I-upgrade ang Heathkit Hero Jr Robot Na May Modernong Hardware: 4 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ito ay higit pa sa isang isinasagawang gawain, kaysa sa isang natapos na proyekto, mangyaring isipin iyon sa pagbabasa. Salamat

Medyo tungkol sa robot na ito, kung saan ko nakuha ito, at ang aking mga plano para dito. (Larawan mula sa proyekto ng 2015 Star Wars Day)

Marahil ay noong minsan noong 2005 ang asawa ko at ako ay nasa isang lokal na merkado ng pulgas, nakatingin lang kami sa paligid, hindi talaga naghahanap ng anuman. Mayroong isang mas matandang magsasaka na naka-setup sa labas, malapit siya sa likuran ng lugar, at hindi maraming tao ang titingnan ang kanyang mga kalakal. Natutuwa akong isa ako na napunta at tumingin.

Nasa kanya ang maliit na robot na ito, syempre alam ko kung ano ito. Tinanong ko kung magkano ang gusto niya, at laking gulat, gulat na sinabi ko sa iyo - Gusto niya ng isang buong $ 20.00 dolyar. Noon sinabi niya sa akin, na nasa isang kamalig siguro sa huling 20 taon o higit pa, at sa masusing pagtingin ay may mga mabalahibong tagalikha na naninirahan dito. Ang mga wire ay nginunguya, ang pangunahing board ay halos nawasak. Ang mga baterya ay hindi nagamit. Ang bagay ay isang gulo, at iyon ay kasing ganda ng maaari kong maging tungkol dito.

Kahit na mayroon ito ng lahat ng mga cartridge kasama nito, at mukhang maganda ang isinasaalang-alang nila.

Sa kabila ng hitsura nito, nakakita ako ng isang bagay na gusto ko mula pa noong bata pa ako. Binigyan ko ang magsasaka ng $ 20 at nagpasalamat sa kanya. Bitbit ang aking premyo pabalik sa kotse.

Tumagal ng humigit-kumulang isang buwan o higit pa upang malinis ito ng sapat upang masimulan ang pagtingin sa electronics, at upang makita kung ano ang gumagana, at kung ano ang hindi. Sa wakas ay nakakuha din ako ng kapangyarihan, nakakagulat na ipinasa nito ang pagsuri sa sarili - Akala ko, hoy, mahusay na ito ay mahusay kahit na kailangan kong gumawa ng ilang gawain upang linisin ito. Sa gayon, lumipas ito sa pansariling pagsusuri, isang beses, hindi ko na ito muling napasa.

Hinila ko ang pangunahing mga board, ipinagbili.

Sinuri ang motor na pagmamaneho, at ang stepper motor (ang stepper ay may mga wire na nagsisimulang magwasak, at wala sa pinakamagandang kalagayan), ngunit pareho ang gumana, kaya itinatago ko sila.

Inilagay ko ang robot bilang isang uri ng isang display piraso, dahil hindi ako masyadong sigurado kung ano ang gusto kong gawin.

Sa huling bahagi ng 2015 isang pangkat ng mga gumagawa at tinker na sumali ako ay tinanong kung may nais kaming gawin para sa "Star Wars Day" para sa aming lokal na silid-aklatan, Kaya't naisip namin, at sinabi ko, paano kung ibabalik ko ang "Hero Jr" sa buhay gamit ang Arduino micro-Controller. At iyon ang ginawa ko - binigyan ko ito ng dagdag na pagsiklab at ginamit dito ang 7 Arduinos …. Marahil higit na kailangan ko, ngunit sa oras na natututo pa rin ako. At ginusto ko ito sa "multi-task" na sa oras na hindi ko alam kung paano gumawa ng ibang paraan. Naitala ko ang proyektong iyon dito:

Sa gayon, iyon ang 2015, ang light saber ay tinanggal, at ang karamihan sa mga Arduino na tiyak para sa proyekto na iyon. Para sa pinaka-bahagi ay maaaring patakbuhin ito ng Arduino kung hindi mo nais ang anumang espesyal na mangyari. Ang robot ay bumalik sa kanyang puwang bilang isang piraso ng pagpapakita. Natutunan ko ang ilang mga bagay sa daan, at papataas pa sa grado ang kanyang suplay ng kuryente noon. Nakuha ng oras ang pinakamahusay sa akin, at nag-order lang ako ng 12v hanggang 5v 4 port USB 8 amp board. Sa kasamaang palad hindi ko mahanap ang board na iyon kahit saan sa linya ngayon, hindi ko alam kung tumigil sila sa paggawa nito o? Ngunit kahit na ang board na iyon ay nakaupo sa isang kahon hanggang ngayon.

Ang isa sa mga layunin ng orihinal na proyekto ay panatilihin siyang tumingin bilang isang vintage hangga't maaari, ngunit palitan ang karamihan sa hardware ng mga modernong bagay. Sa 2020, napagpasyahan kong i-upgrade pa ang kanyang mga LED sa RGB (neopixels) pa sa paglaon. Ang layunin ay panatilihin itong mukhang vintage, sa palagay ko ito ay hanggang sa gumamit ka ng isang kulay maliban sa pula.

Gumagamit ang proyektong ito ng isang Arduino Mega 2560 mini (clone board, hindi ko gusto), Isang Raspberry Pi 3+, Orihinal na Google AIY board / speaker / mikropono, pinalitan ang stepper motor ng isang ASMC-04 servo motor, isang 36v Ang baterya ng LIPO ay hinugot mula sa isang sirang hover board. Mayroon akong 36v to 12v 5amp DC-DC converter, at ang 4 port 12v hanggang 5v 8amp USB device. Ang isang murang ultrasonic, at LDR, Medyo isang piraso ng mga naka-print na 3D na naka-mount. 8 maliit na ws2812 leds (kilala rin bilang neopixels), isang pares ng mga cat5 keystones, at isang maikling cat5 cable. (isang divider ng boltahe na natitira mula sa 2015 na proyekto, ngunit ito ay para sa 12v / 24v hindi 36v kaya hindi ito tama. Kailangan itong maayos), at gumagamit ako ng isang driver ng motor na L298 (naiwan din mula sa 2015 na proyekto)

Ano ang natitira mula sa orihinal na 1984 robot - 12v DC drive motor, gumagana pa rin ang orihinal na keypad, pati na rin ang orihinal na "berdeng lakas" na pinangunahan. Ang shell, at frame na pareho pa rin. Ngunit iyon na. Lahat ng iba pa ay napalitan.

Ginagawa pa rin ito sa pag-unlad sa puntong ito - nagtatrabaho pa rin ako sa paggawa ng ilang software ng sawa para sa Raspberry PI, kailangan kong ayusin ang isang maliit na maliliit na problema na nakita ko sa Arduino sketch (karamihan ay gumagana). Pabiro kong sinabi na ito ay isa sa mga proyekto na hindi magtatapos. Sa puntong ito, gumagana ang lahat ng LED, gumagana ang Ultrasonic, gumagana ang LDR, gumagana ang Servo motor, ang motor ng Drive ay pasulong, hindi baligtarin (sirang kawad na kailangan kong subaybayan). Ang 36v hanggang 12v ay gumagana, at 12v hanggang 5v ay gumagana, ang Raspberry Pi ay nagpapataas, ang Arduino ay nagpapagana ng PI. Kadalasan ang hardware ay wired at gumagana. Ngayon lahat ng ito ay software.

Hakbang 1: Ang mga LED at ang Pag-upgrade

Ang orihinal na modelo ng 1984 ay ang mga LED na solder na "kakaiba" lamang kung tatanungin mo ako, kailangan nilang mawala sa board, ngunit ang solder ay nasa parehong panig ng mga LED. Noong 2015 ang ilan sa mga LED na ito ay nagtrabaho, ang ilan ay hindi ko napalitan ang mga hindi gumana, ngunit naging sanhi ito ng ilan sa kanila upang maging labis na madilim, at ang ilan ay hindi kailanman gumana. Sa pagtingin malapit sa pisara, maaari mong makita na ang ilan sa mga solder pad ay itinaas at nasira.

Lahat sila ay nagbahagi ng parehong positibong 5v, kaya upang i-on o i-off ang mga ito ay binago mo ang mga bakuran. Aling ang alam ko ay isang bagay, ngunit hindi ko gusto iyon. Alam mo, sa isang sketch ng Arduino ang isang "TAAS" ay normal na, at ang "LOW" ay normal na patay - mabuti sa kasong ito, pinapatay ng "TAAS" ang mga LED, at ang "LOW" ay nakabukas. baligtarin ang lohika sa mga LED.

Sa 2015 hinayaan ko lang ang slide na ito dahil mayroon akong mas mahahalagang bagay na mag-alala sa oras.

Sa taong ito, napagpasyahan ko na gusto ko ang ideya ng WS2812 RGB LEDs, ang mga ito ay mura, at madaling gamitin, gumagamit sila ng isang linya ng data, at kailangan lamang ng 5v at ground. Ang mga ito ay 5mm LEDs, kaya't umaangkop sila nang maayos sa halos lahat ng bagay na naaangkop ang isang karaniwang LEDs. Natagpuan ko sila sa eBay, sila ay medyo mas malaki kaysa sa karaniwang babayaran ko para sa mga ganitong uri ng LED, subalit pipiliin kong mag-order mula sa States sa oras na ito sapagkat ang pagpapadala mula sa Tsina ay napakahaba ng panahon. Kaya magbayad ng kaunti pa, makuha ang mga ito nang mas mabilis. Ang 10 LEDs ay nagkakahalaga sa akin ng $ 10.00 hindi masama hulaan ko, ngunit hindi rin isang mahusay na presyo.

Ang mga kable na ito ay medyo madali at tuwid na pasulong, mayroong isang ground, isang positibo (5v), isang data sa, at isang data out. Pinili kong gumamit ng isang lumang pamamaraan ng hookup, at ibalot ang mga ito. ang aking pag-iisip ay kung magiging mas mahirap i-linya ang data at ang mga linya sa mga linya kung gagawin ko ang paghihinang sa kanila, maaari rin itong maging mas mahirap kung pinutol ko ang mga lead pabalik masyadong malayo, hindi sila magkasya nang tama sa mga butas na nasa ang Hero Jr Gamit ang wire-wrap, maaari kong ilipat ang mga ito sa paligid ng kaunti, at hubugin sila ng medyo mas mahusay.

Matapos kong makuha ang mga ito, nakabitin ko sila sa isang Arduino UNO at ginamit ang isa sa mga halimbawa mula sa Adafruit para sa mga neopixel. Masaya na gumana ang lahat. Inilagay ko ang mga ito sa ulo ng robot, at inilagay ang dobleng back tape sa kanila upang maprotektahan sila mula sa circuit board, at hawakan ang mga ito sa lugar nang medyo mas mahusay.

Pagkatapos ay naiugnay ko ang mga ito pabalik sa Arduino, at pinatakbo muli ang halimbawa, siguraduhin na hindi ako nabunggo ang isang kawad, o siguraduhin na hindi sila makukuha. Umandar ang lahat. Tumagal ng kaunting oras upang mai-wire ang lahat, Ngunit sa totoo lang sa sandaling makapagsimula ka sa pagbabalot ng kawad maaari kang mabilis na gumalaw.

Ang mga larawan sa itaas, ipakita ang orihinal na RED LEDs, ang board, sinubukan kong ipakita ang mga sirang bakas, ang mga bagong leds sa iba't ibang mga yugto ng pagiging wired. At sa wakas ay nagtatrabaho sila sa ulo.

Mayroon din akong mga video ng "bibig" ng Hero Jr na kung saan nagsasalita ito, ang mga LEDs ay nagpapagana ng isang "bibig", at ang mga pixel na nagpapatakbo ng mga halimbawa ng Adafruit. Hindi ko pa na-upload ang mga ito, ngunit malapit na iyon.

Hakbang 2: Raspberry PI Google AIY, at ang Arduino Mega 2560 Mini

2015, ibang oras ito - at ibang proyekto. Gumamit ako ng 7 magkakaibang Arduino, karamihan ay alinman sa mga UNO o Nanos, isang pares ng mga MEGA. Mayroon akong isa lamang upang i-play ang mga MP3 gamit ang isang MP3 kalasag, mayroon akong isa para sa pagkontrol ng isang EMIC 2 pagsasalita synthesizer, isa para sa light saber. Driver ng motor, stepper motor -keypad, nagpapatuloy ang listahan. Hindi na kailangang sabihin na marami akong natutunan mula pa noong 2015, at sa totoo lang kamangha-mangha na ang 2015 bersyon ay gumana pati na rin ang ginawa (sa akin ay walang alam at natututo at hulaan).

2020 - Dahil ang bersyon na "Star Wars Day" ay palaging magiging isang beses na magamit, ang aking mga plano ay gawing simple ang mga bagay mula sa simula. Noong 2015 ay naglaro ako ng ideya na gumamit ng isang Raspberry PI noon, ngunit hindi ko talaga alam ang sapat sa oras na iyon upang maisagawa iyon. Napagpasyahan kong ang isang Arduino Mega 2560 mini ay gagawa ng anumang bagay hangga't kailangan ng Input / Output, IE: i-on / i-off ang motor, i-on ang stepper / servo, basahin ang LDR, basahin ang ultra sonic, basahin ang divider ng boltahe. Sa kasong ito, ang Mega ay karaniwang isang "dummy" na aparato, na may ilang mga bagay lamang na talagang kailangang gawin, Ngunit ginagamit din ang Mega upang basahin ang keypad, kaya talagang kailangan ko ng isang paraan ng dalawahang komunikasyon sa pagitan ng Mega at ang Raspberry PI. Pinili kong gamitin ang MQTT protocol, ngunit na iminungkahi ng isa pang problema kung paano makuha iyon sa serial port? Sa kabutihang palad nahanap ko ang proyektong ito sa github "serial2mqtt" https://github.com/vortex314/serial2mqtt Alin talaga ang isang uri ng gateway, tumatakbo ang software sa Raspberry PI - Ang Arduino ay nagpapadala lamang ng tamang naka-expression na serial message, at iyon ay pagkatapos ay ipinasa sa MQTT broker. Medyo tumagal ito upang maayos itong gumana, ngunit gumana ito ng maayos, at lumilitaw upang gawin ang kailangan kong gawin. Ang Arduino Mega ay lathala kapag online ito, ang pagbabasa ng ultrasonik, ang pagbabasa ng ldr, ang pagbabasa ng boltahe. Makikinig ito para sa mga utos, paggalaw ng motor, paggalaw ng servo, at kung ano ang gagawin sa mga LED. Habang ang lahat na parang marami, ang overhead ay medyo maliit, at ito ay gumagana nang maayos.

Ang Raspberry PI ay mai-program na may python, C ++, tungkol sa anumang maaaring magamit sa serial port, at gamitin ang MQTT. Dahil hindi ko gagamitin ang Google sa AIY, kailangan kong i-install ang mga driver, at tiyaking gumagana ito. Ang isa pang suwerte ay pinutol ang Github sa muling paglabas, ginawa ng Shivasiddharth ang GassistPI, at nalaman kung ano ang kailangang mai-install upang magawa ang gawaing ito, mahahanap ang mga tagubilin dito:

Nagho-host ang PI ng MQTT broker, sumisipi para sa pagsasalita, at iba pang software kung kinakailangan. Upang ma-access ito ay kasalukuyang gumagamit ako ng SSH, mayroon akong mga plano na bumuo ng isang web interface, ngunit hindi pa iyon malapit sa tapos na. "Naglalaro" ako sa pag-aaral ng sawa para sa proyektong ito, hindi pa rin ako handa ng maraming mga programa.

Ang ilang mga espesyal na tala dito:

Ang orihinal na Mega 2560 Mini na mayroon ako ay isang maliit na clone ng Orihinal na Arduino Mega 2560 na gumagamit ng parehong serial chip para sa komunikasyon, kaya habang sinusubukan ginamit ko lang ang isang buong laki ng Mega sa work bench. Sa kasamaang palad, na-solder ko ang mga keypad wires sa board na iyon (i-under ang mga header pin, ano ang iniisip ko, nais kong masisi ang isa sa 2015, ngunit hindi ko magawa) off, at hindi ako makakakuha ng isang malinis na butas upang muling maghinang din. Natapos ako sa pagpunta sa isang clone ng isang clone ito ay pa rin ng Arduino Mega 2560 ngunit mas murang bersyon, at may isang murang serial port chip. Ito ay sanhi sa akin ng ilang mga isyu sa mga bumagsak na packet tungkol sa 10% o higit pa, hindi ito sapat upang hilahin ang lahat at subukang muli sa ibang board. Ngunit ito ay sapat lamang upang himukin ako ng kaunting baliw. Sa "bago" (bersyon 2) Mega Gumamit ako ng wire-wrap at iniwan ang mga header pin (hey baka paglawak sa hinaharap, 12 o 13 na pin lang ang gamit ko ngayon)

Nag-print din ako ng 3D (pati na rin ang muling paggamit ng ilang nabigong mga kopya) na naka-mount para sa Raspberry PI, at sa Mega Mini. Kailangan kong hanapin ang mga file ng disenyo kung may nais sa kanila. Hindi sila masyadong mahusay habang gumagamit ako ng isang umiinog na tool upang maputol ang ilang mga butas, o hugis ng kaunti, ngunit kung may nais sa kanila hahanapin ko sila.

Mga larawan sa itaas: Raspberry PI 3+ kasama ang Google AIY Hat, sa isang pasadyang ginawang mount, Orihinal na Mega 2560 ang nais kong gamitin ngunit talagang ginulo, ang kapalit na Mega 2560 (v2) na hindi ako nasisiyahan ngunit ito gumagana, na may wire-wrap wire, at pasadyang 3D na naka-print na mount

Hakbang 3: Mula sa Stepper hanggang Servo

Sa kasamaang palad hindi ako kumuha ng maraming larawan ng ito, at wala akong anumang mga larawan ng lumang stepper motor.

1984 - isang stepper motor ay marahil ay mas mura kaysa sa isang malaking servo noong 1984 Hindi ako sigurado. Mayroong mga pagtitigil sa pagtatapos, at ang stepper ay kinailangan itong mai-sarili sa bawat lakas na nakabukas. Isipin ang 3D printer at kung paano sila nakauwi.

2015 - Sa isa pang paglipat ng hindi ko talaga alam kung ano ang ginagawa ko, tinanggal ko ang mga paghinto ng pagtatapos - at nagpatuloy na mawala ang mga ito. Tulad ng sinabi ko nang mas maaga ang mga maliliit na tagalikha ay kumain ng ilan sa mga wires sa stepper, ang mga wire ay higit na / hindi gaanong nakalantad at nagsisimulang magwasak. Nagulat ako na gumana ito noong 2015, ngunit nagawa ito.

2020 - Ang stepper ay tumigil sa pagtatrabaho, at nagsimula akong maghanap para sa isang kapalit. Natagpuan ko ang ASMC-04 malaking servo motor, hindi ito ang pinakamurang opsyon, ngunit ito ay isa sa mga mas mahusay na nahanap ko. Ang stepper ay $ 50 + dolyar mula sa China, at ang sungay na mount ay isa pang $ 13 o $ 14. Para sa akin ang mga benepisyo ay tumimbang ng gastos.

Ang driver ng Servo ay alinman sa 12 o 24 volt, ang anggulo ng pag-ikot ay 0 hanggang 300 degree (limitado sa aking Arduino sketch hanggang 0 hanggang 180), makokontrol ko ito gamit ang 1 wire mula sa arduino, (2 kung bibilangin mo ang isang ground wire). Ito ay isang mataas na torque RC servo, talagang hindi ito napakabilis sa pag-on subalit.

Ang pagkabigo nito ay kahit na ang mga pagtutukoy na ibinigay ay tulad ng ito ay mai-mount sa parehong mga butas tulad ng stepper, hindi ito tumugma nang tama at kailangan kong mag-drill ng mga bagong butas para dito. Ang servo horn mount ay mas malaki din kaysa sa orihinal na mounting motor ng stepper, kaya mas maraming mga butas ang kailangan upang mai-drill.

Sa akin ito ay nagpapaalala sa akin ng maraming bilis ng stepper, kaya't higit sa lahat isang mahusay na kapalit at isang bagay na hindi mo mapapansin na nagbago maliban kung tumingin ka sa loob ng robot.

Mga larawan:

Hindi ako kumuha ng maraming mga larawan ng ito, maaaring may ilang higit pa kung saan, ngunit ang mga ito ay medyo magmukhang ganito.

Hakbang 4: Ilang Higit pang Mga Larawan

Dahil nagtatrabaho pa rin ako sa Robot na ito (karamihan sa software sa puntong ito) Naisip kong magbabahagi lamang ng ilang mga larawan

Mga larawan:

4 port USB 12v hanggang 5v 8 amp DC-DC converter, hindi ko na ito mahahanap pa, at nais kong bumili ako ng ilan sa kanila.

Ang 36v LiPo na baterya ay tinanggal mula sa isang sirang hover board

Ang mga larawan ng loob ng robot, mga wire, ect. Ang ilan pang mga larawan ng mga kapalit na LED, ilan pang mga larawan ng Arduino Mega w / wire-wrap, larawan ng ultra-sonic na may takip sa ibabaw nito (talagang ito ang paraan noong 2015)

Mga larawan ng katawan nang wala ang shell dito, at isang larawan ng paggamit ng isang console upang subukan ito sa MQTT.

Iyon tungkol dito sa ngayon, Salamat sa pagtingin, at kung gusto mo ito, mangyaring bumoto para sa akin:-) Maaari akong gumamit ng higit pang mga bahagi para sa mga proyekto LOL - Magandang araw, at subukang ligtas ang lahat.