SandwichBoxBot – dobieramy hardware

2
11

Wybrałem komponenty,z których będę budował robota. Komponenty podzieliłem na 6 grup: układ sterujący, układ napędowy, układ wykrywania przeszkody, obudowa i połączenia pomiędzy elementami, układ zasilania, laserek do denerwowania kotów 🙂. Głównym kryterium doboru było zachowanie możliwie jak najniższych kosztów zakupu komponentów (docelowo ma to być przecież zabawka dla kotów) przy zachowaniu potrzebnej funkcjonalności oraz niewielki rozmiar. Na końcu posta znajduje się podsumowanie kosztów wszystkich komponentów oraz filmik, na którym prezentuję wszystkie elementy.

 

1. Układ sterujący

Potrzebuję na pewno min. 8 I/O. 6 do sterowania napędem. 1 (być może więcej) do czujnika przeszkody, 1 do sterowania laserem. Chciałbym też podłączyć mały buzzer pikający przy napotkaniu przeszkody. Może jakąś diodę mówiącą o tym, że robot pracuje w trybie auto. Zobaczymy.

Z góry odrzuciłem kombajny takie jak Rasbperry Pi, Intel Edison itp. W tym projekcie nie potrzebuję ani wyświetlacza, ani systemu operacyjnego. Większość tego typu układów ma też zbyt duże gabaryty, żeby wszystko wepchnąć w obudowę z jakiej chcę skorzystać. Niestety odpada też klasyczne Arduino z shieldem wifi – jest zbyt duże. Przez chwilę myślałem nad Arduino Yun, ale jest trochę zbyt drogie do tego projektu, a póki co nie ma tanich klonów. Zdecydowałem się wykorzystać układ oparty na bardzo popularnym ostatnio ESP8266. Na zdjęciu znajdują się dwaj kandydaci: Nodemcu Amica oraz Wemos D1 mini pro. Oba układy są nieduże, tanie i posiadają wszystkie funkcjonalności, których potrzebuję. Dodatkowo są w większości zgodne z Arduino jeżeli chodzi o kwestię programowania. Wemos jest mniejszy i ma gniazdo na zewnętrzną antenę WiFi, ale ma też nieco mniej I/O. Amica ma 11 I/O ale posiada jedynie antenę wbudowaną na płytce (chociaż jej zasięg producent deklaruje na 300m).

2. Układ napędowy

Układ napędowy robota będzie się składał z dwóch silników DC z przekładniami oraz kółek kompatybilnych z tymi silnikami. W tylnej części robot będzie posiadał jedno kółko obrotowe (takie jak w wózku sklepowym). Do sterowania silnikami będę używał gotowego układu opartego o mostek H.

3. Układ wykrywania przeszkody

Początkowo myślałem nad skorzystaniem z czujnika ultradźwiękowego, ale obawiam się trochę że koty ze względu na szersze spektrum słyszanego dźwięku mogą negatywnie na niego reagować. Skorzystam więc raczej z gotowego czujnika na podczerwień.

4. Obudowa i połączenie elementów

Układ będę budował na płytce prototypowej 400 otworów. Z premedytacją nie przygotowuję żadnego PCB bo po pierwsze nie umiem 🙂 a po drugie jest wiele rzeczy, które chcę przy okazji przetestować. Połączenia pomiędzy elementami zrealizuję za pomocą ogólnodostępnych w sklepach kabelków i zwor. Za obudowę posłuży pudełko śniadaniowe kupione w Auchan. Nie wiem jeszcze, czy będę kombinował z montowaniem tego wszystkiego za pomocą śrub. Prawdopodobnie elementy wewnątrz i na zewnątrz (poza czujnikiem przeszkody i laserkiem) przykleję po prostu za pomocą taśmy do przyklejania luster.

Jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem robot będzie wyglądał mniej więcej tak:

5. Układ zasilania

Tutaj jest trochę pod górkę. Układ chciałbym zasilić z niedużego powerbank-u, który kiedyś otrzymałem gratis kupując baterię do laptopa. Trochę się obawiam, że jego wydajność prądowa będzie zbyt mała do zasilania wszystkich elementów + napęd – ale zobaczymy – nie policzyłem tego jeszcze dokładnie.

6. Laserek do denerwowania kotów 🙂

Prosta dioda laserowa w obudowie, którą można zasilać również napięciem 3,3V. Muszę wymyślić jakiś sprytny sposób montażu, żeby świeciła pod pewnym kątem w dół w tylnej części robota. Pewnie było by fajnie dać tam jeszcze jakieś serwo, które dodatkowo poruszało by tą diodą. Pasmatrim uwidim – jak mawiali starożytni rzymianie :).

Zestawienie kosztów

Poniżej zestawienie kosztów komponentów. Wszystko kupiłem na allegro lub w sklepach internetowych (botland, kamami). Pewnie gdyby kupować je u majfrenda wyszło by taniej, ale rośnie też wtedy znacznie czas oczekiwania.

Nodemcu Amica lub Wemos D1 mini – około 30 pln

2 silniki DC 5V + koła – około 35 pln

kółko obrotowe – około 6 pln

czujnik przeszkód IR – około 7 pln

obudowa (pudełko śniadaniowe) – około 3 pln

przewody połączeniowe – około 4 pln

dioda laserowa – około 3 pln

powerbank – podobny do mojego kosztuje ok 8 pln

Sumarycznie daje nam to kwotę 96 pln. Najtańszy gotowy kit do budowy robota jaki znalazłem kosztuje w okolicach 260 pln.

2 KOMENTARZE

  1. Mocno mnie zainteresowałeś Nodemcu Amica oraz Wemos D1 mini pro.. Rzeczywiście mają sporo zalet. Dodatkowo cena w ogóle nie odstrasza 🙂

    Co do ilości I/O = może tak jak dla Arduino istnieje jakiś shield rozszerzający ich ilość? A jak nie ma nic gotowego to można popróbować sił z PCF8574 (http://starter-kit.nettigo.pl/2011/11/pcf8574-czyli-jak-latwo-zwiekszyc-liczbe-pinow-w-arduino/)

    Czy do kodzenia zamierzasz używać Arduino IDE ? Jestem ciekaw, czy tak jak opisują nie ma z tym większych problemów.

    Powodzenia!

    • Amica i Wemos są bardzo fajne. Dość interesująca jest też kolejna ewolucja płytki testowej nodemcu czyli LoLin, ale jest trochę za duży na klasyczną płytkę stykową (szerszy o jeden rząd pinów).
      Jak mi braknie I/O to na pewno skorzystam z PCF8574 (nawet kupiłem dwa do ewentualnych testów). Z tym, że ponoć w przypadku płytek nodemcu trzeba zrobić z nim komunikację na piechotę po I2C bo biblioteka z Arduino nie działa.

      Nie będę używał raczej Arduino IDE, tylko dodatku Visual Micro do Visual Studio. Planuję o nim zrobić posta w najbliższym czasie bo jest bardzo fajny i pracuje się w nim dużo lepiej (szczególnie osobie przywykłej do VS) niż w Arduino IDE.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here