در این ساختنی طرز ساخت ربات فلزی کوچکی را یاد میگیرید که با برد Trinket ساخته میشود. این ربات ساده به محض تشخیص حرکت، چشمهایش قرمز میشود و آژیر میکشد. اگر میخواهید یک ربات کوچک و ارزان بسازید، این آموزش ساخت ساختنی برایتان مناسب است.
مغز این ربات فلزی برد Trinket است و داخل بدنه اش هم یک سنسور PIR وجود دارد که حرکت را تشخیص میدهد. به محض تحریک شدن سنسور، دو LED سبز چشمهای ربات خاموش میشوند و دو LED قرمز روشن میشوند. یک بازر piezo هم به صدا در میآید که البته صدای خیلی بلندی ندارد. منبغ تغذیه ربات فلزی هم چهار عدد باتری AA است که پشت بدنه قرار میگیرد.
اگر از شکل ربات فلزی خوشتان آمده اما الکترونیک بلد نیستید، میتوانید آن را فقط برای جنبه تزیینی آن بسازید. اگر هم تابحال با برد Trinket کار نکرده اید، میتوانید از بردهای دیگر استفاده کنید که در آن صورت باید مدار کنترل و کدها را تغییر بدهد. البته برنامه ریزی Trinket بسیار ساده است و ما هم راهنمایی و کدهای لازم را در اختیارتان قرار میدهیم.
تمام قطعاتی که برای ساخت بدنه ربات فلزی استفاده میکنیم، بازیافتی و البته فلزی هستند. شما لزوماً نباید از همین وسایل استفاده کنید و میتوانید آنها را با نمونههای دیگری که کارایی و ظاهر مشابه دارند، جایگزین کنید. قطعات اصلی بدنه ربات عبارتند از:
قسمت میانی از یک جعبه صابون قلعی ساخته میشود. روی این جعبه را با صفحههارد دیسک بپوشانید تا ظاهر ربات شیک تر بشود.
دستها و ساقهای ربات از شلنگ فلزی منعطف ساخته میشوند.
سر ربات از جعبه منبع تغذیه یک سرور ساخته شده است. احتمالاً شما نمیتوانید این قطعه را پیدا کنید اما نمونههای مشابه آن براحتی یافت میشوند. مثلاً میتوانید از یک جعبه فلزی ساده استفاده کنید و خودتان دو سوراخ روی آن ببرید.
تنها قسمت غیرفلزی بدنه ربات، پاهای ربات هستند که از دو تکه چوب ساخته میشوند. البته روی چوبها را با چسب بسته بندی نقره ای میپوشانیم تا ظاهرشان شبیه فلز بشود.
علاوه بر وسایل لیست بالا به ابزار زیر هم نیاز دارید:
علاوه بر اینها میتوانید هر جزییات دیگری که میخواهید به ربات اضافه کنید. با وسایل اضافی که دارید، شکل ربات را شخصی سازی کنید.
قبل از اینکه ساخت بدنه ربات را شروع کنیم، باید درباره لبههای تیز سوراخها و برشها هشدار بدهیم. بلافاصله بعد از بریدن یا سوراخ کردن فلز، لبههای برش را سوهان بکشید یا با چسب بپوشانید تا نرم بشود و دست تان را نبرد. در حین استفاده از درمل و اره هم دستکش بپوشید تا دست تان را نبرید.
ابتدا روی جعبه صابون را با کاغذ سنباده و درمل کاملاً تمیز کنید تا هیچ اثری از برچسب یا چاپ رنگی روی آن باقی نماند. در هر دو طرف جعبه سوراخی برای بازوهای ربات دریل کنید. سپس از داخل یک پیچ در هر سوراخ قرار بدهید و پیچها را از بیرون با مهره ثابت کنید. شلنگ فلزی به این پیچ وصل میشود تا بازوهای ربات متحرک باشند.
یک شکاف بزرگ روی جعبه برای سنسور PIR ایجاد کنید. نیازی نیست اندازه شکاف دقیق باشد چون روی آن را با صفحه فلزیهارد دیسک میپوشانیم. سپس چهار طرف در جعبه (دور شکاف بزرگ) را دریل کنید تا بتوانید از طریق آنها صفحه فلزی را به در جعبه صابون وصل کنید.
وسط صفحه فلزیهارد دیسک را دریل کنید و سپس سنسور PIR را با چسب حرارتی روی این سوراخ بچسبانید. سپس این صفحه را با چهار پیچ کوچک و از جلو به در جعبه صابون وصل کنید.
نحوه آماده کردن سر ربات به نوع وسیله ای که سر را از آن میسازید، بستگی دارد. بعد از اینکه سر ربات را آماده کردید، یک ورق پلکسی گلاس از پشت به سوراخها بچسبانید تا نور LEDها را پخش کند. سپس سر ربات را با پیچ و مهره به بالای جعبه صابون وصل کنید.
دو بازوی ربات را در طول دلخواه تان ببرید و سپس سر هر شلنگ را برای رد کردن پیچ سوراخ کنید. سپس قسمتی که سوراخ کرده اید را با چکش صاف کنید و روش را با چسب بسته بندی نقره ای بپوشانید (به تصاویر دقت کنید). حالا میتوانید شلنگ را با یک واشر و مهره دیگر به پیچ بیرون زده از بدنه ربات وصل کنید. اگر درپوش لاستیکی دارید، میتوانید سر پیچ را با آن بپوشانید.
دو تکه چوب برای پاهای ربات ببرید و سپس آنها را کاملاً با چسب بسته بندی بپوشانید. زیر این دو تکه چوب یک سوراخ با میله دندانه دار ایجاد کنید و سپس سوراخ را با مته ۵ میلیمتری بزرگ کنید. مهره ای که پاهای ربات را به ساقها وصل میکند، داخل فاصله بین این دو سوراخ قرار میگیرد. روی سوراخ هم با چسب بسته بندی پوشانده میشود.
ساقهای ربات را به همان روشی که بازوها را آماده کردید، آماده کنید. سپس آنها را با دو پیچ و از داخل به جعبه صابون وصل کنید. همانطور که در تصاویر میبینید بین پیچ و مهره و دیواره داخلی جعبه صابون، یک تکه چوب بگذارید.
بدنه ربات فلزی آماده است و میتوانید سراغ ساخت مدار الکترونیکی برویم. البته شما میتوانید جزییات بیشتری به طراحی بدنه ربات اضافه کنید. فراموش هم نکنید پیشنهادهایتان را با ساختنی در میان بگذارید.
همانطور که در دیاگرام مدار الکترونیکی میبینید، این مدار از سه قسمت اصلی تشکیل شده است:
برای اتصال سر ربات به بدنه به شش سیم زیر نیاز داریم:
میتوانید این شش سیم را یک تکه کابل RJ45 یا کابل اترنت بگیرید. برای اینکار، یک تکه کابل با اندازه مناسب ببرید، کمیاز عایق روی سیم را جدا کنید و سر هر هشت سیم داخلش را کمیلخت کنید. اینکار را روی هر دو سر سیم انجام بدهید.
حالا شش سیمیکه میخواهید استفاده کنید را انتخاب کنید و مشخص کنید هر رنگ به کدام یک از سیمهایی که در لیست بالا گفتیم، اختصاص دارد. تمام قطعات الکترونیکی داخل سر ربات فلزی، روی یک برد بورد لحیم میشوند و میتوانید جای LEDها را روی برد بورد علامت بگذارید. جای اتصال سیمهای + و – را هم با علامتهای مشابه مشخص کنید. همانطور که در تصاویر بالا مشخص است، باید لاین GND هر دو LED قرمز و سبز را قطع کنید تا مدار کوتاه نشود.
بعد از مشخص کردن جای LEDها و سیمها، میتوانید LEDها را روی برد لحیم کنید. یکبار چک کنید تا مطمئن شوید پایه GND (کاتد) LED اول به پایه + (آند) LED دوم وصل شده باشد.
حالا یک چاقوی تیز بردارید و مسی که حلقه بین کاتد LED دوم و آند LED دوم را میبندد، بخراشید.
بعد از اتمام چشمهای فلزی ربات، میتوانید سیمهای + و – اسپیکر را لحیم کنید.
در نهایت هم سر دیگر شش سیمیکه علامت گذاری کرده اید را به لاینهای صحیح برد آزمایشی لحیم کنید. مدار سر ربات فلزی که سخت ترین قسمت الکترونیکی است، آماده است.
مهمترین قسمت مدار الکترونیکی بدنه ربات، میکروکنترلر است. این میکروکنترلر به یک برد بورد بدون قلع وصل میشود و این برد بورد داخل بدنه فلزی ربات قرار میگیرد. برای شروع باید سر کابل شش سیم که به مدار بدنه وصل میشوند را آماده کنید. به سر هر کدام از سیمها یک سری مناسب برد بورد وصل کنید. حالا میتوانید هر کدام از سیمها را به جای مناسب روی برد بورد وصل کنید. برای اتصال سیمها باید به پینهای برد Trinket که در برد مشخص شده اند، دقت کنید. اگر از برنامه ای که در گام بعدی قرار داده ایم استفاده میکنید، سیمها را به پینهای زیر وصل کنید:
سنسور تشخیص حرکت PIR فقط سه کانکتور دارد: VCC، OUT و GND. برای اتصال این سنسور به برد Trinket از سیم جامپر ماده به ماده استفاده کنید و به روش زیر عمل کنید:
برای ساخت ربات فلزی از برد Trinket 5 ولتی استفاده میکنیم و در نتیجه برای تغذیه آن به منبع تغذیه ۵ ولتی نیاز داریم. برای این منظور میتوانید از یک پاوربانک میکرو USB 5 ولتی استفاده کنید که ربات را بی حرکت میکند. اگر حرکت ربات و پرتابل بودن آن برایتان مهم است، چهار باتری AA را به صورت سری بهم وصل کنید. به این ترتیب یک جریان ۶ ولتی خواهید داشت که برای تغذیه برد Trinket کافی است.
اگر از پک باتری AA به عنوان منبع تغذیه استفاده میکنید، باید دو سیم به آند (سیم قرمز) و کاتد (سیم مشکی) هولدر باتری لحیم کنید. سپس سیم مثبت (قرمز) را به پین BAT برد Trinket و سیم منفی (قرمز) را به پین GND لحیم کنید.
ما به مدار ربات سوئیچ اضافه نکرده ایم و به همین خاطر تنها راه خاموش کردن ربات، جدا کردن یکی از باتریهاست. به این ترتیب جریان به ۴٫۵ ولت کاهش پیدا میکند که برای تغذیه برد Trinket کافی نیست. شما اگر وقت دارید، یک سوئیچ به ربات اضافه کنید تا کارایی آن بهبود پیدا کند.
حالا که تمام قطعات الکترونیکی را بهم وصل کرده اید، فقط باید مغز ربات را برنامه ریزی کنید. برای برنامه ریزی برد Trinket باید آن را با کابل USB به کامپیوتر وصل کنید. سپس نرم افزار Arduino IDE را باز کنید و فایلی که از لینک زیر دانلود میکنید را روی برد دانلود کنید. کدهای ربات بسیار ساده هستند و میتوانید تغییرات دلخواه تان را روی آن اعمال کنید.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 |
#define EYES_GREEN 3 // GPIO Pin 3 #define EYES_RED 4 // GPIO Pin 4 #define PIR 0 // Movement Sensor GPIO Pin 0 #define ALARM 2 // Piezo-buzzer GPIO Pin 2 void setup() // We want to OUTPUT power to the LEDs and the buzzer, // We want to read the INPUT from the PIR sensor: pinMode (EYES_GREEN, OUTPUT); pinMode (EYES_RED, OUTPUT); pinMode (ALARM, OUTPUT); pinMode (PIR, INPUT); // initially the red eyes and the alarm are off and the green eyes are on: digitalWrite (PIR, LOW); digitalWrite (EYES_RED, LOW); digitalWrite (EYES_GREEN, HIGH); digitalWrite (ALARM, LOW); // Here is a function to produce the alarm siren. // I borrowed this from <a href="http://web.media.mit.edu/~leah/LilyPad/07_sound_code.html"> http://web.media.mit.edu/~leah/LilyPad/07_sound_c...> void beep (unsigned chEYES_RED speakerPin, int frequencyInHertz=523, long timeInMilliseconds=500) long delayAmount = (long)(1000000 / frequencyInHertz); long loopTime = (long)((timeInMilliseconds * 1000) / (delayAmount * 2)); for (int x = 0; x < loopTime; x++)
delayAmount -= 1; digitalWrite(speakerPin, HIGH); delayMicroseconds(delayAmount); digitalWrite(speakerPin, LOW); delayMicroseconds(delayAmount);
<br>void loop() // this is run indefinitely: if (digitalRead(PIR)) // motion is detected digitalWrite(EYES_RED, HIGH); // turn red eyes on digitalWrite(EYES_GREEN, LOW); // turn green eyes off beep (ALARM, 1046); // sound the alarm once else digitalWrite(EYES_GREEN, HIGH); // turn green eyes back on digitalWrite(EYES_RED, LOW); // switch red eyes off
|
اگر بعد از آپلود کدها هنوز برد Trinket به تمام کابلها وصل باشد، ربات روشن میشود و به هر حرکتی واکنش نشان میدهد. اگر دست تان را جلوی ربات حرکت بدهید، چشمهای ربات فلزی قرمز میشود و آژیر هم به صدا درمیآید.
منبع
خلاصه مطلب
عنوان مطلب
به ساده ترین روش ربات فلزی کوچک حساس به حرکت بسازید
توضیح کوتاه
رنگ چشمهای این ربات ساده با تشخیص حرکت عوض میشود و آژیر میکشد.
نویسنده
عاطفه اسدزاده