Автономный робот TinyBot24, 25 гр: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Небольшой автономный робот, приводимый в движение двумя сервоприводами по 3,7 грамма с непрерывным вращением.

Питание от литий-ионного аккумулятора 3,7 В и 70 мА MicroServo Motors 3,7 грамма H-Bridge LB1836M, 14-контактный разъем Doc: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/LB1836M-D. PDF Микроконтроллер ATTiny24A Soic 14-контактный 2 КБ Флэш-память, 128 байт памяти SRAM, 128 байт памяти EEPROM, 12 входов / выходов и многие другие функции. Документация: https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATtiny24A Обнаружение препятствий Инфракрасный датчик Sharp IS471F и Led IR 2 мм CQY37N Движение в темноте с помощью обнаружения фоторезиста (LDR 5 мм) и двух белых светодиодов 3 мм Fires сзади два красных светодиода 3 мм. Программируется на BASIC с помощью программатора BASCOM AVR USBasp.

Шаг 1: Материал:

1 x Attiny24A Soic 14-контактный

1 х LB1836M Soic 14pin

1 х литий-ионный аккумулятор 70 мА 3,7 В

1 x микроконтроллер для печатной платы

1 x LDR mini

1 x IS471F резкий

1 x CQY37N ИК-светодиод 2 мм

1 красный светодиод SMD 1206

2 х белых светодиода 3 мм

2 х красных светодиода 3 мм

1 х булавка для заголовка

2 резистора 10 кОм SMD 1206 (светодиодный сигнал препятствия и сброса), 2 резистора 220 Ом SMD 1206 (освещение), 1 резистор 150 кОм SMD 1206 (обнаружение темноты)

2 x 100 нФ SMD 0805 (сброс и питание), 2 x 470 нФ SMD 0805 (подавление помех двигателей)

2 x сервомотора 3,7 грамм, вращение на 360 °

2 х уплотнителя сантехнические 15мм наклеены на колеса рекавери

1 x положительный, чувствительный, двусторонний, положительный эпоксид, положительный проявитель, перхлорид железа, УФ-стелька, клей на основе цинолита или аралдита, прозрачная лента Мягкая медь, проволока наименьшего диаметра жилка 0,75 мм², многопроволочная жёсткая медная проволока 1,5 мм² (для задней части хвост), паяльник, припой 0,5мм, пинцет с прямым клювом, кусачки, лупы, флюс ацетоновый для сварки SMD

USBasp Programmer, мультиметр (для проверки изоляции дорожек и их целостности)

Шаг 2: Строительство:

Этот недорогой мини-робот, который может ходить по комнате, избегает большинства препятствий, обнаруживает тени и освещает передние фонари, а также поворачивает задние фонари назад.

Он движется благодаря двум сервоприводам по 3,7 грамма, модифицированным для работы в непрерывном режиме, его мозгом является микроконтроллер Attiny24A; 14-контактная флеш-память объемом 2 КБ. Его уникальный глаз состоит из ИК-детектора от Sharp IS471F, управляемого 2-миллиметровым ИК-светодиодом, и светодиода 1206 CMS, который обнаружил препятствие. Конструкция печатной платы требует внимания, потому что она двусторонняя, а дорожки плотные. Что касается программирования, я использовал простой язык и выполнял базовый BASCOM AVR. Мой программатор подключается по USB, это USBASP, предназначенный для микроконтроллеров семейства AMTEL.

Печатная схема:

Для схемы я использовал стабильную версию Kicad 4.02 (бесплатная и мощная благодаря его автору), установка может быть выполнена на нескольких языках, а в Интернете есть учебные пособия. Его можно скачать для разных операционных систем здесь: Kicad

Если вы не хотите использовать Kicad, я прикрепил к ZIP-архиву два типа для печати печатной платы в формате SVG, который можно распечатать с помощью Internet Explorer (или изменить с помощью бесплатного программного обеспечения для векторного рисования InkScape). Вы можете загрузить InkScape здесь:

Снимки экрана Kicad помогут вам разместить компоненты и приварить 14 перемычек между двумя поверхностями ИС.

Совет: Если двойная грань вызывает у вас проблемы, простая уловка: две односторонние ИС просверлите отверстия для компонентов на каждой ИС и приклейте их друг к другу после пайки некоторых компонентов для трекинга.

Шаг 3: Размещение и сварка компонентов

ВНИМАНИЕ треки очень готовы одна из остальных:

Перед сваркой компонентов проверьте (с помощью измерителя и увеличительного стекла и прозрачно, поместив лампу сзади), что никакие дорожки не касаются или не обрезаны, и удалите медный круг, который использовался для резки ИС, поскольку он касается нескольких дорожек. Сборка компонентов: Тщательно очистите обе стороны ацетоном. Чтобы облегчить сварку, в идеале окуните ИС в ванну с холодным лужением (я этого не делал) Просверлите все окатыши толщиной 0,8 мм. Ленты сначала с прядью многожильного жгута (деликатная операция) Сварка компонентов CMS после покрытия их флюсом в порядке резисторов, светодиодов CMS, конденсаторов, интегральных схем и сварка других компонентов.

Шаг 4: приклейте сервоприводы к опоре

Для двигателей я использовал модифицированные серводвигатели 3,7 грамма для непрерывного вращения, это довольно деликатно, но возможно. На обоих серводвигателях шестерни не имели ограничителя вращения (это не относится ко всем сервоприводам этого типа), мне просто пришлось удалить встроенный потенциометр и вырезать всю электронику.

После модификации и сборки сервоприводов необходимо наклеить ленту, чтобы они оставались водонепроницаемыми (особенно, если вы приклеиваете их клеем, например цианоакрилатом или аралдитом), затем они наклеиваются на кусок эпоксидной смолы того же диаметра, что и печатная плата, чья Медь удаляется гравировкой или пластик толщиной 1 мм. Колеса навинчиваются на сервопривод (входит в комплект) и слегка обрезаны на концах.

Шаг 5: Программирование и сборка

Когда все компоненты припаяны, очистите их ацетоном и еще раз тщательно проверьте перед началом программирования. Программа микроконтроллера была написана на BASIC с помощью мощного BASCOM AVR, бесплатную версию которого можно скачать здесь: BASCOM

Для программиста вы избалованы выбором: я использовал USBasp, который можно купить на Amazon или Ebay.

На изображениях BASCOM AVR два важных значка: компиляция, которая позволяет скомпилировать программу BASIC перед ее загрузкой в микроконтроллер. Программирование, позволяющее загрузить программу во флэш-память или в

настроить предохранители. Окно Биты блокировки и предохранителя позволяет настраивать параметры микроконтроллера.

ВНИМАНИЕ: Предохранитель H всегда должен быть на 0 (включить последовательное программирование), именно он позволяет мне вести диалог между ПК и микроконтроллером (в противном случае микросхема заблокирована и не подлежит восстановлению).

Для такого рода инцидентов есть схема сброса, она создается сама собой, я ее построил, она меня много раз спасала благодаря своему автору:).

Вот ссылка на английском: FuseBitDoctor

Шаг 6: Финальная сборка:)

В этом случае я использовал мини-бутылку из-под газировки, которую я вырезал с окошками по запросу, так как она была слишком широкой, я вырезал ее высоко и приклеил скотчем до диаметра 4 см. Готовая печатная плата затем приклеивается к опоре колеса с помощью пистолета-расплава или двухкомпонентной эпоксидной смолы.

А теперь развлекайся:)

Здесь все файлы для построения и программирования: все файлы

Я француз, и мой английский не очень хороший, если вы видите какое-то плохое выражение, отправьте мне сообщение, и я исправлю.

Шаг 7. См. Техническое описание для лучшего понимания ATtiny24

Ссылка на даташит ATtiny24