Circuit Learn NANO: un PCB. Fàcil d'aprendre. Possibilitats infinites: 12 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Començar al món de l’electrònica i la robòtica al principi pot ser força descoratjador. Hi ha moltes coses que cal aprendre al principi (disseny de circuits, soldadura, programació, triar els components electrònics adequats, etc.) i quan les coses van malament, hi ha moltes variables a seguir (connexions de cablejat incorrectes, components electrònics danyats o error a el codi), de manera que és molt difícil depurar pels principiants. Molta gent va acabar tenint molts llibres i comprant molts mòduls i, finalment, va perdre l’interès després de trobar-se amb diversos problemes i quedar-se atrapats.

La programació digital és senzilla amb el Samytronix Circuit Learn - NANO

A partir del 2019 etiquetaré els meus projectes Samytronix.

El Samytronix Circuit Learn - NANO és una plataforma d'aprenentatge que funciona amb un Arduino Nano. Amb Samytronix Circuit Learn - NANO, podem aprendre els conceptes bàsics necessaris per començar a endinsar-nos més en el món de l’electrònica i la programació amb una sola placa. Simplifica l’experiència d’aprenentatge de la programació d’Arduino eliminant la necessitat de soldar o utilitzar una placa de configuració i tornar a connectar el circuit cada vegada que vulgueu iniciar un nou projecte. Millor encara, Samytronix Circuit Learn - NANO dissenyat per ser compatible amb el famós llenguatge de programació de blocs, Scratch, perquè pugueu aprendre conceptes de programació més ràpidament i fàcilment, tot i que tingueu la flexibilitat per afegir més components com un provador de continuïtat, servomotors, i un sensor de distància.

Pas 1: el disseny de PCB

El PCB en si mateix el vaig dissenyar amb EAGLE. Si esteu interessats en obtenir més informació sobre el disseny de la vostra pròpia placa de circuit, podeu dirigir-vos a la classe de disseny de circuits de Randofo. Si només voleu descarregar el disseny i demanar-lo a un fabricant de PCB, podeu descarregar els fitxers al següent pas.

Si voleu modificar el meu disseny per als vostres propis propòsits, no dubteu a fer-ho.

Pas 2: Comanda del PCB

Per demanar el PCB heu de descarregar els fitxers gerber (.gbr). Aquests són els fitxers que proporcionareu al fabricant. Un cop hàgiu descarregat tots els fitxers, podeu enviar-los a un fabricant de PCB. Hi ha molts fabricants de PCB, un dels fabricants de PCB més recomanats és PCBWay.

Pas 3: reuniu els components electrònics i soldeu-los

La majoria dels components electrònics que s’utilitzen són força habituals i es poden trobar a la vostra botiga d’electrònica local. Tanmateix, en cas que no trobeu tots els components, podeu obtenir-los en línia a Amazon, eBay, etc.

• 1x Arduino Nano
• 1x paquet LED de 10 mm (vermell, groc, verd, blau)
• 1x buzzer de 12 mm
• 1x fotoresistència
• 1x termistor
• 2x Trimpot
• Polsador de 2x 12 mm
• 1x presa DC
• 1 joc de capçalera masculí
• 1 joc de capçalera femení

• Resistència:

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

Extensió opcional:

• Suport de bateria amb connector de CC (es recomana 4x AA)
• Fins a 4x Servo
• Cable 2x amb clip de cocodril
• Sensor de distància infraroja nítida

Un cop hàgiu recollit tots els components electrònics, és hora de soldar-los al PCB que heu demanat.

1. Recomano soldar primer les resistències, ja que són el component de perfil més baix. (Soldeu la resistència en funció del valor que he posat a les fotos)
2. Retalleu la cama de la resistència a l'altre costat del PCB
3. Soldeu les altres parts tal com es mostra a les fotos (podeu comprovar la posició del càtode / ànode a les notes de les fotos)

Pas 4: tall acrílic amb làser

Podeu descarregar els fitxers adjunts aquí per demanar el tall del làser. La làmina acrílica ha de tenir 3 mm de gruix. Es recomana un color transparent per a la part superior de la caixa, tal com es mostra a la foto. Tingueu en compte que també hi haurà peces petites, com ara el separador.

Pas 5: creeu la caixa o el recinte

Prepara:

1. La làmina d’acrílic per a la caixa
2. 4x espaiador acrílic
3. Femella 4x M3
4. 4x pern M3 de 15 mm

Poseu la caixa junt amb el pern i la femella en aquest ordre (des de dalt):

1. Làmina acrílica superior
2. Separador acrílic
3. Tauler Samytronix
4. Separador acrílic
5. Full acrílic inferior

Un cop hàgiu acabat de muntar la caixa o el recinte, podeu començar a provar per programar la placa. Hi ha alguns exemples de projectes inclosos en aquest instructiu que podeu provar (pas 7-9). Podeu triar entre l’IDE Arduino o utilitzar una interfície de línia de blocs mitjançant Scratch o Mblock, que és molt més senzill si tot just esteu començant. Si voleu utilitzar el Samytronix Circuit Learn NANO amb totes les seves capacitats, us recomano fer el següent pas que consisteix a construir l'extensió del robot per a la placa.

Pas 6: creeu l'extensió del robot

Aquest pas no és necessari per a alguns dels projectes. L'extensió del robot està dissenyada perquè pugueu obtenir més informació sobre el moviment mitjançant servos continus per al moviment de la roda i evitar obstacles mitjançant el sensor de distància.

Prepara:

1. Totes les parts acríliques per a l'extensió del robot.
2. 20x femella M3
3. Cargol de 14x M3 de 15 mm
4. 16x M3 cargol de 10 mm
5. 4x espaiador M3 15mm
6. 2x M3 25mm espaiador

Passos:

1. Primer ajunteu la làmina d’acrílic sense els cargols
2. Assegureu les parts acríliques juntes mitjançant els cargols i les femelles
3. Col·loqueu 2 servos continus i les rodes al marc acrílic
4. Cargoleu el suport de la bateria a la part posterior del marc del cos acrílic
5. Cargoleu la bola rodant i utilitzeu-la a un espaiador de 25 mm per donar-li una distància del marc
6. Enrosqueu la petita part de plàstic al marc acrílic (el plàstic s’inclou en comprar un mini servo de 90 g)
7. Ajunteu la part del cap
8. Cargoleu el sensor de distància infraroja Sharp
9. Munteu el servo al petit plàstic
10. El pas final és muntar el Samytronix Circuit Learn NANO al marc del robot i connectar-los com es mostra

Pas 7: Pong amb S4A (ratllat per Arduino)

El mapatge de pins al Samytronix Circuit NANO està dissenyat per ser compatible amb el programa s4a. Podeu descarregar el programa s4a i també el firmware aquí. Podeu fer qualsevol projecte que vulgueu, el llenguatge de programació de zero és bastant senzill i molt fàcil d’entendre.

En aquest tutorial us mostraré un exemple d'una de les possibles implementacions del Samytronix Circuit NANO per jugar al joc Pong. Per jugar, podeu utilitzar el potenciòmetre situat al pin A0.

1. Primer cal dibuixar els sprites, que són la pilota i el ratpenat.
2. Podeu consultar les fotos adjuntes i copiar el codi de cada sprite.
3. Afegiu una línia vermella al fons, tal com es mostra a la foto, de manera que quan la pilota toqui la línia vermella es finalitzarà el joc.

Després de provar l’exemple, espero que també pugueu crear els vostres propis jocs. L’únic límit és la vostra imaginació!

Pas 8: Control del braç del robot servo mitjançant S4A

Podeu controlar fins a 4 servos amb el Samytronix Circuit Learn NANO. Aquí teniu un exemple d’utilitzar servos com a braç robòtic. Els braços robòtics s’utilitzen generalment en aplicacions industrials i ara podeu fer-ne un i programar-lo fàcilment amb S4A. Podeu copiar els codis del vídeo i us recomanem que proveu de programar-lo vosaltres mateixos.

Pas 9: Smart Car amb ID Arduino

Si sou un programador amb més experiència, podeu utilitzar l'IDE Arduino en lloc de zero. Aquí teniu un exemple de codi per a un Smart Car que pot evitar obstacles mitjançant el sensor d'infrarojos. Podeu veure el vídeo per veure'l en acció.

Cablejat:

1. Servo esquerre a D4
2. Servo dret a D7
3. Dirigeix el servo cap a D8
4. Sensor de distància a A4

Pas 10: Protector de plantes mitjançant Arduino IDE

Una altra idea per utilitzar el Samytronix Circuit Learn NANO és col·locar-lo a prop de la planta en test per controlar la seva temperatura, llum i humitat. Samytronix Circuit Learn NANO està equipat amb un termistor (A2), un fotoresistor (A3) i un sensor de continuïtat de resistència (A5). En fixar el sensor de continuïtat de resistència a un parell d’ungles mitjançant clips de cocodril, el podem utilitzar com a sensor d’humitat. Amb aquests sensors podem mesurar la protecció de la planta. Per generar els valors, podem utilitzar tres servos com a indicadors tal com es mostra al vídeo.

Indicador LED:

• LED vermell = La temperatura no és òptima
• LED groc = La brillantor no és òptima
• LED verd = Humitat no òptima

Si tots els LED estan apagats, significa que l’entorn és òptim perquè creixi la planta.

Pas 11: Star Wars Imperial March

Hi ha un munt d’entrades i sortides amb les quals podeu jugar utilitzant el Samytronix Circuit NANO, una d’elles és mitjançant el brunzidor piezoelèctric. Aquí us adjuntem un codi Arduino escrit originalment per nicksort i modificat per mi per al Circuit Learn. Aquest programa reprodueix la Marxa Imperial de Star Wars i crec que és molt divertit.

Pas 12: Projecte MBlock

mBlock és una altra alternativa a S4A i l'IDE Arduino original. La interfície de mBlock és similar a S4A, però l’avantatge d’utilitzar mBlock és que podeu veure el bloc de programació visual al costat del codi Arduino real. A continuació s’adjunta un exemple de vídeo de l’ús del programari mBlock per programar una música.

Si no coneixeu l’entorn d’Arduino però tot just comenceu al món de la programació, mBlock us hauria de ser adequat. Podeu descarregar mBlock aquí (descarregar mBlock 3).

És important tenir en compte que una de les coses més importants a l’hora d’aprendre és continuar experimentant, amb Samytronix Circuit Learn NANO les coses es compliquen de manera que pugueu experimentar i provar coses noves més ràpidament, tot i que obteniu tots els conceptes importants de programació i electrònica.