Litar Belajar NANO: Satu PCB. Senang dipelajari. Kemungkinan Tidak Terbatas: 12 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Bermula di dunia elektronik dan robotik boleh menjadi agak menakutkan pada mulanya. Terdapat banyak perkara yang harus dipelajari pada awalnya (reka bentuk litar, pematerian, pengaturcaraan, memilih komponen elektronik yang betul, dll) dan apabila terdapat kesilapan, terdapat banyak pemboleh ubah yang perlu dijejaki (sambungan pendawaian yang salah, komponen elektronik yang rosak, atau kesalahan dalam kodnya) jadi sangat sukar bagi pemula untuk membuat debug. Ramai orang akhirnya mempunyai banyak buku dan membeli banyak modul, akhirnya kehilangan minat setelah menghadapi banyak masalah dan buntu.

Pengaturcaraan digital dipermudah dengan Samytronix Circuit Learn - NANO

Mulai 2019 saya akan melabelkan projek saya Samytronix.

The Samytronix Circuit Learn - NANO adalah platform pembelajaran yang dikuasakan oleh Arduino Nano. Dengan Samytronix Circuit Learn - NANO, kita dapat mempelajari konsep asas yang diperlukan yang diperlukan untuk mula menyelami dunia elektronik dan pengaturcaraan dengan hanya dengan satu papan. Ini mempermudah pengalaman belajar pengaturcaraan Arduino dengan menghilangkan keperluan pematerian atau menggunakan papan roti dan memasang semula rangkaian setiap kali anda ingin memulakan projek baru. Lebih baik lagi, Samytronix Circuit Learn - NANO dirancang agar serasi dengan bahasa pengaturcaraan blok-blok terkenal, Scratch, supaya anda dapat mempelajari konsep pengaturcaraan dengan lebih cepat dan mudah sementara masih mempunyai fleksibiliti untuk menambahkan lebih banyak komponen seperti penguji kesinambungan, servo-motor, dan sensor jarak.

Langkah 1: Reka Bentuk PCB

PCB itu sendiri direka oleh saya menggunakan EAGLE. Sekiranya anda berminat untuk mempelajari lebih lanjut mengenai merancang papan litar anda sendiri, anda boleh pergi ke Kelas Reka Bentuk Litar dengan menggunakan randofo. Sekiranya anda hanya mahu memuat turun reka bentuk dan memesannya kepada pengeluar PCB, anda boleh memuat turun fail pada langkah seterusnya.

Sekiranya anda ingin mengubahsuai reka bentuk saya untuk tujuan anda sendiri jangan ragu untuk melakukannya!

Langkah 2: Memesan PCB

Untuk memesan PCB, anda perlu memuat turun fail gerber (.gbr). Ini adalah fail yang akan anda berikan kepada pengeluar. Setelah memuat turun semua fail, anda boleh menghantarnya ke pengeluar PCB. Terdapat banyak pengeluar PCB di luar sana, salah satu pengeluar PCB yang paling disyorkan ialah PCBWay.

Langkah 3: Kumpulkan Komponen Elektronik dan Soldernya

Sebilangan besar komponen elektronik yang digunakan agak biasa dan boleh didapati di kedai elektronik tempatan anda. Walau bagaimanapun, sekiranya anda tidak dapat menemui semua komponen, anda boleh mendapatkannya dalam talian dari amazon, ebay, dll.

• 1x Arduino Nano
• Pek LED 1x 10mm (merah, kuning, hijau, biru)
• Buzzer 1x 12mm
• 1x Fotoresistor
• Termistor 1x
• Trimpot 2x
• Butang tekan 2x 12mm
• Jack 1x DC
• 1 set header lelaki
• 1 set header wanita

• Perintang:

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

Sambungan pilihan:

• Pemegang bateri dengan penyambung DC (disyorkan 4x AA)
• Sehingga 4x Servo
• Kabel 2x dengan klip buaya
• Sensor jarak inframerah tajam

Setelah anda mengumpulkan semua komponen elektronik, inilah masanya untuk memasangkannya ke PCB yang anda pesan.

1. Saya cadangkan pematerian perintang terlebih dahulu kerana ia adalah komponen profil paling rendah. (Solder perintang berdasarkan nilai yang saya masukkan dalam foto)
2. Hentakkan kaki perintang di sisi lain PCB
3. Memateri bahagian lain seperti yang ditunjukkan dalam foto (anda boleh memeriksa kedudukan katod / anod pada nota dalam foto)

Langkah 4: Potong Akrilik Laser

Anda boleh memuat turun fail yang dilampirkan di sini untuk memerintahkan pemotongan laser anda. Lembaran akrilik mestilah setebal 3mm. Warna transparan dianjurkan untuk bahagian atas casing seperti yang ditunjukkan dalam foto. Perlu diketahui bahawa terdapat juga bahagian kecil seperti spacer yang akan diperlukan.

Langkah 5: Bina Kes / kandang

Sediakan:

1. Lembaran akrilik untuk kes itu
2. Spacer akrilik 4x
3. Kacang 4x M3
4. Selak 4x M3 15mm

Letakkan casing bersama baut dan mur dalam urutan ini (dari atas):

1. Lembaran akrilik atas
2. Spacer akrilik
3. Papan Samytronix
4. Spacer akrilik
5. Lembaran akrilik bawah

Setelah selesai menyusun casing / lampiran, anda boleh memulakan ujian untuk memprogram papan tulis. Terdapat beberapa contoh projek yang termasuk dalam arahan ini yang boleh anda cuba (langkah 7-9). Anda boleh memilih antara Arduino IDE atau menggunakan antara muka blok-blok menggunakan Scratch atau Mblock yang lebih mudah jika anda baru bermula. Sekiranya anda ingin menggunakan Samytronix Circuit Learn NANO dengan kemampuan sepenuhnya, saya cadangkan melakukan langkah seterusnya iaitu membina sambungan robot untuk papan.

Langkah 6: Bina Sambungan Robot

Langkah ini tidak diperlukan untuk beberapa projek. Sambungan robot dirancang untuk anda mempelajari lebih lanjut mengenai gerakan menggunakan servo berterusan untuk pergerakan roda dan mengelakkan halangan menggunakan sensor jarak.

Sediakan:

1. Semua bahagian akrilik untuk peluasan robot.
2. 20x kacang M3
3. Selak 14x M3 15mm
4. Selak 16x M3 10mm
5. Spacer 4x M3 15mm
6. Spacer 2x M3 25mm

Langkah-langkah:

1. Masukkan kepingan akrilik tanpa selak terlebih dahulu
2. Pasang bahagian akrilik bersama-sama menggunakan selak dan mur
3. Letakkan servo dan roda 2x berterusan ke bingkai akrilik
4. Skru pemegang bateri ke bahagian belakang bingkai badan akrilik
5. Skru bola kastor dan gunakan ke jarak 25mm untuk memberikan jarak dari bingkai
6. Skru bahagian plastik kecil ke bingkai akrilik (plastik disertakan semasa anda membeli servo mini 90g)
7. Satukan bahagian kepala
8. Skru sensor jarak inframerah Sharp
9. Pasang servo ke benda plastik kecil
10. Langkah terakhir adalah memasang Litar Samytronix Learn NANO ke bingkai robot dan memasangkannya seperti yang ditunjukkan

Langkah 7: Pong Menggunakan S4A (Gores untuk Arduino)

Pemetaan pin pada Litar Samytronix NANO dirancang agar serasi dengan program s4a. Anda boleh memuat turun program s4a dan juga perisian. Anda boleh membuat projek yang anda mahukan, bahasa pengaturcaraan awal cukup lurus ke depan dan sangat mudah difahami.

Dalam tutorial ini saya akan menunjukkan kepada anda contoh salah satu kemungkinan pelaksanaan Samytronix Circuit NANO, untuk bermain permainan Pong. Untuk bermain permainan, anda boleh menggunakan potensiometer yang terletak di pin A0.

1. Mula-mula anda perlu menggambar sprite, yang merupakan bola dan kelawar.
2. Anda boleh menyemak gambar yang dilampirkan dan menyalin kod untuk setiap sprite.
3. Tambahkan garis merah di latar belakang seperti yang ditunjukkan dalam foto, jadi ketika bola menyentuh garis merah, permainan akan berakhir.

Setelah mencuba contohnya, saya harap anda juga dapat membuat permainan anda sendiri! Satu-satunya had adalah imaginasi anda!

Langkah 8: Mengawal Lengan Robot Servo Menggunakan S4A

Anda boleh mengawal sehingga 4 servo dengan Samytronix Circuit Learn NANO. Berikut adalah contoh penggunaan servos sebagai lengan robot. Lengan robotik biasanya digunakan dalam aplikasi industri, dan sekarang anda boleh membuatnya sendiri dan memprogramkannya dengan mudah dengan S4A. Anda boleh menyalin kod dari video dan sangat disarankan agar anda mencuba memprogramnya sendiri!

Langkah 9: Kereta Pintar Menggunakan Arduino IDE

Sekiranya anda seorang pengaturcara yang lebih berpengalaman, maka anda boleh menggunakan Arduino IDE dan bukannya calar. Berikut adalah contoh kod untuk Kereta Pintar yang dapat mengelakkan halangan menggunakan sensor inframerah. Anda boleh menonton video untuk melihatnya beraksi.

Pendawaian:

1. Servo kiri ke D4
2. Servo kanan ke D7
3. Kepala servo ke D8
4. Sensor jarak ke A4

Langkah 10: Pelindung Tumbuhan Menggunakan Arduino IDE

Idea lain untuk menggunakan Samytronix Circuit Learn NANO adalah meletakkannya di dekat tanaman pasu anda untuk memantau suhu, cahaya, dan kelembapannya. Litar Samytronix Learn NANO dilengkapi dengan termistor (A2), photoresistor (A3), dan sensor kesinambungan rintangan (A5). Dengan memasang sensor kesinambungan rintangan pada sepasang kuku menggunakan klip buaya kita dapat menggunakannya sebagai sensor kelembapan. Dengan sensor ini kita dapat mengukur bahawa kita dapat membuat pelindung tanaman. Untuk menghasilkan nilai, kita dapat menggunakan tiga servo sebagai alat pengukur seperti yang ditunjukkan dalam video.

Petunjuk LED:

• LED Merah = Suhu tidak optimum
• LED Kuning = Kecerahan tidak optimum
• LED Hijau = Kelembapan tidak optimum

Sekiranya semua LED mati, ini bermaksud persekitaran yang optimum untuk tumbuh-tumbuhan!

Langkah 11: Star Wars Imperial March

Terdapat banyak input dan output yang dapat anda mainkan dengan menggunakan Samytronix Circuit NANO, salah satunya adalah dengan menggunakan piezo buzzer. Di sini dilampirkan adalah kod Arduino yang pada asalnya ditulis oleh nicksort dan diubah suai oleh saya untuk Circuit Learn. Program ini memainkan Star Wars Imperial March dan saya rasa ia cukup hebat!

Langkah 12: Projek MBlock

mBlock adalah alternatif lain untuk S4A dan Arduino IDE yang asli. Antara muka mBlock serupa dengan S4A, tetapi kelebihan menggunakan mBlock adalah anda dapat melihat blok pengaturcaraan visual berdampingan dengan kod Arduino yang sebenarnya. Di sini dilampirkan adalah contoh video menggunakan perisian mBlock untuk memprogramkan muzik.

Sekiranya anda baru mengenal persekitaran Arduino tetapi dan baru memulakan dalam dunia pengaturcaraan, mBlock semestinya sesuai untuk anda. Anda boleh memuat turun mBlock di sini (muat turun mBlock 3).

Penting untuk diingat bahawa salah satu perkara yang paling penting semasa belajar adalah terus bereksperimen, dengan Samytronix Circuit Learn NANO perkara dibuat kurang rumit sehingga anda dapat bereksperimen dan mencuba perkara baru dengan lebih cepat sambil masih mendapat semua konsep penting pengaturcaraan dan elektronik.