שדרג את הרובוט של Heathkit Hero Jr עם חומרה מודרנית: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

זוהי יותר עבודה בתהליך, מאשר פרויקט גמור, אנא זכור זאת בעת קריאה. תודה

קצת על הרובוט הזה, היכן קיבלתי אותו והתכניות שלי עליו. (תמונה מפרויקט יום מלחמת הכוכבים לשנת 2015)

זה היה כנראה מתישהו בשנת 2005, אשתי ואני היינו בשוק פשפשים מקומי, רק הסתכלנו מסביב, לא ממש חיפשנו כלום. היה איכר מבוגר שהקים בחוץ, הוא היה ליד החלק האחורי של המקום, ולא הרבה אנשים התכוונו להסתכל על הסחורה שלו. אני שמח שהייתי אחד שכן הלך והסתכל.

היה לו הרובוט הקטן הזה, כמובן שידעתי מה זה. שאלתי כמה הוא רוצה, והזדעזעתי, המום אני אומר לך - הוא רצה $ 20.00 דולר שלם. אז הוא סיפר לי שהוא היה ברפת קרוב ל -20 השנים האחרונות בערך, ובמבט מקרוב חיו בו יוצרים פרוותיים. חוטים נלעסו, הלוח הראשי נהרס ברובו. הסוללות לא היו שימושיות. העניין היה בלגן, וזה נחמד ככל שאני יכול לגביו.

היו בו אפילו כל המחסניות, והן נראות די טובות בהתחשב.

למרות איך שזה נראה, ראיתי משהו שרציתי מאז שהייתי צעיר. נתתי לחקלאי 20 דולר והודיתי לו. מחזיר את הפרס שלי לרכב.

לקח בערך חודש לנקות אותו מספיק כדי להתחיל להסתכל על האלקטרוניקה ולראות מה עובד ומה לא. סוף סוף גם הצלחתי להשיג כוח, באופן מפתיע שהוא עבר את הבדיקה העצמית - חשבתי, היי, זה היה נהדר, גם אם הייתי צריך לעשות קצת עבודה כדי לנקות אותו. ובכן, זה עבר את הבדיקה העצמית פעם אחת, זהו, מעולם לא הצלחתי לגרום לזה לעבור שוב.

משכתי את הלוחות הראשיים, מכרתי אותם.

בדק את מנוע ההנעה ואת מנוע הצעד (למדרגה היו חוטים שהתחילו להתאכל, ולא היו במצב הטוב ביותר), אבל שניהם עבדו, אז אני שומר אותם.

הנחתי את הרובוט כמעין יצירת תצוגה, כי לא הייתי בטוח במה אני רוצה לעשות.

בסוף שנת 2015 קבוצה של יוצרים וטועמים שהצטרפתי אליהם נשאלה אם אנחנו רוצים לעשות משהו לקראת "יום מלחמת הכוכבים" עבור הספרייה המקומית שלנו, אז חשבנו, ואמרתי, מה אם אחזיר את "גיבור ג'וניור" חיים באמצעות מיקרו-בקרי Arduino. וזה מה שעשיתי - נתתי לו התלקחות נוספת והשתמשתי בו 7 ארדואינים … כנראה יותר ממה שהייתי צריך, אבל באותו זמן עדיין למדתי. ורציתי שזה יהיה "רב משימות" שבאותו הזמן לא ידעתי איך לעשות שום דרך אחרת. תיעדתי את הפרויקט הזה כאן:

ובכן, זה היה 2015, הסבר האור הוסר, ורוב הארדואינים שהיו ספציפיים לפרויקט הזה. לרוב Arduino אחד יכול להריץ את זה אם אתה לא רוצה שיקרה משהו מיוחד. הרובוט חזר לחלל שלו כיצירת תצוגה. למדתי כמה דברים בדרך, ואפילו עמדתי לעלות את ציון החשמל שלו אז. הזמן השתפר עלי, והזמנתי רק לוח 8 אמפר USB 12 אמפר עד 5 וולט 4 יציאות. לצערי אני לא יכול למצוא את הלוח הזה בשום מקום ברשת עכשיו, אני לא יודע אם הם הפסיקו להכין אותו או? אבל אפילו הלוח הזה ישב בקופסה עד עכשיו.

אחת המטרות של הפרויקט המקורי הייתה להשאיר אותו במראה וינטאג 'ככל שיכולתי, אך להחליף את רוב החומרה בדברים מודרניים. בשנת 2020, החלטתי אפילו לשדרג את נוריות ה- LED שלו ל- RGB (neopixels) יותר על כך מאוחר יותר. המטרה היא עדיין להשאיר אותו במראה וינטג ', אני חושב שכן עד שתשתמש בצבע אחר מאשר אדום.

פרויקט זה משתמש באחד Arduino Mega 2560 mini (לוח שיבוט, אני לא אוהב את זה), פטל פי 3+, לוח AI/רמקול/מיקרופון מקורי של Google, החליף את מנוע הצעד במנוע סרוו ASMC-04, 36v סוללת LIPO נשלפה מלוח רחף שבור. יש לי ממיר DC-DC של 36v עד 12v 5amp, והתקן USB של 4 יציאות 12v עד 5v 8amp. אולטרסאונד זול ו- LDR, לא מעט הרכבות מודפסות בתלת מימד. 8 נוריות ws2812 קטנות (ידועות גם בשם neopixels), כמה אבני מפתח cat5 וכבל cat5 קצר. (נותר מפריד מתח מפרויקט 2015, אבל זה היה עבור 12v/24v לא 36v אז זה לא נכון. צריך לתקן), ואני משתמש במנהג מנוע L298 (נשאר גם מפרויקט 2015)

מה שנשאר מהרובוט המקורי משנת 1984 - מנוע הנעה 12V DC, לוח המקשים המקורי עדיין עדיין פועל, כמו גם הנורית המקורית "כוח ירוק". הקליפה, והמסגרת עדיין זהים. אבל זהו זה. כל השאר הוחלף.

זו עדיין עבודה בתהליך בשלב זה - אני עדיין עובד על הכנת תוכנות פייתון עבור ה- PI Raspberry, אני צריך לתקן כמה בעיות קטנות שמצאתי בסקיצה של Arduino (בעיקר עובד). אני אומר בצחוק שזה אחד מאותם פרויקטים שלעולם לא ייגמרו. בשלב זה, נוריות LED כולן פועלות, אולטרסאונד עובד, LDR עובד, מנוע סרוו עובד, מנוע הכונן קדימה, לא הפוך (חוט שבור שאני צריך לאתר). 36v עד 12v עובד, ו 12v עד 5v עובד, פטל פטל מתגבר, Arduino מתגבר את ה- PI. החומרה לרוב קווית ועובדת. עכשיו הכל תוכנה.

שלב 1: הנורות והשדרוג

בדגם 1984 המקורי היו נוריות הלחמה פשוט "מוזרות" אם אתה שואל אותי, הן היו צריכות להיות מחוץ ללוח, אך הלחמה הייתה באותו צד כמו הנורות. בשנת 2015 חלק מנורות הלדים האלה עבדו, חלקן לא הצלחתי להחליף את אלה שלא עבדו, אבל זה גרם לחלקן להיות עמומות מאוד, וחלקן פשוט לא עבדו. בהסתכלות מקרוב על הלוח, אולי תוכל לראות שכמה מכריות ההלחמה התרוממו ונשברו.

כולם חלקו את אותו חיובי 5V, אז כדי להפעיל או לכבות אותם אתה מחליף את השטח. מה שאני יודע שזה דבר, אבל זה לא מצא חן בעיני. אתה יודע, במערכון של ארדואינו "HIGH" בדרך כלל דולק, ו- "LOW" כבוי בדרך כלל - ובכן במקרה הזה ה- "HIGH" כיבה את נוריות ה- LED וה- "LOW" דולק. היגיון הפוך על הלדים.

בשנת 2015 פשוט נתתי לשקופית הזו מכיוון שהיו לי דברים חשובים יותר לדאוג להם באותו זמן.

השנה החלטתי שאני אוהב את הרעיון של נוריות WS2812 RGB, הן זולות וקלות לשימוש, הן משתמשות בקו נתונים אחד וזקוקות רק ל -5 וולט ולטחון. אלה נוריות 5 מ מ, כך שהן מתאימות מאוד כמעט לכל מה שנורות סטנדרטיות מתאימות להן. מצאתי אותן ב- eBay, הן היו קצת יותר ממה שאני משלמת בדרך כלל עבור סוגים אלה של נוריות, אולם אני בוחר להזמין מארצות הברית. הפעם מכיוון שהמשלוח מסין לוקח הרבה מאוד זמן. אז שלם קצת יותר, קבל אותם הרבה יותר מהר. 10 נוריות עלו לי 10.00 $ לא רע אני מניח, אבל גם לא מחיר מצוין.

חיבור אלה די קל וישר קדימה, יש קרקע, חיובי (5v), נתונים נכנסים ונתונים החוצה. אני בוחר להשתמש בשיטה ישנה של חיבור, ולעטוף אותם בחוטים. המחשבה שלי הייתה אם יהיה קשה יותר ליישר את הנתונים ונתונים בשורות אם הייתי מלחם אותם, זה עשוי להיות גם קשה יותר אם אני חותך את הלידים לאחור מדי, הם לא יתאימו כראוי לחורים שכבר היו הגיבור ג'וניור עם גלישת חוטים, אני יכול קצת להזיז אותם קצת ולעצב אותם קצת יותר טוב.

לאחר שחיברתי אותם, חיברתי אותם ל- UNO של Arduino והשתמשתי באחת הדוגמאות של Adafruit עבור הניאופיקסלים. שמח שהכל עבד. הנחתי אותם בראש הרובוט והנחתי עליהם סרט נייר כפול כדי להגן עליהם מפני הלוח ולחזק אותם במקום טוב יותר.

לאחר מכן חיברתי אותם בחזרה לארדואינו, והרצתי את הדוגמה שוב, רק כדי להיות בטוח שלא נתקלתי בחוט, או לוודא שהם לא מקצרים. הכל עבד. לקח קצת זמן לחבר הכל, אבל בכנות ברגע שתתחיל לעטוף חוטים אתה יכול להתקדם די מהר.

התמונות למעלה, מציגות את נוריות ה- LED האדומות המקוריות, את הלוח, ניסיתי להראות את העקבות השבורות, את האורות החדשים בשלבים שונים של חיווט. ולבסוף הם עובדים בראש.

יש לי גם סרטונים של "הפה" של גיבור ג'וניור שכאשר הוא מדבר, נוריות ה- LED מחיות "פה" והפיקסלים המריצים את הדוגמאות של Adafruit. עדיין לא העליתי אותם, אבל זה יהיה בקרוב.

שלב 2: פטל PI Google AIY, ו- Arduino Mega 2560 Mini

2015, זו הייתה תקופה אחרת - ופרויקט אחר. השתמשתי ב 7 Arduinos שונים, רובם או אונו או Nanos, כמה MEGA. היה לי אחד רק לנגן MP3 באמצעות מגן MP3, היה לי אחד לשליטה על סינתיסייזר דיבור EMIC 2, אחד עבור החרב הקל. נהג מנוע, לוח מקשים, הרשימה נמשכת. מיותר לציין שלמדתי הרבה מאז 2015, ולמען האמת מדהים שגרסת 2015 עבדה כמו שהיא עשתה (אני לא יודע כלום ולמד ולנחש).

2020 - מכיוון שגרסת "יום מלחמת הכוכבים" תמיד תהיה לשימוש חד פעמי, התוכניות שלי היו לפשט את הדברים מההתחלה. בשנת 2015 שיחקתי אז עם הרעיון של להשתמש ב- Raspberry PI, אבל לא באמת ידעתי מספיק אז כדי לגרום לזה לעבוד. החלטתי שמיני ארדואינו מגה 2560 יעשה הכל ככל שיש צורך בכניסה/פלט, כלומר: הפעל/כבה את המנוע, הפעל את המדרגה/סרוו, קרא את ה- LDR, קרא את האולטרה קולית, קרא את מחלק המתח. במקרה זה, המגה הוא בעצם מכשיר "דמה", עם רק כמה דברים שהוא באמת צריך לעשות, אבל המגה משמשת גם לקריאת לוח המקשים, אז באמת שהייתי צריך שיטה לתקשורת דו כיוונית בין המגה ו- PI פטל. אני בוחר להשתמש בפרוטוקול MQTT, אך זה הציע בעיה נוספת כיצד להעביר את זה מעל היציאה הטורית? למרבה המזל מצאתי את הפרויקט הזה ב- github "serial2mqtt" https://github.com/vortex314/serial2mqtt שזה באמת סוג של שער, התוכנה פועלת על ה- Raspberry PI - ה- Arduino פשוט שולח את ההודעה הטורית הניסוח הנכון, וזהו לאחר מכן עבר לברוקר MQTT. זה לקח קצת כדי לגרום לזה לעבוד כמו שצריך, אבל זה עבד די טוב ונראה שהוא עושה את מה שאני צריך לעשות. ה- Arduino Mega יפרסם כשהוא מקוון, הקריאה האולטראסונית, קריאת ה- ldr, קריאת המתח. הוא יקשיב לפקודות, תנועות מוטוריות, תנועות סרוו ומה לעשות עם הלדים. למרות שכל זה נראה הרבה, התקורה די קטנה וזה עובד די טוב.

פטל ה- PI יהיה ניתן לתכנות עם פייתון, C ++, כמעט כל דבר שיכול להשתמש ביציאה הטורית, ולהשתמש ב- MQTT. מכיוון שלא התכוונתי להשתמש ב- Google עם ה- AIY, הייתי צריך להתקין את מנהלי ההתקן ולוודא שזה עובד. עוד מזל שובר את Github לרזוי, Shivasiddharth עושה את GassistPI, והבנת בדיוק מה צריך להתקין כדי לגרום לזה לעבוד, ניתן למצוא הוראות כאן:

ה- PI מארח את מתווך MQTT, דובר דיבור ותוכנות אחרות לפי הצורך. כדי לגשת אליו אני משתמש כעת ב- SSH, יש לי תוכניות לבנות ממשק אינטרנט, אבל זה אפילו לא קרוב לביצוע. "שיחקתי" עם למידת פייתון לפרויקט הזה, עדיין אין לי עדיין הרבה תוכניות מוכנות.

כמה הערות מיוחדות כאן:

ה- Mega 2560 Mini המקורי שהיה לי היה שיבוט קטן של ה- Arduino Mega 2560 המקורי באמצעות אותו שבב סדרתי לתקשורת, כך שבזמן הבדיקה פשוט השתמשתי במגה בגודל מלא על ספסל העבודה. לרוע המזל, הלחמתי את חוטי לוח המקשים ללוח זה (ביטול הלחמה של סיכות הכותרת, מה חשבתי, הלוואי שיכולתי להאשים את זה ב -2015, אבל אני לא יכול) החלק המצער, היו לי כמה חוטים אלה הצמד כבוי, וגם לא הצלחתי להשיג חור נקי להלחמה מחדש. בסופו של דבר הלכתי לשכפל של שיבוט היא עדיין גרסת Arduino Mega 2560 אך זולה יותר, ועם שבב יציאה טורית זול. זה גורם לי לבעיות עם ירידה במנות של כ -10% בערך, זה לא מספיק למשוך הכל החוצה ולנסות שוב עם לוח אחר. אבל זה מספיק כדי לשגע אותי קצת. במגה ה"חדשה "(גרסה 2) השתמשתי בעוטף תיל והשארתי את סיכות הכותרת (היי אולי הרחבה עתידית, אני משתמש רק 12 או 13 סיכות כרגע)

הדפסתי תלת -ממד (כמו גם שימוש חוזר בכמה הדפסים שנכשלו) לתושבי ה- Raspberry PI ולמגה מיני. אצטרך לחפש את קבצי העיצוב אם מישהו רוצה אותם. הם לא טובים במיוחד מכיוון שהשתמשתי בכלי סיבוב כדי לחתוך כמה חורים, או לעצב אותם מעט, אבל אם מישהו ירצה אותם אחפש אותם.

תמונות למעלה: Raspberry PI 3+ עם כובע AII של Google, בהתאמה אישית בהתאמה אישית, מגה 2560 המקורי זה שרציתי להשתמש בו אבל ממש התבלבלתי, מגה 2560 (v2) החלופי, זה שאני לא כל כך מרוצה ממנו אבל זה עובד, עם חוט עוטף חוט, והתאמה אישית מודפסת תלת מימד

שלב 3: ממדרגה לסרוו

לרוע המזל לא צילמתי הרבה מזה, ואין לי תמונות של מנוע הצעד הישן.

1984 - מנוע צעד כנראה היה זול יותר מסרוו גדול בשנת 1984 אני לא בטוח. היו עצירות סיום, והצעד היה צריך לחיות בעצמו כשכל כוח מופעל. חשבו על מדפסת תלת מימד וכיצד הם נמצאים בבית.

2015 - בצעד אחר של ממש לא לדעת מה אני עושה, הסרתי את תחנות הסיום - והמשכתי לאבד אותן. כפי שציינתי קודם היוצרים הקטנים אכלו חלק מהחוטים על המדרגה, החוטים נחשפו פחות או יותר והחלו להתאכל. אני מופתע שזה עבד בשנת 2015, אבל זה הצליח.

2020 - המדרגה אכן הפסיקה לעבוד, והתחלתי לחפש תחליף. נתקלתי במנוע סרוו גדול ASMC-04, זו לא הייתה האפשרות הזולה ביותר, אך היא הייתה אחת הטובות ביותר שמצאתי. המדרגה הייתה $ 50+ דולר מסין, והר הצופר היה עוד 13 $ או 14 $. מבחינתי ההטבות שקלו את העלות.

מנהל ההתקן של סרוו הוא 12 או 24 וולט, זווית הסיבוב היא 0 עד 300 מעלות (מוגבלת בסקיצה שלי של ארדואינו ל- 0 עד 180), אני יכול לשלוט בזה בעזרת חוט אחד מהארדואינו, (2 אם אתה סופר חוט הארקה). זהו סרוו RC בעל מומנט גבוה, אבל הוא באמת לא כל כך מהיר בפנייה.

האכזבה של זה הייתה אפילו אם המפרט שסיפקת נראה כאילו הוא יעלה רק באותם חורים כמו המדרגה, הוא לא תאם כמו שצריך והייתי צריך לקדוח לו חורים חדשים. הר הקרן של סרוו הוא גם הרבה יותר גדול מאשר הר המנוע הקדמי המקורי, כך שצריך לקדוח יותר חורים.

לי זה מזכיר לי מאוד את המהירות של הצעד, כך שבסך הכל תחליף טוב ומשהו שלא תשימו לב השתנה אלא אם תביטו אל תוך הרובוט.

תמונות:

לא צילמתי הרבה מזה, אולי יש עוד כמה איפה, אבל הם ייראו פחות או יותר כאלה.

שלב 4: עוד כמה תמונות

מכיוון שאני עדיין עובד על הרובוט הזה (בעיקר תוכנה בשלב זה) חשבתי שאשתף עוד כמה תמונות

תמונות:

ממיר USB 12V ל 5V 8 אמפר DC-DC ממיר, אני לא יכול למצוא את זה יותר, והלוואי שקניתי כמה מהם.

סוללת LiPo 36v הוסרה מלוח רחף שבור

תמונות של החלק הפנימי של הרובוט, חוטים, וכו '. עוד כמה תמונות של החלפות ה- LED, עוד כמה תמונות של ה- Arduino Mega w/wire-wrap, תמונה של האולטרה-קולי עם כיסוי מעליו (למעשה כך היה בשנת 2015)

תמונות של הגוף ללא הקליפה ועליו ותמונת שימוש בקונסולה לבדיקתו על גבי MQTT.

זה בנתיים, תודה שחיפשת, ואם אתה אוהב את זה, אנא הצביע עבורי:-) אוכל להשתמש בעוד כמה חלקים לפרויקטים LOL - המשך יום טוב, ונסה להיות בטוח לכולם.