लुनोखोद को कैसे बनाया जाए

अगर बचपन में आपके पास साइकिल नहीं थी, और अब आपके पास बेंटले है,
सभी समान, आपके बचपन में आपके पास साइकिल नहीं थी।

यह सिर्फ इतना हुआ कि मेरे बचपन में लुनोखोद नहीं था। और फिर एक बच्चे का जन्म हुआ। सामान्य तौर पर, मैंने सोचा, और हम दोनों के लिए एक खिलौना बनाने का फैसला किया।


मैं एक सटीक प्रतिलिपि नहीं बनाना चाहता, और मुझे नहीं पता कि घर पर मामलों को कैसे प्रिंट किया जाए, इसलिए मैंने समान कार्यक्षमता को फिर से बनाने के लिए खुद को सीमित करने का फैसला किया। इसके अलावा, यह मुझे स्मृति से आंदोलन के "कार्यक्रम" में प्रवेश करने के लिए अमानवीय लग रहा था और समझ में नहीं आया कि वास्तव में प्रवेश करने के लिए क्या हुआ, इसलिए मैंने एक प्रदर्शन जोड़ा।

संस्करण 1

हाथ में Ebay और Arduino Uno के साथ एक सस्ती चेसिस थी।



मोटरों को नियंत्रित करने के लिए, मैंने PWM सर्वो शील्ड लिया और ब्रेड पर L293D + PCF8574 मिलाया:



कीबोर्ड से पढ़ने के लिए मैंने PCF8574 और मुट्ठी भर डायोड लिए:



कीबोर्ड खुद एक मुद्रित सर्किट बोर्ड बना था:



ताकि कीबोर्ड मेरे हाथ से अलग न हो जाए, मैंने ओवरले को ऊपर से ठीक किया। उसे "मिलिंग" से ऑर्डर देना पड़ा :)



कार्यक्रम को प्रदर्शित करने के लिए, पारंपरिक 4-चरित्र प्रदर्शन 20 का उपयोग किया जाता है। हाँ, PCF8574 के माध्यम से भी;)

पहले तो मैंने पावर के लिए 4 बैटरियों का इस्तेमाल किया, लेकिन वे बहुत तेज़ी से बाहर निकलीं और मैंने उन्हें 18650 बैटरियों की जोड़ी से बदल दिया:



मैंने चार्जिंग के लिए TP4056 मॉड्यूल्स का उपयोग किया, जो कि मैं रिले के माध्यम से बैटरियों से जुड़ा था, हालांकि बहुत सफलतापूर्वक नहीं।

सबसे तेज़ तरीका फर्मवेयर लिखना था। दुर्भाग्य से, यह पता चला कि I2C एलसीडी लाइब्रेरी में जीपीएल लाइसेंस है, और कोड कचरा में चला गया। उसी समय के आसपास, मुझे महसूस हुआ कि अरुडिनो यूनो सबसे अच्छा विकल्प नहीं है, और यह कि मुट्ठी भर पीसीएफ 8574 मिलाप के लिए बहुत असुविधाजनक है।

और मैंने शुरू करने का फैसला किया।

संस्करण 2

मैंने पिछले अनुभव को ध्यान में रखा, जिसमें बताया गया कि कई समस्याएं हैं:

• Ebay के साथ चेसिस plexiglass से बना है और बहुत (!) Fragile है (मैंने गियरबॉक्स बढ़ते पेंच और माउंट को बस तोड़ दिया)।
• चेसिस पर कई बढ़ते छेद हैं, लेकिन एक उपयुक्त नहीं है।
• चेसिस के साथ गियर 1:48 हैं, लेकिन वे बहुत जल्दी हैं।
• सामान्य तौर पर, चेसिस पर्याप्त नहीं है।
• Arduino Uno के कुछ पैर हैं।
• कोई ध्वनि मॉड्यूल नहीं है (और यह आग कमांड के लिए आवश्यक है)।
• डरावनी कहानियां इंटरनेट पर ली-आयन के बारे में लिखी जाती हैं; मैं एक बच्चे को एक संभावित खतरनाक उपकरण नहीं देना चाहता हूं।

नतीजतन, मैंने खरीदा:

• गियरबॉक्स 1: 120।
• दो शाफ्ट के साथ मोटर्स (बाद में एक पीआईडी ​​नियंत्रक स्थापित करने की उम्मीद में)।
• L293 मॉड्यूल।
• अरुडिनो मेगा।
• कई रंग लूप!
• एक 6V लीड-एसिड बैटरी (यह इतनी जल्दी बैठती नहीं है, अधिक करंट देती है, और यह भारी है - पहिए कम "पॉलिश" हैं)।
• बाधा सेंसर के रूप में अल्ट्रासोनिक सेंसर।
• तीसरा पहिया एक गेंद के रूप में है।
• बटन मारो।
• पुशर बटन।
• स्लॉट-छेद सेंसर।

इसके अलावा:

• LCD 2004 (5V) संस्करण 1 से बना रहा।
• मैंने सर्किट बोर्ड पर R-2R DAC को हल किया ( यहां KiCAD में एक सर्किट और एक 3D मॉडल है)।

आक्टंग! चेतावनी! सावधान! ये लिंक केवल विवरण के लिए आगे की खोज को चित्रित और सरल बनाने के लिए प्रदान किए जाते हैं। मैं यह गारंटी नहीं दे सकता कि विक्रेता अचानक किसी दूसरे को बहुत कुछ नहीं बदलता है, कीमत, मात्रा आदि को नहीं बदलता है।

लोहा

मैंने कीबोर्ड को सर्किट बोर्ड में स्थानांतरित कर दिया (शायद यह दोहराने के लिए एकमात्र कठिन तत्व है)। कीबोर्ड उपरिशायी मेरे आदेश पर मेल की गई थी।

सवाल बना रहा: क्या चेसिस बनाया जाए? कोई उपयुक्त प्लास्टिक नहीं था, धातु को संसाधित करना कठिन है ... और यदि आप प्लाईवुड लेते हैं? "लेकिन यह सौंदर्यवादी रूप से मनभावन नहीं है!", मैंने सोचा। लेकिन जब आधे घंटे के बाद मुझे एक सामान्य चेसिस मिला, तो मैंने अपना इरादा बदल दिया। चेसिस बहुत प्रेजेंटेबल नहीं था और टोकरी में चला गया, लेकिन मुझे प्रोसेसिंग स्पीड इतनी पसंद आई कि मैंने प्लाईवुड का इस्तेमाल जारी रखने का फैसला किया।

यह सच है, मैंने एक मोटी योजना तैयार करने के बाद ही दूसरी शीट देखना शुरू किया:



मोटर्स को माउंट करने के लिए, मैंने एल्यूमीनियम कोने का एक टुकड़ा काट दिया और ड्रिल किया:



हेक्सागोनल रैक पर तय किए गए बोर्ड और छोरों द्वारा आपस में जुड़े हुए हैं।


(यहां आप 5V स्टेबलाइजर और कुछ पावर कॉन्टैक्ट्स देख सकते हैं)।

बिजली के तार थोड़े बहुत निकले, इसलिए मैंने स्ट्रिपबोर्ड ( यहाँ विवरण) से एक बिजली बोर्ड बनाया। मुझे संदेह है कि आप एक सामान्य सेंसर ढाल ले सकते हैं, जिसमें बहुत अधिक बिजली पिन है।



चूंकि I / O विस्तारक नहीं थे, इसलिए कीबोर्ड को फिर से बनाया गया ( स्रोत )। मैंने डायोड और पुल-अप प्रतिरोधों को इसमें स्थानांतरित कर दिया है:





गति संवेदक के रूप में, मैंने एक स्लेटेड ऑप्टोकॉपलर और गियर का उपयोग किया (इसे एक स्थायी मार्कर के साथ चित्रित किया गया):



तीसरे पहिये के रूप में मैंने एक गेंद का उपयोग किया:



प्रारंभ में, बीम पर एक पहिया के रूप में एक समर्थन था, जो चेसिस के साथ आया था। हालांकि, जब आंदोलन की दिशा बदल गई, तो पहिया सबसे अप्रत्याशित क्षण में बदलना शुरू कर दिया और ट्रॉली को किनारे पर फेंक दिया।

तारों का आरेख

Consts.h और lcd.ino फ़ाइलों को देखना सबसे अच्छा है, उनमें सबसे अधिक प्रासंगिक जानकारी है। कनेक्शन, जैसा कि वे अब हैं, इस तरह दिखते हैं:

तस्वीर क्लिक करने योग्य है।

प्रविष्टि

फ़र्मवेयर , संक्षेप में, एक साधारण प्रोग्राम है जो Arduino IDE में लिखा गया है। दो ऑपरेटिंग मोड हैं: संपादन और निष्पादन। संपादन की प्रक्रिया में, कीबोर्ड से कमांड + संख्या की पुनरावृत्ति स्वीकार की जाती है। यह सब 16-बिट मान में पैक किया गया है और RAM में एक सरणी में जोड़ा गया है। जब किसी प्रोग्राम को निष्पादित किया जाता है, तो मान सरणी से हटा दिए जाते हैं और निष्पादित होते हैं। एक कदम (बहुत सरलीकृत रूप में) करना इस तरह दिखता है:

  ( )      ( >=  ),                    = *    
 

( ) ( >= ), = *

यात्रा की गई दूरी को ऑप्टोकॉपलर से दालों की संख्या द्वारा निर्धारित किया जाता है, जिसे टाइमर को बाधित करके चेक किया जाता है।

एकमात्र अपवाद ध्वनि बजा रहा है। यदि "शॉट" कमांड का सामना किया जाता है, तो लूप के for सबसे सरल शुरू किया जाता है, जो wav फ़ाइल से मानों को स्कूप करता है (यह प्रोग्राम के रूप में एक ही फ्लैश मेमोरी में फ्लैश किया जाता है) और उन्हें आर -2 आर डीएसी के लिए जारी करता है। जब मान समाप्त हो जाते हैं, तो यह सामान्य प्रोग्राम निष्पादन प्रक्रिया में वापस आ जाता है।

दुर्भाग्य से, वास्तविक दुनिया सॉफ़्टवेयर मॉडल से थोड़ी अलग है, जिसके लिए फ़र्मवेयर डिज़ाइन किया गया है, इसलिए मैंने कई विलंब जोड़े हैं जो चेसिस की जड़ता को ध्यान में रखने की अनुमति देते हैं।

मैंने जानबूझ कर MIT का लाइसेंस डाला था। मेरी समझ में, इस तरह के लाइसेंस के साथ फर्मवेयर का उपयोग स्वतंत्र रूप से किया जा सकता है, जैसा कि आप आगे परिवर्तन प्रकाशित करने की आवश्यकता के बिना कर सकते हैं (मैं किसी को कुछ भी करने के लिए मजबूर नहीं करना चाहता)।

ऑपरेशन मैनुअल;)

कीबोर्ड "क्लासिक" लूनोखोद से थोड़ा अलग है:

• बाईं ओर कमांड का एक ब्लॉक है (हरा - जहां जाना है, लाल - ठहराव, नीचे - बाहर, आग, दोहराना)।
• बीच में दोहराव की संख्या के साथ संख्याएं हैं।
• दाईं ओर 8 कंट्रोल की हैं (ब्लैक - लास्ट कमांड डिलीट, रेड - डिलीट सब कुछ, ग्रीन - स्टार्ट, येलो - लास्ट कमांड, ब्लू - टेस्ट, ग्रे - स्पेयर)।

एक बार फिर एक संकेत के साथ:

चित्र में	अनुवाद	अर्थ
अग्रेषित	गाड़ी आगे बढ़ाओ
BWD	वापस चलाओ
वाम	बाएँ मुड़ें
सही	दाएं मुड़ें
ठहराव	फ्रीज
बाहर	लागू नहीं, भविष्य के लिए छोड़ दिया	जैसा कि लूनोखोद में हुआ था
आग	आग	"पिह!" की आवाज़ पैदा करता है।
लूप	चक्र	पिछले कई आदेशों को एक बार दोहराएं
0-9	चरणों की संख्या	अधिकतम 20
बसपा	अंतिम आदेश हटाएं
डेल	पूरे कार्यक्रम को हटा दें	पुष्टि की आवश्यकता है!
टी 1, टी 2	कसौटी	परीक्षण कार्यक्रम चलाएं
चेक	आखिरी कदम उठाएं
जाओ!	सभी चरणों को पूरा करें

कार्यक्रम को वैकल्पिक रूप से "टीम" और "संख्या" दबाकर दर्ज किया जाता है। फिर हम हरे "लॉन्च" को दबाते हैं और परिणाम को देखते हैं। लाल बटन दबाने से विलोपन होता है, लेकिन तुरंत नहीं: आपको हरे "प्रारंभ" बटन को दबाकर अपने निर्णय की पुष्टि करने की आवश्यकता है। जब बिजली बंद हो जाती है, तो प्रोग्राम हटा दिया जाता है।

रिपीट कमांड में एक पैरामीटर होता है: [एक बार] कितने चरणों को दोहराया जाना चाहिए। उदाहरण: Fwd1, Pause1, Bwd1, Loop3; परिणामस्वरूप, Fwd1, Pause1, Bwd1 आदेश दो बार निष्पादित किए जाएंगे। पहली बार क्योंकि वे कार्यक्रम में हैं, दूसरा - क्योंकि यह चक्र कमांड में इंगित किया गया है।

बस मामले में, बैटरी चार्ज पर नजर रखी जाती है। यदि यह बहुत छोटा है, तो एक चेतावनी प्रदर्शित की जाती है और खिलौना सवारी नहीं करता है।

जीयूआई

पूरे कार्यक्रम को ध्यान में रखते हुए कठिन है, इसलिए मैंने एक साधारण संकेतक को खराब कर दिया जो इनपुट जानकारी को डुप्लिकेट करता है।

शुरू करने के बाद, एक संकेत प्रदर्शित किया जाता है:



जब आप एक कमांड दर्ज करते हैं, तो कमांड आइकन और दोहराव की संख्या ऊपरी बाएं कोने में प्रदर्शित होती है:



यदि एक से अधिक कमांड दर्ज की जाती है, तो नीचे दी गई सूची होगी (वास्तव में, प्रोग्राम), और आपके द्वारा दर्ज की गई कमांड अभी भी नीचे दी जाएगी:

ऐसा क्यों हुआ

खिलौना जो हाथ में था या प्राप्त करने के लिए आसान से बनाया गया था। मैं Arduino के बारे में भी कहना चाहूंगा। इसे कई कारणों से चुना जाता है:

• उसके पास उचित संख्या में निष्कर्ष हैं, और उन्हें बहुत कुछ चाहिए (43):
  
  • मोटरों को नियंत्रित करने के लिए 6;
  • कीबोर्ड के लिए 8 + 4;
  • एलसीडी के लिए 11;
  • डीएसी के लिए 3;
  • अल्ट्रासाउंड सेंसर के लिए 8;
  • गति सेंसर के लिए 2;
  • बैटरी वोल्टेज को मापने के लिए 1।
• मैं इस मंच से परिचित हूं।
• इसे एक क्लिक में सिले किया जाता है।
• माइक्रोकंट्रोलर को किसी भी विशाल गति या मेमोरी वॉल्यूम की आवश्यकता नहीं होती है।
• और विशेष दक्षता की भी आवश्यकता नहीं है, क्योंकि वर्तमान का 90% हिस्सा मोटर्स द्वारा खपत किया जाता है।

क्या सुधार किया जा सकता है

चेसिस। एक तेज शुरुआत के साथ, पहियों को "पॉलिश" किया जाता है और खिलौना भटक जाता है। आप एक छह-पहिया चेसिस बनाने की कोशिश कर सकते हैं, या एक क्रॉलर एक भी हो सकता है (एलिएक्सप्रेस पर है, लेकिन मैंने अभी तक कोशिश नहीं की है)।

जीयूआई। अब संकेतक केवल न्यूनतम जानकारी प्रदर्शित करता है, और यह सबसे सरल तरीके से किया जाता है।

कोड। मुझे निश्चित रूप से पुलित्जर नहीं मिला है।

ध्वनि । सस्ते और बहुत छोटे एमपी 3 प्लेयर हैं। आप सुरक्षित रूप से R-2R DAC को फेंक सकते हैं और इसे तैयार खिलाड़ी के साथ बदल सकते हैं।

बैकअप बटन । आप समाप्त कार्यक्रम को EEPROM में रिकॉर्ड कर सकते हैं ताकि बिजली बंद होने पर यह खो न जाए। कार्यान्वयन रेडियो में हो सकता है: एक लंबे प्रेस के साथ, प्रोग्राम को बचाया जाता है, एक लघु प्रेस के साथ।

आउट बटन । वर्तमान में लागू नहीं किया गया। आप Arduino पिन में से किसी एक के लिए रिले / सर्वो की तरह कुछ पेंच कर सकते हैं।

धन्यवाद

• वह बच्चा जिसने मुझे इस समय प्रेरित किया।
• मेरी पत्नी, जो धैर्यपूर्वक प्रतीक्षा कर रही थी, जब मैंने पर्याप्त खेला और कोरल ड्रा में मदद की!
• सर्गेई डुडनिकोव, जिन्होंने कीबोर्ड ओवरले को आकर्षित किया।
• आंद्रेई शिशकोव, जिन्होंने इस बहुत पैच को पिघलाया।
• एंटोन, जिन्होंने मुझे "वाह!" की आवाज़ के साथ एक शानदार एमपी बनाया।
• एक PID नियंत्रक को लागू करने के विचार के लिए hudbrog !
• चेटिक डो-इट-हीमर्स, जिन्होंने मुझे मानसिक रूप से समर्थन दिया और काम के मध्यवर्ती परिणामों को देखने के लिए मजबूर किया गया;)

बुरा डुप्लिकेट

मुझे जैकी चैन के साथ फिल्में पसंद हैं, क्योंकि अंत में असफल फिल्मों का एक हिस्सा है। मैं उनके बिना भी नहीं कर सकता था। जिस बात ने मुझे सबसे ज्यादा हैरान किया वह यह था कि दो खांचे वाला एक गोल ड्रिल एक त्रिकोणीय छेद देता है;)