BB8: 9 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Aquest projecte va ser per a 'Creative Electronics', un mòdul d'Enginyeria Electrònica de Beng a la Universitat de Màlaga, Escola de Telecomunicacions (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Som tres estudiants que volíem desenvolupar un projecte que ens motivés i captivés. Estàvem buscant projectes i un en particular ens va cridar l’atenció, així que vam pensar que podríem reproduir-lo. Després de discutir diverses idees, vam decidir crear un BB8.

El mètode instructiu en què es basava el nostre projecte és:

www.instructables.com/id/BB8-Droid-Arduino …

Pas 1: materials

• Arduino UNO
• Motors i rodes de corrent continu - Enllaç
• Motor Shield L293D: enllaç
• Model Bluetooth HM-10: enllaç
• Imants de neodimi (8 mm x 3 mm)
• Imants de 20 mm x 3 mm
• Bola d’espuma de poliestireno
• 4 piles AA
• Suport de bateria per a 4 piles AA
• Sharpies
• Canya de pescar 100g
• Plàstic per a impressora 3D
• Cel·la de botó
• Suport per a piles de botó
• LED vermell
• Un parell de cables
• Algunes pinces per subjectar els motors
• Pintura blanca i taronja
• 3 cargols per subjectar la placa Arduino
• Cinta adhesiva
• Farcidor de fusta
• Pintura blanca i taronja

També necessitareu les eines següents:

• Tornavís
• Pistola de fusió en calent
• Soldador de llauna
• Pinzell

Pas 2: Fem-ho! - Estructura interna

Un cop tenim tots els materials, el primer que hem de fer és imprimir la peça interior.

Mentre s’imprimeix la peça, canviarem els pins masculins 0 i 1 del controlador del motor per pins masculí-femella. Per fer-ho, amb l'ajuda d'un soldador, eliminarem els passadors masculins existents i col·locarem els nous. A més, soldarem alguns pins femelles on indiqui Vcc i Gnd per poder-hi connectar la font d’alimentació del mòdul bluetooth.

Un cop acabat, farem les connexions dels motors: les connectarem a les entrades M1 i M2 de la placa, tal com s’indica a les imatges.

Un cop tenim l’estructura interna impresa, podem passar a instal·lar tots els components de la següent manera:

Els motors es col·locaran a les posicions indicades i es fixaran amb brides.

L'arduino es mantindrà verticalment amb els cargols com es veu a la imatge i el controlador dels motors es col·locarà a la part superior.

Finalment, col·locarem el mòdul bluetooth al compartiment dedicat.

D’altra banda, hem de col·locar els imants als forats de la part superior, procurant que tots tinguin la mateixa polaritat (podem comprovar que s’acosti a un altre imant).

Nota: les peces per a la impressió 3D es poden obtenir des de l’enllaç que hi ha al principi de la intrusable i corresponen al projecte esmentat anteriorment.

Pas 3: mòdul Bluetooth i càrrega del programa

Després del projecte base, el nostre mòdul bluetooth és l’HM-10 amb sis pins (dels quals en teníem quatre, els més importants, Vcc, Gnn, Rx i Tx).

La connexió dels pins ja està especificada a la secció anterior i la comunicació entre aquest mòdul i l'arduino és molt senzilla, ja que l'arduino es comunica amb ell com a terminal sèrie.

Al nostre projecte, volíem canviar el nom del mòdul per "BB8". Normalment, això es fa a través d’ordres AT de les quals hi ha molta informació al web, però, el mòdul que hem adquirit (i del qual hem deixat un enllaç a la llista de materials), és del fabricant DSD TECH i necessita un programa que el fabricant proporciona al seu lloc web per modificar la configuració del mòdul. Enllaç del programa: dsdtech-global

Com hem comentat anteriorment, la comunicació es fa com un terminal sèrie i és molt fàcil de comprovar, amb una aplicació mòbil i un programa bàsic d’arduino el seu funcionament.

Un cop tenim totes les parts col·locades (secció anterior) i el mòdul bluetooth configurat, podem carregar l’arduino amb el programari que adjuntem al pas 8. Per fer-ho, primer hem de desconnectar els pins Tx i Rx (0 i 1 respectivament) com en cas contrari tindrem problemes. A continuació, connectem l’arduino al PC, obrim l’aplicació oficial Arduino, seleccionem el model de placa connectada (Arduino UNO) i el port al qual està connectat i procedim a la càrrega del programa.

Pas 4: aplicació d'Android

Hi ha moltes aplicacions IOS i ANDROID compatibles amb Arduino i el nostre mòdul bluetooth, per la qual cosa ens va costar triar-ne una … Finalment vam triar una aplicació per a Android anomenada Bluetooth Electronics. Aquesta aplicació us permet personalitzar la pantalla, col·locar tot tipus d’elements, des de botons fins a joysticks i connectar-vos de diferents maneres, com Bluetooth, BLE i USB.

A la nostra interfície, hem col·locat el nom del robot, un teclat i un terminal per veure què enviem des de l'aplicació. Hem configurat el bloc per enviar "P" + número + "F" a cada transmissió. La "P" inicia la transmissió, el número correspon a un número associat a cada fletxa del teclat i la "F" finalitza la transmissió.

Un cop hàgim personalitzat i configurat la nostra interfície, connectem el nostre dispositiu i premem el botó RUN. Ara podem provar el nostre robot i el nostre programa sense cap problema.

Enllaç d’aplicació: arduinobluetooth

Pas 5: cos

Aquesta és una de les peces principals del nostre projecte. En el projecte original, el plàstic és gris i la pilota s’ha de pintar de blanc. En el nostre cas, preferim imprimir-lo en blanc per estalviar-nos una estona després de pintar-lo.

Un cop acabat, podem introduir l'estructura interior i comprovar que tot funciona mitjançant l'aplicació que hem esmentat a la secció anterior.

Pas 6: Cap

Per fer-ho, primer s’imprimeix la base del cap.

En segon lloc, posem un porta-bateria dins i pel forat que queda passem els cables per posar un led (correctament polaritzat) a la part superior i amb una resistència de 330 en un dels seus terminals soldant-lo com es mostra a la fotografia.

Després, tallem la bola de porexpan per la meitat i l’enganxem amb silicona calenta a la part superior de la base del cap.

Finalment, vam haver de col·locar els imants a l'interior per als quals vam utilitzar silicona calenta.

Pas 7: decorar

Per a la pilota, primer, amb una brúixola fem dos cercles. Després, a cada diagonal dels cercles fem 1 rectangle.

Un cop fets els 6 dibuixos a llapis, agafem una cinta adhesiva per cobrir tot el que no volíem pintar i procedim a aplicar 1 capa d’esprai (prenent les precaucions necessàries).

Quan estigui sec, traiem la cinta i dibuixem tots els dibuixos amb un llapis com vulguem. En el nostre cas, observem el disseny del BB8 original.

És important assegurar-se que els dibuixos estan perfectament distribuïts i que no hi ha massa dibuixos a les juntes, ja que el tall es notarà quan procedim a tancar la pilota.

Finalment, per tancar la bola escollim utilitzar cinta adhesiva i concloure la bola com veiem a l’última secció.

Pas 8: programari

Al següent enllaç a la plataforma GitHub, trobareu el codi que haureu d’implementar a la placa UNO d’arduino per desenvolupar aquesta instrucció. Haureu de descarregar-lo i penjar-lo tal com s’explica al pas 3.

Recordeu que heu de desconnectar els pins Tx i Rx de la placa Arduino UNO. En cas contrari, la càrrega no serà possible i us provocarà problemes.

Enllaç: GitHub

Pas 9: Conclusió

Ara que ja sabeu com construir el BB8, us mostrarem una sèrie de consells i trucs de la nostra experiència que us ajudaran, quan repliqueu aquest projecte, a funcionar correctament i a no tenir problemes.

Com recordareu, al pas 6 s’instal·len els imants i la nostra idea inicial era col·locar tres imants de neodim a l’estructura interna i altres tres al cap, però quan els vam adquirir i provar, els imants van exercir una força tal que els l’estructura es va aixecar i no va funcionar correctament.

Per tant, vam provar imants menys potents per al cap (per tant, no són neodimi), així com compensacions amb peses perquè la pilota no tingués moltes oscil·lacions i recuperés la seva posició inicial ràpidament. Això va ajudar a garantir que, quan s’intercalaven girs i es camina cap endavant, la direcció de la pilota no es distorsioni.

El que va passar és que, en proves anteriors, la pilota girava en cercles i, si vas accelerar, la trajectòria no era perfecta, cosa que vam corregir amb el pes de 100 grams situat a la part posterior de l’estructura interna i que es pot veure a la imatge adjunta.

D’altra banda, per tal de reduir la fricció i fer que el gir del cap sigui més natural i relliscós, hem col·locat tires de cinta adhesiva sobre els imants.