Circuit Learn NANO: Eine Leiterplatte. Leicht zu lernen. Unendliche Möglichkeiten. - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Der Einstieg in die Welt der Elektronik und Robotik kann am Anfang ziemlich entmutigend sein. Zu Beginn gibt es viele Dinge zu lernen (Schaltungsdesign, Löten, Programmierung, Auswahl der richtigen elektronischen Komponenten usw.) den Code), so dass es für Anfänger wirklich schwer ist, Fehler zu beheben. Viele Leute hatten viele Bücher und kauften viele Module und verloren schließlich das Interesse, nachdem sie auf mehrere Probleme gestoßen waren und stecken geblieben waren.

Digitale Programmierung leicht gemacht mit dem Samytronix Circuit Learn - NANO

Ab 2019 werde ich meine Projekte Samytronix nennen.

Der Samytronix Circuit Learn - NANO ist eine Lernplattform, die von einem Arduino Nano angetrieben wird. Mit Samytronix Circuit Learn - NANO können wir die notwendigen Grundkonzepte erlernen, die erforderlich sind, um mit nur einem einzigen Board tiefer in die Welt der Elektronik und Programmierung einzutauchen. Es vereinfacht die Lernerfahrung der Arduino-Programmierung, indem es das Löten oder die Verwendung eines Steckbretts überflüssig macht und die Schaltung jedes Mal neu verdrahtet, wenn Sie ein neues Projekt starten möchten. Besser noch, Samytronix Circuit Learn - NANO wurde entwickelt, um mit der berühmten Blockzeilen-Programmiersprache Scratch kompatibel zu sein, sodass Sie Programmierkonzepte schneller und einfacher erlernen können und gleichzeitig die Flexibilität haben, weitere Komponenten wie Durchgangsprüfer, Servomotoren, und ein Distanzsensor.

Schritt 1: Das PCB-Design

Die Platine selbst wurde von mir mit EAGLE entworfen. Wenn Sie mehr über das Entwerfen Ihrer eigenen Leiterplatte erfahren möchten, besuchen Sie die Circuit Board Design Class von randofo. Wenn Sie nur das Design herunterladen und bei einem Leiterplattenhersteller bestellen möchten, können Sie die Dateien im nächsten Schritt herunterladen.

Wenn Sie mein Design für Ihre eigenen Zwecke ändern möchten, können Sie dies gerne tun!

Schritt 2: Bestellung der Platine

Um die Platine zu bestellen, müssen Sie die Gerber-Dateien (.gbr) herunterladen. Dies sind die Dateien, die Sie dem Hersteller zur Verfügung stellen. Nachdem Sie alle Dateien heruntergeladen haben, können Sie diese an einen Leiterplattenhersteller senden. Es gibt viele PCB-Hersteller, einer der am meisten empfohlenen PCB-Hersteller ist PCBWay.

Schritt 3: Sammeln Sie die elektronischen Komponenten und löten Sie sie

Die meisten der verwendeten elektronischen Komponenten sind weit verbreitet und können in Ihrem örtlichen Elektronikgeschäft gefunden werden. Falls Sie jedoch nicht alle Komponenten finden können, können Sie sie online bei Amazon, ebay usw.

• 1x Arduino Nano
• 1x 10mm LED-Pack (rot, gelb, grün, blau)
• 1x 12mm Summer
• 1x Fotowiderstand
• 1x Thermistor
• 2x Trimpot
• 2x 12mm Taster
• 1x DC-Buchse
• 1 Satz männlicher Header
• 1 Satz Buchsenleiste

• Widerstand:

  • 4x 220 Ohm 1/4W
  • 4x 10k Ohm 1/4W
  • 1x 100 Ohm 1/4W
  • 1x 100k Ohm 1/4W

Optionale Erweiterung:

• Batteriehalter mit DC-Anschluss (4x AA empfohlen)
• Bis zu 4x Servo
• 2x Kabel mit Krokodilklemme
• Sharp Infrarot-Distanzsensor

Nachdem Sie alle elektronischen Komponenten gesammelt haben, ist es an der Zeit, diese auf die von Ihnen bestellte Platine zu löten.

1. Ich empfehle, zuerst die Widerstände zu löten, da sie die niedrigste Komponente sind. (Löten Sie den Widerstand basierend auf dem Wert, den ich in die Fotos eingegeben habe)
2. Schneiden Sie das Bein des Widerstands auf der anderen Seite der Platine
3. Löten Sie die anderen Teile wie auf den Fotos gezeigt (Sie können die Kathoden- / Anodenposition in den Hinweisen auf den Fotos überprüfen)

Schritt 4: Lasergeschnittenes Acryl

Sie können die angehängten Dateien hier herunterladen, um Ihren Laserschnitt zu bestellen. Die Acrylplatte muss 3 mm dick sein. Für die Oberseite des Gehäuses wird eine transparente Farbe empfohlen, wie auf dem Foto gezeigt. Bitte beachten Sie, dass auch Kleinteile wie das Distanzstück benötigt werden.

Schritt 5: Bauen Sie das Gehäuse/Gehäuse auf

Vorbereiten:

1. Die Acrylplatte für den Koffer
2. 4x Acryl-Abstandshalter
3. 4x M3-Mutter
4. 4x M3 15mm Schraube

Setzen Sie das Gehäuse zusammen mit Schraube und Mutter in dieser Reihenfolge (von oben) ein:

1. Top Acrylglasplatte
2. Abstandhalter aus Acryl
3. Samytronix-Board
4. Abstandhalter aus Acryl
5. Untere Acrylglasplatte

Wenn Sie mit dem Zusammenbauen des Gehäuses/Gehäuses fertig sind, können Sie mit dem Testen beginnen, um die Platine zu programmieren. In dieser Anleitung sind einige Beispielprojekte enthalten, die Sie ausprobieren können (Schritt 7-9). Sie können zwischen der Arduino-IDE wählen oder eine Block-Line-Schnittstelle mit Scratch oder Mblock verwenden, was viel einfacher ist, wenn Sie gerade erst anfangen. Wenn Sie den Samytronix Circuit Learn NANO in vollem Umfang nutzen möchten, empfehle ich den nächsten Schritt, die Robotererweiterung für das Board zu bauen.

Schritt 6: Erstellen Sie die Robotererweiterung

Dieser Schritt ist bei einigen Projekten nicht erforderlich. Die Robotererweiterung wurde entwickelt, damit Sie mehr über die Bewegung erfahren, indem Sie kontinuierliche Servos für die Radbewegung verwenden und Hindernissen mithilfe des Abstandssensors ausweichen.

Vorbereiten:

1. Alle Acrylteile für die Roboterverlängerung.
2. 20x M3-Mutter
3. 14x M3 15mm Schraube
4. 16x M3 10mm Schraube
5. 4x M3 15mm Distanzstück
6. 2x M3 25mm Distanzstück

Schritte:

1. Setzen Sie die Acrylplatte zuerst ohne die Schrauben zusammen
2. Befestigen Sie die Acrylteile mit den Schrauben und Muttern
3. Setzen Sie 2x Endlosservos und die Räder auf den Acrylrahmen
4. Schrauben Sie den Batteriehalter an die Rückseite des Acrylgehäuserahmens
5. Schrauben Sie die Kugelrolle an und verwenden Sie den 25-mm-Distanzring, um einen Abstand zum Rahmen zu erhalten
6. Schrauben Sie das kleine Kunststoffteil an den Acrylrahmen (der Kunststoff ist beim Kauf eines Mini 90g Servos enthalten)
7. Kopfteil zusammenbauen
8. Schrauben Sie den Sharp Infrarot-Entfernungssensor
9. Montieren Sie das Servo an das kleine Plastikding
10. Der letzte Schritt besteht darin, den Samytronix Circuit Learn NANO am Roboterrahmen zu montieren und wie abgebildet zu verdrahten

Schritt 7: Pong mit S4A (Scratch für Arduino)

Das Pin-Mapping des Samytronix Circuit NANO ist so konzipiert, dass es mit dem s4a-Programm kompatibel ist. Das s4a-Programm und auch die Firmware können Sie hier herunterladen. Sie können jedes gewünschte Projekt erstellen, die Scratch-Programmiersprache ist ziemlich einfach und sehr leicht zu verstehen.

In diesem Tutorial zeige ich Ihnen ein Beispiel für eine mögliche Implementierung des Samytronix Circuit NANO, um Pong-Spiele zu spielen. Um das Spiel zu spielen, können Sie das Potentiometer im A0-Pin verwenden.

1. Zuerst müssen Sie die Sprites zeichnen, das sind der Ball und der Schläger.
2. Sie können die beigefügten Fotos überprüfen und den Code für jedes Sprite kopieren.
3. Fügen Sie eine rote Linie im Hintergrund hinzu, wie auf dem Foto gezeigt. Wenn der Ball die rote Linie berührt, ist das Spiel vorbei.

Nachdem Sie das Beispiel ausprobiert haben, hoffe ich, dass Sie auch Ihre eigenen Spiele erstellen können! Die einzige Grenze ist Ihre Fantasie!

Schritt 8: Steuerung des Servo-Roboterarms mit S4A

Mit dem Samytronix Circuit Learn NANO können Sie bis zu 4 Servos steuern. Hier ist ein Beispiel für die Verwendung von Servos als Roboterarm. Roboterarme werden normalerweise in industriellen Anwendungen verwendet, und jetzt können Sie einen selbst herstellen und mit S4A einfach programmieren. Sie können die Codes aus dem Video kopieren und es wird dringend empfohlen, dass Sie versuchen, es selbst zu programmieren!

Schritt 9: Smart Car mit Arduino IDE

Wenn Sie ein erfahrener Programmierer sind, können Sie die Arduino IDE anstelle von Scratch verwenden. Hier ist ein Beispielcode für ein Smart Car, das mithilfe des Infrarotsensors Hindernissen ausweichen kann. Sie können das Video ansehen, um es in Aktion zu sehen.

Verdrahtung:

1. Linkes Servo zu D4
2. Rechtes Servo zu D7
3. Kopfservo auf D8
4. Abstandssensor zu A4

Schritt 10: Pflanzenschutz mit Arduino IDE

Eine andere Idee, den Samytronix Circuit Learn NANO zu verwenden, besteht darin, ihn in der Nähe Ihrer Topfpflanze zu platzieren, um deren Temperatur, Licht und Luftfeuchtigkeit zu überwachen. Samytronix Circuit Learn NANO ist mit einem Thermistor (A2), einem Fotowiderstand (A3) und einem Widerstandsdurchgangssensor (A5) ausgestattet. Durch Anbringen des Widerstands-Durchgangssensors an einem Paar Nägeln mit Krokodilklemmen können wir ihn als Feuchtigkeitssensor verwenden. Mit diesen Sensoren können wir messen, wir können den Pflanzenschutz herstellen. Zur Ausgabe der Werte können wir wie im Video gezeigt drei Servos als Messgeräte verwenden.

LED-Anzeige:

• Rote LED = Temperatur nicht optimal
• Gelbe LED = Helligkeit nicht optimal
• Grüne LED = Luftfeuchtigkeit nicht optimal

Wenn alle LEDs aus sind, bedeutet dies, dass die Umgebung für das Pflanzenwachstum optimal ist!

Schritt 11: Star Wars Imperial March

Es gibt viele Ein- und Ausgänge, mit denen Sie mit dem Samytronix Circuit NANO spielen können, einer davon ist der Piezo-Summer. Hier angehängt ist ein Arduino-Code, der ursprünglich von Nicksort geschrieben und von mir für das Circuit Learn modifiziert wurde. Dieses Programm spielt den Star Wars Imperial March und ich finde es ziemlich cool!

Schritt 12: MBlock-Projekt

mBlock ist eine weitere Alternative zu S4A und der ursprünglichen Arduino-IDE. Die Schnittstelle von mBlock ähnelt S4A, aber der Vorteil der Verwendung von mBlock besteht darin, dass Sie den visuellen Programmierblock Seite an Seite mit dem echten Arduino-Code sehen können. Hier ist ein Beispielvideo zur Verwendung der mBlock-Software zum Programmieren von Musik.

Wenn Sie neu in der Arduino-Umgebung sind, aber gerade erst in die Welt der Programmierung einsteigen, sollte mBlock für Sie geeignet sein. Sie können mBlock hier herunterladen (Download mBlock 3).

Es ist wichtig zu bedenken, dass eines der wichtigsten Dinge beim Lernen das Experimentieren ist. Mit Samytronix Circuit Learn NANO werden die Dinge weniger kompliziert, sodass Sie schneller experimentieren und neue Dinge ausprobieren können, während Sie alle wichtigen Konzepte der Programmierung und Elektronik.