tämän robotin parissa (enimmäkseen ohjelmisto tässä vaiheessa), ajattelin jakaa vain muutamia kuvia

Kuvat:

4-porttinen USB 12v-5v 8 amp DC-DC -muunnin, en löydä tätä enää, ja toivon, että olisin ostanut pari niistä.

36v LiPo -akku irrotettu rikkoutuneesta leijulevystä

Kuvat robotin sisältä, johdot jne. Muutama kuva LED-vaihtoista, muutama kuva Arduino Megasta lankakäärityksellä, kuva ultraäänestä ja sen peittäminen (itse asiassa tämä oli niin kuin vuonna 2015)

Kuvia ruumiista ilman kuorta ja kuva konsolin käyttämisestä sen testaamiseen MQTT: n kautta.

Siitä nyt, kiitos katsomisestasi, ja jos pidät siitä, äänestä minua.:-) Voisin käyttää joitakin osia projekteihin LOL - Hyvää päivää ja yritän olla turvassa kaikille.