JERZY ZASKIEWICZ - Księga, Wędrówki 2, YAMA, Arduino
Pajączek Franek - rozbudowa.
Pajączek Franek rozwija się. Pierwszą podstawową zmianą była wymiana "mózgu" Franka. Otrzymał płytę Arduino Mega. Ale nie było to wcale takie proste. Początkowo została zainstalowana płyta Mega Strong (zakładka Arduino - płytki). Ale jej podstawowa wada - brak magistrali I2C - uniemożliwiła jest wykorzystanie. Bez magistrali I2C Franek nie mógł mówić. Sprawdziłem dwie takie płyty od dwóch sprzedawców. Kolejna próba to klon Megi z Allegro z nakładką z wyprowadzonymi pinami. Tu też nie wypaliło. Płyta zwieszała się i nie chciała współpracować z nakładką.
Następna Mega to zakup płyty firmy DFRobot. Również z nakładką. Tu był problem współpracy płyty z Win7 - współpracy nie było. Sprawdzałem płytę na trzech komputerach. Natomiast nakładka okazała się rewelacyjna i po zakupieniu kolejnej płyty - dobrego klona Megi - współpracują bardzo dobrze. Dodatkowo umożliwia montowanie nakładek UNO i zostało to wykorzystane do zamontowania wyświetlacza 320x240 pikseli.
Pajączek Franek z wyświetlaczem.
Czujniki na nogach pajączka Franka.
W związku z tym, że płyta Mega posiada dużą ilość pinów można było wyposażyć Franka w czujniki na nogach sygnalizujące ich położenie przy pomocy diod RGB. Czujniki są sterowane hallotronami. Wszystkie informacje dotyczace działań Franka są pokazywane na wyświetlaczu. Zdalne sterowanie zostało powiększone o jeden moduł i jest obecnie 12-kanałowe. I trochę rozrywkowo do Franka został podłączony czujnik temperatury i odczyt jest również pokazany na wyświetlaczu.
Po zmianie płyty, dodaniu wyświetlacza i diod RGB konieczna okazała się rozbudowa elektrowni.
Poszczególne modyfikacje będą opisane bardziej szczegółowo w dalszej części publikcji.
Obecnie Franek czeka na profasjonalną baterię i nowe, mocniejsze serwomechanizmy.
Czujniki fotoelektryczne - przedni i tylny.
Oczka Pajączka Franka.
Pajączek Franek otrzymał animowane oczka. Towar chiński - wydruk z drukarki 3D, sterowanie serwo SG90. I tu padł rekord świata poczty chińskiej - przesyłka dotarła do Olsztyna po ośmiu dniach. Oczka oczywiście nie będą niczego widziały, ale pokażą stan w jakim znajduje się Pajączek Franek. Mogą mrugać powiekami - górną i dolną oraz kierować źrenicą. Powieki są niezalżne, ale źrenice poruszają się razem.
Na filmie poniżej pokazane są reakcje oczu Pajączka Franka na określone działanie robota. Reaguje nawet na świecenie "po o czach" - obu lub tylko jednego.
Nakładka MEGA Sensor firmy DFRobot
Nakładka posiada wyprowadzone wyszyskie piny wraz z zasilaniem i dodatkowo możliwość podłączenia nakładek Arduino UNO. Ma również mozliwość dołączenia modułów XBEE oraz slot na kart SD.
Na poniższych rysunkach pokazana jest sama nakładka i nakładka z podłączonymi elentami Pajączka Franka.
Zasilanie - dwie "elektrownie".
Pajączek Franek potrzebuje dwóch rodzajów zasilania: zasilanie dużej mocy dla serwomechanizmów i trochę mniejszej dla pozostałęj elektroniki. Bateria jest jedna i zasila obie linie.
Pierwsza to przetwornica 300W step-down z regulacją napięcia wyjściowego - tu w zależności od potrzeb od 4,8V do 7V. Do wyjścia przetwornicy podłączony jest woltomierz pokazujący napięcie wyjściowe.
Druga przetwornica o mniejszej mocy - 75W - daje napiecie 5V podłączone do zacisków śrubowych nakładki Mega. Przez nakładkę zasila całą elektronikę robota. Przetwornica posiada woltomierz z możliwością wskazywania napięcie wejściowego (akumulator) i wyjściowego. Obie przetwornice połączone są razem tulejami dystansowymi i zamontowane w konstrukcji Franka.
Przetwornica dużej mocy posiada wyłącznik zasilania działający na zasadzie blokady prztwornicy przez podłączenie masy do końcówki sterującej. Zostało to dodatkowo wykorzystane do zadalnego wyłączania i włączania zasilania Franka za pomocą przekaźnika. Wyłącznie powoduje również programowy reset systemu. Takie zdalne wyłączanie może być przytdatne w przypadku awarii serwomechanizmu czy nawet zapaleniu się podczas pracy.
Elektrownia Pajączka Franka przed wmontowaniem w konstrukcję robota.
Czujniki fotelektryczne.
Pajączek Franek został wyposazony w dwa komplety czujników fotoelektrycznych - przedni i tylny. Przedni umozliwia wykrywanie światła widzialnego, a tylny sterowanie ruchem robota. Oświetlenie obu czujników powoduje ruch do przodu, a jednego - skręt w określonym kierunku. Czujnik przedni może być oprogramowany do poszukiwania światła, a tylny do sterowania ruchem Pajączka Franka przy pomocy latarki.
Dwie przetwornic step-down - 300W i 75W.
Sygnalizacja ledowa na na nogach Pajączkka Franka.
Na końcówkach nóg Pajączka Franka znajdują się Led-y RGB. Sygnalizują określne stany nogi lub całego układu. Kolor niebieski - noga nie stoi na ziemi - brak obciążenia , kolor zielony - noga obciążona, kolor czerwony - włączony program omijania przeszkody.
Pajączek Franek - widok z góry.
Nowa konfiguracja serwomechanizmów.
Po podłączeniu oczek do Pajączka Franka trzeba było uzupełnić konfiguracją serwomechanizmów w programie sterownika. Zostały dodane kanały 20, 21, 22, 23, 25. Kanały 11 i 24 są uszkodzone.
Dodatkowa sygnalizacja wykrycia przeszkody.
Pajączek Franek wykrycie przeszkody sygnalizował zmianą koloru ledów na czerwony, głosowo i mruganiem oczek. Obecnie dodatkowo podnosi do góry dwie przednie łapki.
Reakcja Pajączka Franka na oświetlanie przednich czujnikó fotoelektrycznych.