microBit Bus（機器人汽車）開源硬件

描述

micro:Bit DIY 機器人汽車項目于 2019 年 4 月完成 Gord Payne

這是包含更多施工照片的原始項目網頁。

BBC微博：比特太棒了！它們易于編程，具有藍牙和加速度計等功能，而且價格低廉。

有幾種 micro:Bit 機器人套件，價格從 60 美元到 100 多美元不等。如果能夠制造出成本幾乎為零的機器人汽車，那不是很好嗎？

該項目的靈感來自于小學生希望能夠使用最少的零件制造機器人，并盡可能使用回收材料。

它只需要很少的時間，并鼓勵學生學習編碼、一些工程和使用他們的工藝技能。無需使用電動工具進行切割或鉆孔，也無需焊接。主要的建筑材料是面巾紙盒（例如“Kleenex”）和一些盒紙板。幾天的課時就可以完成。讓我們開始吧！

零件清單

物料成本數(shù)量

紙巾盒免費 1

盒紙板（瓦楞紙）免費 2

pieces 實芯線 最少? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

BBC micro:比特零售 2

micro:Bit GPIO 邊緣連接器 6 至 15 美元 1

減速電機/車輪 $3 每個 2

迷你面包板 0.75 美元 1

9 伏電池夾 $0.25 1

SN754410NE 電機芯片 $0.40 1

乒乓球最小 1

球腳輪（可選） $1.20 1 - 可以使用半個乒乓球

雙面泡棉膠帶 $2 1

白膠 你可能已經有一些

?

* eBay 的價格估算

所需工具

一把尺子一把小美工刀熱膠槍（可選）用于在紙巾盒上穿小孔的回形針或圓規(guī)旋轉切割工具（可選）或將乒乓球切成兩半的剃刀鋸。

讓我們開始建造吧！機器人建造

將紙巾盒放在瓦楞紙板上，使盒子的長邊與紙板的脊線對齊。在硬紙板上畫出紙巾盒的底部。你需要兩件。用刀和尺小心地切出碎片。您應該修剪它們，使它們平放在盒子里。

小心地打開紙巾盒的一端以測試是否適合紙板。

使用白膠或木工膠將一塊紙板粘到盒子的內側底部。在盒子里放一些重物，比如電池，壓下紙板，這樣它就能牢固地固定在盒子上。讓它干燥。

在我們繼續(xù)之前，您可能希望將較短的實芯線焊接到電機線和 9 伏電池夾線上。然后用熱縮管覆蓋接頭。這將使將這些電線插入面包板變得容易。我知道我說過，“不要焊接”，但是，嘿，這是電子產品！

如圖所示，現(xiàn)在開始在另一塊紙板上布置零件。嘗試將面包板安裝在汽車后部的末端，以便 micro:Bit 和邊緣連接器適合。為了保持一致性，電路板的紅色導軌位于圖片的頂部。建議您以相同的方式定位您的，以便于組裝。

熱膠非常適合連接面包板。然后，如果您想將它用于另一個項目，您可以輕松地將其刪除。不要在面包板底部使用雙面膠帶。它在面包板內固定金屬連接。如果你把它拉開，它會破壞面包板。

現(xiàn)在將邊緣連接器連接到面包板上，如圖所示，連接器指向機器人的正面。引腳應跨越沿著面包板中間的槽（溝谷）。?

小心地將 SN754410NE 電機芯片安裝到面包板上。小槽口應指向邊緣連接器。

如果從上方俯視電機芯片，凹口在右邊，上面的引腳從右到左編號為1到8，然后底部的引腳從底部編號為9到16。本項目末尾將提供電機芯片工作原理的說明。

使用短導線連接，引腳 1 連接到紅色導軌 引腳 8 連接到紅色導軌 引腳 9 連接到紅色導軌 引腳 16 連接到紅色導軌 使用較短的導線將邊緣連接器接地連接到藍色導軌 pf面包板。

使用一小段電線將頂部藍色導軌連接到電機芯片的引腳 4 或 5。這是芯片的GROUND點，你只需要用一根線將芯片接地。

我們使用 micro:Bit 引腳 13、14、15 和 16 有兩個原因。首先，它們都集中在電路板上以方便布線。其次，micro:Bit 不會將它們用于其他目的，因此如果您希望在最終設計中使用 LED 陣列等功能，則不會禁用它。本項目末尾提供了指向引腳接線分配的鏈接，供您將來參考。

將邊緣連接器的引腳 13 連接到電機芯片上的引腳 7。

將邊緣連接器的引腳 14 連接到電機芯片上的引腳 2。

?將邊緣連接器的引腳 15 連接到電機芯片上的引腳 10。（圖中黃色線）

將邊緣連接器的引腳 16 連接到電機芯片上的引腳 15。

?用一段電線將面包板一側的藍色導軌連接到另一側的藍色導軌。

用一段電線將面包板一側的紅色導軌連接到另一側的紅色導軌。這些電線將電壓傳送到電路的兩側，并將接地源傳送到電路的兩側。

將左側（圖中頂部）電機的綠（黑）線連接到電機芯片上的引腳 3。

將左側電機的紅線連接到電機芯片上的引腳 6。

將右側電機的紅線連接到電機芯片上的引腳 14。

將右側電機的綠（黑）線連接到電機芯片上的引腳 11。

將 9 伏電池夾的黑線連接到面包板的接地軌。

將 9 伏電池夾的紅線連接到電機芯片的引腳 16。

您的布線已完成！

花幾分鐘時間仔細檢查你的工作。如果您在啟動汽車之前發(fā)現(xiàn)錯誤并糾正它們，它可能會節(jié)省一些煮熟的電池或更糟的電路。

使用下面的接線圖確認您的連接。

編碼 micro:Bit 發(fā)送器

我們將使用一個 micro:Bit 作為我們的遙控器。我們將使用加速度計來測量 micro:Bit 的向前/向后傾斜，以使汽車前進或后退或停止。我們將使用 A 和 B 按鈕修改前進/后退以包括左轉/右轉。

假定您熟悉使用 makeCode 塊對 micro:Bit 進行編程。此處提供了代碼塊，并解釋了每個塊的作用。

您可以下載下面的發(fā)射器代碼鏈接。如果您想自己輸入帶有注釋的程序圖片文件，也可以使用。

microbit-robottx.hex

編碼機器人的 micro:Bit（接收器）

我們將使用一個 micro:Bit 作為我們的接收器，將來自發(fā)射器的駕駛命令轉換為電機運動。

您可以直接下載下面的接收器/控制代碼鏈接。如果您想自己輸入帶有注釋的程序圖片文件，也可以使用。

總裝

將代碼塊上傳到發(fā)射器和機器人控制 micro:Bit 后，將機器人控制 micro:Bit 插入邊緣連接器并將其打開。打開發(fā)射器并嘗試通過移動發(fā)射器并按下 A 和 B 按鈕來駕駛汽車。如果一切正常，請繼續(xù)。如果沒有，請返回接線并檢查連接。你的電池還好嗎？

小心地將乒乓球切成兩半。翻轉盒子，然后將半球熱粘到盒子的底部。這是你的“第三輪”。如果您想要更好的解決方案，請購買零件清單中提到的鋼球腳輪并用熱膠安裝或使用穿過盒子底部的電線。

現(xiàn)在讓我們將電機安裝到底座和盒子上。

一次一個，調整每個電機的方向，使小圓形突起朝外。然后在每個電機的底部，貼上一塊雙面膠帶。將元件板插入紙巾盒中。接下來，旋轉電機，使小圓形突起朝外。然后，將電機的背面壓在盒子的側面，使外面出現(xiàn)一個小凹痕。如果您將拇指放在盒子外面并壓在軸上，您會得到一個很容易看到的更深的凹坑。用小刀切掉酒窩。這將是車軸離開盒子的地方。

接下來，再次將電機壓在盒子的側面，使小圓形突起形成一個凹坑。也切掉這個酒窩。

從雙面膠帶上取下背襯，然后向下按每個電機以將它們固定在組件板的底座上。

將圓規(guī)或未彎曲的曲別針插入每個電機的兩個螺孔中，并向外推動以刺穿盒子。

現(xiàn)在切割兩根實芯線，每根約 8 厘米長。彎曲成“U”形，并將電線末端從外部送入電機。扭轉它們以將電機固定在盒子的側面。

?現(xiàn)在我們只需要將編程的 micro:Bit 插入邊緣連接器并連接電池組。

9 伏電池現(xiàn)在位于電機之間。負極線插入藍色接地軌，紅色線插入電機控制芯片的 16 腳。如果你愿意，你可以使用公/母杜邦型電線，以便在不使用時連接/斷開 9V 電池與電路的連接。將杜邦線的公端插入電機芯片上的引腳 16，并讓母端自由。然后，您只需將紅色 9 伏電線插入杜邦電線的母端，您的機器人就會通電。

將輪子安裝到您的機器人上，您就完成了！

如果您希望將您的機器人裝飾成校車，可以在此處以文件形式提供藝術品。為獲得最佳效果，請將作品打印在光面相紙上。強力膠非常適合將藝術品粘貼到盒子上。我使用了大猩猩品牌的凝膠型強力膠，效果很好！

這里有很多主題創(chuàng)意。校車、消防車、房車、送貨車。您的想象力就是您的向導！一旦你搭建了這個機器人，你就可以嘗試用折疊的瓦楞紙板來制作不同風格的底盤。

現(xiàn)在打開 micro:Bits，連接 9 伏電池并開始駕駛您的公共汽車/汽車！

我希望你覺得這個項目很有趣，并且很好地介紹了使用 micro:Bits 的機器人技術！

最良好的祝愿！

戈德·佩恩（加拿大安大略省紐馬克特）

microbit_school_bus_artwork.png

文件大?。?57 kb文件類型：png

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常見問題

為什么不使用 L293D 或 L298 電機控制器 IC？

micro:Bit 是一個 3 伏邏輯電平設備。它無法提供激活 L293D 或 L298 所需的 5 伏電壓。SN754410NE 也需要 5 到 7 伏的電壓才能激活，但該芯片的設計足夠穩(wěn)健，可以處理 9 伏的 Vcc。所以我們使用 9 伏電池為電機芯片和電機供電。感謝Learning Developments提供的這一見解。話雖如此，可能會遇到可以在 3V 上激活的 L293D，但它不符合芯片的原始設計規(guī)范。

在哪里可以了解有關 SN754410NE 電機控制器 IC 的更多信息？

查看基于 L293D 的本課程。SN754410NE 具有相同的引腳排列和相同的工作方式。

我的電機與說明相反。我如何解決它。

只需將電機上的電線換到相反的引腳上即可。Red to pin x and Black to pin y 變?yōu)?Red to pin y and Black to pin x。

怎樣才能把乒乓球切成兩半？?

您可以使用旋轉切割工具或小型愛好者鋸（如 X-acto）小心地切割球。?

為什么反向引腳值與正向引腳值相反？? 我們將電機芯片上的使能引腳硬連接到永久高電平，這樣我們就可以在 micro:Bit 上少使用兩個引腳。結果，我們做反向的方式要求我們做 1023 減去值以獲得所需的速度。因此，前進全速 1023 需要 1023 減去 1023（即 0）才能獲得全速倒車。

為什么我們使用引腳 13、14、15 和 16 作為電機控制引腳？我們不能使用編號較低的引腳嗎？

是的你可以。然而，您將從這個引出線圖中看到，不同的管腳在 micro:Bit 上有其他用途。例如，micro:bit 上的 LED 陣列使用引腳 3、4、6、7、9 和 10。因此如果您還想訪問 LED 陣列，則不能使用陣列共享的引腳。使用這些引腳停用 LED 陣列。

為什么我應該從我的 busReceiver 代碼中刪除 LED 顯示命令？?

打開/關閉 LED 需要處理時間，并且會降低發(fā)射器和接收器的響應速度。如果您愿意，請將 LED 顯示命令保留在您的代碼中。

現(xiàn)在出去創(chuàng)造一些美妙的東西吧！

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