Home-theater-designersこれまでコーディングしたことがない場合、DIYArduinoロボティクスに入るのは恐ろしいかもしれません。マイクロコントローラーをプログラムできない場合、アイデアがどれほど壮大であっても、ロボットはあまり効果がありません。
幸いなことに、1行のコードを記述せずにArduinoをプログラムする方法があります。今日は、オープンソースのビジュアルプログラミングノードベースのArduino互換IDEであるXodを使用した基本的なロボット工学を検討しています。
コードフリーロボット
今日のプロジェクトでは、いくつかの標準的な趣味のロボットコンポーネントを使用して、距離検知ロボットアームのプロトタイプを作成します。趣味のロボット工学では、サーボと超音波距離センサーの組み合わせが一般的であり、LCD画面を追加します。
完成したプロジェクトは、LCD画面に距離値を記録し、距離検出器によって検出された距離に比例してサーボアームを移動します。
自宅で3Dプリンターで何ができるか
少し想像力を働かせて、これはあなたが近づきすぎるとあなたをつかもうとするロボットアームです。不気味な！
ハードウェア要件
必要になるだろう ：
- Arduino互換ボード（このプロジェクトはUnoを使用しています）
- 16x2LCDスクリーン
- HC-SR04超音波距離センサー
- ホビーサーボ
- 10kポテンショメータ
- 220オームの抵抗器
- 5V電源
- ブレッドボードとフックアップワイヤー
このプロジェクトに必要なコンポーネントはかなりありますが、優れたArduinoスターターキットには必要なものがすべて含まれているはずです。必要なものはすべて Elegoo UnoR3スターターキット 。あるいは、上記のすべてのコンポーネントは非常に安価で、すべての趣味の電子小売店で入手できます。
ELEGOO UNOProjectスーパースターターキットとチュートリアルおよびArduinoIDEと互換性のあるUNOR3 アマゾンで今すぐ購入 LCD画面の設定
上記のフリッツ図に従って、LCD画面、10kポテンショメータ、および220オームの抵抗をブレッドボードに追加します。
LCDのセットアップは、最初に行うときにかなり威圧的になる可能性がありますが、図を参照し続けると、それを理解できます。簡単にするために、LCDピンとArduinoピンをまったく同じに設定しました ArduinoLCDの公式チュートリアル 行き詰まったらそれも参照してください。
サーボと超音波センサーの追加
次に、HC-SR04超音波センサーをブレッドボードに追加します。接続します VCC と GND ブレッドボードの5vおよび接地レールへのピン。接続します トリガー Arduinoピンへのピン 7 、 そしてその 捨てた ピン留めする 8 。
次に、サーボを取り付けます。配線の色はここで変えることができますが、原則として ネット に接続します 5v ピン、および 茶色 また 黒 に添付 GND ピン。通常はデータライン 黄 また オレンジ 、に接続します ピン10 。
最後に、ブレッドボードのアースレールをArduinoの1つに接続します GND ピン。それでおしまい！これで準備は完了です。
XodIDEのダウンロード
Xod.ioにアクセスし、無料のXodIDEをダウンロードします。 Windows、Mac、Linuxで利用できます。ブラウザベースのバージョンもありますが、Arduinoスケッチをアップロードするために使用できないため、このプロジェクトでは機能しません。
ダウンロード： IDEコード Windows、Mac、およびLinuxの場合
Xodで点滅
Xodを初めて開くと、チュートリアルプロジェクトが表示されます。または、下で開くこともできます ヘルプ メニュー。展開します Xodへようこそ 左側のプロジェクトブラウザでコレクションを選択し、 101-アップロード 。
このノード設定は、コードがArduinoに正常にアップロードされたかどうかをテストするためのものです。 ArduinoIDEのBlinkスケッチと同じように機能します。 NS 時計 ノードは毎秒信号を作成します。これはに接続します フリップ・フロップ ノード。信号を受信するたびにtrueとfalseを切り替えます。フリップフロップの出力はに接続します 導いた ノード、それをオフにしてからオンにします。
LEDノードをクリックすると、インスペクターペインが変化してパラメーターが表示されます。変更 港 上に示すように13に、ArduinoのオンボードLEDを備えたピン。 Xodが自動的に13をに変換することに注意してください D13 。自分でDを入力する必要はありませんが、入力してもこのチュートリアルに違いはありません。
それが機能するかどうかをテストするには、USB経由でArduinoを接続します。 デプロイ> Arduinoにアップロード 正しいボードタイプとCOMポートを選択します。
Arduino LEDが点滅しているのが見えたら、準備完了です。そうでない場合は、続行する前に、ボードとポート番号を確認し、再度テストしてください。
LCDのプログラミング
通常、今は長いコーディングプロセスに入りますが、Xodを使用しているため、何も記述しません。プロジェクトブラウザで、 text-lcd-16x2 ---あなたはそれを下に見つけるでしょう xod / common-ハードウェア 。それをプログラムにドラッグし、インスペクターを使用して、図のようにピンでセットアップします。
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L1 LCDの最初の行であり、 L2 2番目です。今のところ、すべてが機能していることを確認するために「HelloWorld」をハードコーディングしています。プログラムをArduinoにデプロイして、動作することを確認します。テキストが見づらい場合は、10kポテンショメータを回してLCDのコントラストを調整してみてください。
次に、距離センサーをセットアップし、LCD画面と通信させます。
距離検知
をドラッグします hc-sr04-超音波範囲 プロジェクトにノードを設定し、 TRIG と 捨てた にピン 7 と 8 以前の設定方法と一致します。
あなたは見つけるでしょう concat node under xod /コア プロジェクトブラウザで。超音波距離センサーノードとLCDノードの間でドラッグします。これを使用して、距離センサーの読み取り値を独自のテキストと連結します（これは結合のファンシーワードです）。
この画像は何が起こっているかを示しています。 NS Dm 距離センサーノードからの出力はに接続されています IN2 、そしてあなたはインスペクターがそれをマークするのを見ることができます リンク 。タイプ '距離： ' に 1で 箱。ここで、concatノードの出力をにリンクします L1 LCDノードの。
変更したプログラムを保存して展開します。 LCDの一番上の行に、距離センサーからの読み取り値が表示されます。
サーボ設定
サーボを動かすには3つの部分が必要なので、1つずつ見ていきましょう。ドラッグすることから始めます マップクリップ からのノード xod / math あなたのプログラムに。このノードはから情報を取得します Dm 距離センサーノードの出力と、サーボが理解できる値にマッピングします。
スミン と Smax サーボをアクティブにする最小範囲と最大範囲を表します。この場合は5〜20cmです。これらの値はにマップされます Tmin と Tmax 、最小および最大サーボ位置として0および1に設定されます。
NS フェード node under xod /コア マップクリップノードの出力値を取得し、定義された値で平滑化します 割合 。これにより、不要なぎくしゃくしたサーボの動きを防ぎます。レート2は適切なバランスですが、ここでさまざまな値を試して、サーボの反応を速くしたり遅くしたりすることができます。
最後に、 サーボ ノード、あなたは下にあります xod-dev /サーボ 、フェードノードから出力値を取得します。ポートをに変更します 10 。あなたは去ることができます UPD オン 継続的に レンジセンサーに基づいてサーボを継続的に更新する必要があるためです。
スクリプトを保存して、Arduinoボードにデプロイします。プロトタイプのロボットアームが完成しました。
それをテストする
これで、距離センサーの近くに何かを置くと、LCDが距離を記録し、サーボは検出された距離に比例して移動します。コードなしでこれらすべて。
完全なノードツリーは、Xodで複雑なプログラムを作成することがいかに簡単であるかを示しています。問題がある場合は、回路と各ノードの両方にエラーがないか注意深く確認してください。
ノーコードArduinoロボット
Xodを使用すると、コーディングの知識に関係なく、誰でもArduinoボードをプログラムできます。 Xodは Blynk DIY IoT アプリ、完全なコードフリーのDIYスマートホームを現実の可能性にします。
Xodのようなツールを使用しても、DIYプロジェクトではコーディングを学ぶことが重要です。幸いなことに、スマートフォンでコードを学習して基本を学ぶことができます！
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Ian Buckleyは、ドイツのベルリンに住むフリーランスのジャーナリスト、ミュージシャン、パフォーマー、ビデオプロデューサーです。マッドサイエンティストになることを期待して、執筆中やステージ上にいないときは、DIYの電子機器やコードをいじっています。
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