Fun Micro:bit Robot - FACILE et peu coûteux ! : 17 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

BBC micro: les bits sont géniaux ! Ils sont faciles à programmer, ils sont dotés de fonctionnalités telles que Bluetooth et un accéléromètre et ils sont peu coûteux.

Ne serait-il pas formidable de pouvoir construire une voiture robot qui coûte presque RIEN ? Ce projet s'inspire du désir des élèves du primaire de pouvoir construire des robots en utilisant un minimum de pièces et dans la mesure du possible, d'utiliser des matériaux recyclés. Cela prend très peu de temps et encourage les étudiants à apprendre le codage, un peu d'ingénierie et à utiliser leurs compétences artisanales. Il n'y a pas de coupe ou de perçage avec des outils électriques et pas de soudure. Les principaux matériaux de construction sont une boîte de TISSU FACIAL (ex. 'Kleenex') et un peu de carton. Il peut être complété en quelques jours de cours.

Vous apprendrez quelques éléments électroniques, le codage micro:bit de base et comment utiliser l'accéléromètre et les fonctionnalités Bluetooth de micro:bit.

Alors, commençons!

Étape 1: Liste des pièces

Liste des pièces

Article Coût Quantité

Boîte à mouchoirs gratuite 1

Boite carton (ondulé) sans 2 pièces qui s'emboîtent dans le fond de la boite pour la rigidifier.

Fil à âme pleine minimale Assez pour le câblage du projet

BBC micro:bit retail 2 - un pour l'émetteur, un pour le contrôleur de voiture

Micro:bit GPIO Edge Connecteur $6 à 15 US 1

Motoréducteur/roue $3 US chacun 2

Mini planche à pain 0,75 $ US 1

Clip de batterie 9 volts 0,25 $ US 1

Puce de moteur SN754410NE $0.40 US 1

Balle de ping-pong minimale 1

Roulette de balle (facultatif) 1,20 $ US 1 - peut utiliser une demi-balle de ping-pong ou une bille à la place

Ruban mousse double face 2 $ au magasin à un dollar 1 rouleau - pour monter les moteurs à la base

De la colle blanche Vous en avez probablement déjà

Outils nécessaires

Une règle

Un petit couteau utilitaire

Pistolet à colle chaude (facultatif)

Trombone ou boussole pour percer de petits trous dans la boîte à mouchoirs

Outil de coupe rotatif (facultatif) ou scie rasoir pour couper la balle de ping-pong en deux.

Étape 2: Construction de robots

Placez la boîte de mouchoirs sur la feuille de carton ondulé de sorte que le côté long de la boîte soit aligné avec les arêtes du carton. Tracez la base de la boîte à mouchoirs sur le carton. Vous aurez besoin de deux pièces. Découpez soigneusement les morceaux avec le couteau et la règle. Vous devez les couper pour qu'ils tiennent à plat à l'intérieur de la boîte. Ouvrez soigneusement une extrémité de la boîte de mouchoirs pour tester l'ajustement des feuilles de carton.

Utilisez de la colle blanche ou de la colle de menuisier pour coller un morceau de carton à la base intérieure de la boîte. Mettez des objets lourds comme des piles à l'intérieur de la boîte pour alourdir le carton afin qu'il se fixe solidement à la boîte. Laissez-le sécher.

Avant d'aller plus loin, vous souhaiterez peut-être souder de courtes longueurs de fil à âme pleine sur les fils de votre moteur et les fils de pince de batterie de 9 volts. Recouvrez ensuite les joints d'une gaine thermorétractable. Cela facilitera l'insertion de ces fils dans la planche à pain. Je sais que j'ai dit "Pas de soudure", mais bon, c'est de l'électronique !

Étape 3:

Commencez maintenant à disposer les pièces sur l'autre morceau de carton comme indiqué. Essayez de monter la planche à pain vers l'extrémité qui sera l'arrière de la voiture pour que le connecteur micro:bit et edge s'adapte. Par souci de cohérence, le rail rouge de la planche est en haut des images. Il est recommandé d'orienter le vôtre de la même manière pour faciliter l'assemblage.

La colle chaude est idéale pour fixer la planche à pain. Ensuite, vous pouvez facilement le supprimer si vous souhaitez l'utiliser pour un autre projet. N'UTILISEZ PAS LE RUBAN DOUBLE FACE au bas de la planche à pain. Il maintient les connexions métalliques à l'intérieur de la planche à pain. Si vous le retirez, il détruira la planche à pain.

Étape 4: Fixez le connecteur Micro:bit Edge

Fixez maintenant le connecteur de bord à la planche à pain comme indiqué avec le connecteur pointant vers l'avant du robot. Les broches doivent chevaucher le creux (ravin) qui longe le milieu de la planche à pain.

Étape 5: Installez la puce de commande de moteur SN754410NE

Installez soigneusement la puce du moteur SN754410NE sur la planche à pain. La petite encoche doit être dirigée vers le connecteur de bord.

Étape 6: câblez la puce du moteur

Si vous regardez la puce du moteur d'en haut, avec l'encoche à droite, les broches du haut sont numérotées de 1 à 8 de droite à gauche, puis les broches du bas sont numérotées de 9 à 16 en bas. Une explication du fonctionnement de la puce du moteur sera fournie à la fin de ce projet. Utilisez de petites longueurs de fil pour joindre, Broche 1 au rail rouge

Broche 8 au rail rouge

Broche 9 au rail rouge

Broche 16 au rail rouge

Utilisez une courte longueur de fil pour relier la masse du connecteur de bord au rail bleu de la planche à pain. Utilisez une petite longueur de fil pour joindre le rail bleu supérieur à la broche 4 OU 5 de la puce du moteur. C'est le point de TERRE de la puce et vous n'avez besoin de mettre la puce à la terre qu'avec un seul fil.

Étape 7: Câbler les broches directionnelles du moteur

Nous utilisons les broches micro:Bit 13, 14, 15 et 16 pour deux raisons. Premièrement, ils sont tous ensemble sur la carte pour un câblage pratique. Deuxièmement, ils ne sont pas utilisés à d'autres fins par le micro:Bit, vous ne désactiverez donc pas des fonctionnalités telles que la matrice de LED si vous souhaitez l'utiliser dans votre conception finale. Un lien vers les affectations de câblage des broches se trouve à la fin de ce projet pour votre future référence.

Joignez la broche 13 du connecteur de bord à la broche 7 sur la puce du moteur.

Joignez la broche 14 du connecteur de bord à la broche 2 sur la puce du moteur.

Joignez la broche 15 du connecteur de bord à la broche 10 sur la puce du moteur. (les fils jaunes sur la photo)

Joignez la broche 16 du connecteur de bord à la broche 15 sur la puce du moteur.

Joignez le rail rouge d'un côté de la planche à pain au rail rouge de l'autre côté avec une longueur de fil. Joignez le rail bleu d'un côté de la planche à pain au rail bleu de l'autre côté avec une longueur de fil. Ces fils transportent la tension des deux côtés du circuit et la source de terre des deux côtés du circuit.

Étape 8: câbler les moteurs

Mettez le fil vert (noir) du moteur de gauche (en haut sur le schéma) à la broche 3 de la puce du moteur.

Mettez le fil rouge du moteur gauche sur la broche 6 de la puce du moteur.

Mettez le fil rouge du moteur droit sur la broche 14 de la puce du moteur.

Mettez le fil vert (noir) du moteur droit sur la broche 11 de la puce du moteur.

Étape 9: Fixez le clip de batterie de 9 volts

La batterie de 9 volts alimentera à la fois les moteurs et la puce de commande du moteur.

Fixez le fil noir du clip de la batterie 9 volts au rail de masse de la planche à pain.

Fixez le fil rouge du clip de la batterie 9 volts à la broche 16 de la puce du moteur.

Votre câblage est fait !

Prenez quelques minutes pour revérifier votre travail. Cela peut économiser des batteries cuites ou pire, des CIRCUITS, si vous détectez les erreurs et les corrigez avant de mettre la voiture sous tension.

Étape 10: Schéma de câblage

Le schéma de câblage est fourni ici pour que vous puissiez vérifier votre câblage jusqu'à présent.

Étape 11: Codage du Micro:bit Transmitter et du Micro:bit Receiver/Robot Control

Nous allons utiliser un micro:bit comme télécommande et un deuxième micro:bit comme récepteur/contrôleur de robot.

Dans l'émetteur, nous utiliserons l'accéléromètre pour mesurer l'inclinaison avant/arrière du micro:Bit pour faire avancer ou reculer la voiture ou s'arrêter. Nous utiliserons les boutons A et B pour modifier avant/arrière pour inclure la rotation gauche/droite.

On suppose que vous êtes habitué à utiliser des blocs makeCode pour programmer un micro:bit. Les blocs de code sont fournis ici avec des explications sur ce que fait chaque bloc.

Comme les fichiers image des blocs de code sont assez volumineux, téléchargez simplement ces deux fichiers et vous pouvez suivre les commentaires pour construire les blocs. Suivez simplement les documents de blocs de code entièrement commentés pour créer vos propres fichiers hexadécimaux micro:bit OU vous pouvez simplement télécharger l'émetteur code et code récepteur si vous le souhaitez et installez-les directement.

Étape 12: Assemblage final - Test de pré-installation et installation de la balle de ping-pong

Après avoir téléchargé vos codeBlocks sur l'émetteur et le micro:bits de contrôle du robot, branchez le micro:bit du robot-récepteur dans le connecteur de bord et allumez-le. Allumez l'émetteur et essayez de conduire la voiture en déplaçant simplement l'émetteur et en appuyant sur les boutons A et B. Si tout fonctionne, continuez. sinon, repassez dans votre câblage et vérifiez vos branchements. Vos batteries sont-elles toutes bonnes ?

Coupez soigneusement une balle de ping-pong en deux. Retournez la boîte puis collez à chaud la demi-boule sur le dessous de la boîte. C'est votre "troisième roue". Si vous voulez une meilleure solution, achetez la roulette à bille en acier mentionnée dans la liste des pièces et montez-la avec de la colle chaude ou utilisez du fil de fer enfoncé dans le fond de la boîte.

Étape 13: Montage et installation du moteur

Montons maintenant les moteurs sur la base et la boîte.

Un à la fois, orientez chaque moteur de sorte que la petite saillie circulaire soit tournée vers l'extérieur.

Ensuite, sur le BAS de chaque moteur, mettez un morceau de ruban adhésif double face.

Insérez la carte des composants dans la boîte à mouchoirs.

Ensuite, faites tourner le moteur de manière à ce que la petite saillie circulaire soit tournée vers l'extérieur.

Ensuite, APPUYEZ l'arrière du moteur contre le côté de la boîte pour qu'une petite fossette apparaisse à l'extérieur. Si vous placez votre pouce à l'extérieur de la boîte et appuyez contre l'axe, vous obtiendrez une fossette plus profonde et facile à voir.

Utilisez un petit couteau pour découper la fossette. Ce sera l'endroit où l'essieu sort de la boîte.

Ensuite, appuyez de nouveau sur le moteur contre le côté de la boîte de sorte que la petite saillie circulaire forme une fossette.

Découpez également cette fossette.

Si vous avez programmé votre récepteur micro:Bit, installez-le dans le connecteur de bord et fixez la batterie (avec l'interrupteur d'alimentation. Faites glisser la base en carton avec tous les composants avec précaution dans la boîte à mouchoirs.

Étape 14: Montez les moteurs sur la base en carton

Retirez le support du ruban adhésif double face et appuyez sur chaque moteur pour les fixer contre la base de votre carte de composants.

Insérez une boussole ou un trombone non plié dans les deux trous de vis de chaque moteur et poussez vers l'extérieur pour percer la boîte.

Coupez maintenant deux morceaux de fil à âme pleine, chacun d'environ 8 cm de long. Pliez en forme de « U » et insérez les extrémités des fils dans les moteurs depuis l'extérieur. Tournez-les pour fixer les moteurs contre les côtés de la boîte à mouchoirs.

Étape 15: Connexions finales et en route

La batterie de 9 volts se trouve maintenant entre les moteurs.

Le fil négatif se branche sur un rail de masse bleu et le fil rouge se branche sur la broche 16 de la puce de commande du moteur.

Si vous le souhaitez, vous pouvez utiliser un fil de type Dupont mâle/femelle pour permettre la connexion/déconnexion de la batterie 9V du circuit lorsqu'elle n'est pas utilisée.

Branchez l'extrémité mâle du fil Dupont dans la broche 16 de la puce du moteur et laissez l'extrémité femelle libre. Ensuite, vous branchez simplement le fil rouge 9 volts dans l'extrémité femelle du fil Dupont et votre robot est sous tension.

Attachez les roues à votre robot et le tour est joué !

Si vous souhaitez décorer votre robot comme le bus scolaire, l'œuvre d'art a été fournie sous forme de fichier ici. Pour de meilleurs résultats, imprimez l'illustration sur du papier photo glacé. Superglue fonctionne bien pour attacher l'illustration à la boîte. J'ai utilisé de la superglue de style gel de marque Gorilla et j'ai très bien fonctionné ! Il y a beaucoup d'idées de thèmes ici. Autobus scolaire, camion de pompiers, VR, camionnette de livraison. Votre imagination est votre guide !

Une fois que vous avez construit ce robot, vous pouvez expérimenter avec du carton ondulé plié pour créer un châssis de style différent. Maintenant, allumez les micro:bits, fixez la batterie de 9 volts et commencez à conduire votre bus/voiture !

J'espère que vous avez trouvé ce projet agréable et une belle introduction à la robotique avec micro:bits !

Meilleurs vœux!

Gord Payne (Newmarket, Ontario Canada)

Étape 16: Illustration d'autobus scolaire

Étape 17: Foire aux questions

Pourquoi n'utilisez-vous pas un circuit intégré de contrôleur de moteur L293D ou L298 ?

Le micro:bit est un appareil de niveau logique 3 volts. Il ne peut pas fournir les 5 volts nécessaires pour activer un L293D ou L298. Le SN754410NE nécessite également 5 à 7 volts pour s'activer, mais la conception de la puce est suffisamment robuste pour gérer un Vcc de 9 volts. Nous utilisons donc la batterie de 9 volts pour alimenter à la fois la puce du moteur et les moteurs. Merci à Learning Developments pour cet aperçu. Cela dit, il est peut-être possible de tomber sur un L293D pouvant s'activer sur 3V, mais il n'est pas conforme aux spécifications de conception d'origine de la puce.