FaceBot: 8 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

ይህ መመሪያ ቅርጸ-ቁምፊው ላይ ፊት ያለው ዝቅተኛ ዋጋ ($ 39) የግጭት ማስወገጃ ሮቦት እንዴት እንደሚፈጥሩ ያሳየዎታል። ይህንን የምናደርገው አዲስ ዝቅተኛ ዋጋ ያለው ፣ ብሩህ የ OLED ማሳያ በመጠቀም ነው። ተማሪዎቻችን በሮቦቶቻቸው ላይ ፊቶችን ማከል ይወዳሉ። ሮቦቱ በሚያደርገው ላይ በመመስረት የሚቀያየሩ ፈገግታ ፊቶችን መሳል ይወዳሉ።

የኮምፒተር ሳይንስን መሠረታዊ ነገሮች ለማስተማር የሚያስችሉዎ ከ 25 ዶላር በታች የሆኑ ብዙ አነስተኛ ዋጋ ያላቸው ሮቦቶች አሉ። ከእነዚህ ሮቦቶች አንዱ ችግር እርስዎ በሚገነቡበት ጊዜ በሮቦት ውስጥ ምን እየተከናወነ እንዳለ ግልፅነት አይሰጡም። እ.ኤ.አ. በ 2018 ሁሉም በዝቅተኛ ዋጋ ከፍተኛ ጥራት ባለው የ OLED ማሳያዎች ተገኝነት መለወጥ ጀመሩ። እነዚህ ማሳያዎች የሚከተሉት ጥቅሞች አሏቸው

• እነሱ በጣም ብሩህ እና ከፍተኛ ንፅፅር አላቸው። ብሩህ ክፍል እንኳን ከብዙ ማዕዘኖች ለማንበብ ቀላል ናቸው።
• እነሱ ጥሩ ጥራት አላቸው። እኔ የምጠቀምባቸው 168x64 ፒክሰሎች ናቸው። ይህ እኛ የተጠቀምናቸው ቀዳሚ ማሳያዎች 4x ያህል ነው።
• እነሱ ዝቅተኛ ኃይል ያላቸው እና የሮቦትዎ ኃይል በሚቀንስበት ጊዜም እንኳ በተከታታይ ይሰራሉ።
• እነሱ በአንፃራዊነት ዝቅተኛ ዋጋ (እያንዳንዳቸው 16 ዶላር አካባቢ) እና ዋጋዎች እየቀነሱ ናቸው።

ቀደም ሲል እነሱ ለፕሮግራም አስቸጋሪ ነበሩ እና በዝቅተኛ ዋጋ አርዱዲኖ ናኖስ ለመጠቀም በጣም ብዙ ማህደረ ትውስታን ይጠቀሙ ነበር። ናኖ 2 ኪ ወይም ተለዋዋጭ ራም ብቻ አለው። ይህ መመሪያ በእነዚህ ችግሮች ዙሪያ እንዴት እንደሚሠሩ እና ልጆች በፕሮግራም የሚወዱትን ሮቦት እንደሚገነቡ ያሳየዎታል።

ደረጃ 1: ደረጃ 1: መሰረታዊ ሮቦትዎን ይገንቡ

FaceBot ን ለመገንባት ብዙውን ጊዜ በመሠረት ሮቦት እንጀምራለን። አንድ ምሳሌ እዚህ የተገለጸው $ 25 CoderDojo Robot ነው። ይህ ሮቦት በዝቅተኛ ዋጋ እና ታዋቂ የሆነውን አርዱዲኖ ናኖ ፣ ቀላል የሞተር መቆጣጠሪያ ፣ 2 ዲሲ-ሞተርስ እና 4 ወይም 6 ኤኤ ባትሪዎች ይጠቀማል። አብዛኛዎቹ ተማሪዎች የግጭት ማስወገጃ ሮቦትን ለመገንባት የፒንግ ዳሳሹን በመጠቀም ይጀምራሉ። ምክንያቱም የ 5 ቪ የኃይል ስርዓትን ስለሚያቀርብ ለ FaceBot ፍጹም ነው። ወጪዎቹን ዝቅተኛ ለማድረግ ብዙውን ጊዜ ተማሪዎቼ ክፍሎቹን ከኢ-ቤይ መስመር ላይ እንዲያዝዙ አደርጋለሁ። ክፍሎቹ ብዙውን ጊዜ ለመድረስ ከ2-3 ሳምንታት ይወስዳሉ እና ለሞተር ሞተሮች እና ለኃይል ማብሪያ / ማጥፊያ አነስተኛ መጠን መሸጫ ያስፈልጋቸዋል። የተቀሩት ግንኙነቶች የሚሠሩት በ 400-ደረጃ የዳቦ ሰሌዳ በመጠቀም ነው። ተማሪዎች እንዳይንሸራተቱ በተደጋጋሚ ሽቦዎቹን በሙቀት ያጣምሩታል።

በመደበኛ የግጭት ማስቀረት ንድፍ ላይ የምናደርገው አንድ ለውጥ አለ። የፒንግ ዳሳሹን ከሻሲው አናት ወደ በሻሲው ስር እናንቀሳቅሳለን። ይህ በሮቦት አናት ላይ ላለው ማሳያ ቦታ ይተዋል።

አንዴ የግጭት ማስቀረት መርሃ ግብር ካለዎት ፊት ለማከል ይነበባሉ!

ደረጃ 2: ደረጃ 2: የእርስዎን OLED ማሳያ ይፈልጉ እና ያዝዙ

የ OLED ማሳያዎች ሲወጡ ፣ ዝቅተኛ ወጭዎቹ ለሰዓቶች ወይም ለአካል ብቃት ተቆጣጣሪዎች የተነደፉ ናቸው። በውጤቱም እነሱ ትንሽ ነበሩ ፣ ብዙውን ጊዜ በ 1 ኢንች ዙሪያ። የምስራች ዜናው ዋጋው 3 ዶላር ገደማ ነበር። በእነዚህ ማሳያዎች ጥቂት ሮቦቶችን ገንብተናል ፣ ግን የማሳያዎቹ መጠን ውስን በመሆኑ በማያ ገጹ ላይ ማድረግ የምንችለውን ነበር። ከዚያ እ.ኤ.አ. በ 2018 ትልቁ የ 2.42 ኢንች OLED ማያ ገጾች ዋጋ በዋጋ ሲወርድ ማየት ጀመርን። በጃንዋሪ 2019 ዋጋዎች ወደ 16 ዶላር ገደማ ቀንሰዋል። በመጨረሻ ለሮቦት ፊቶቻችን ልንጠቀምበት የምንችል ታላቅ ማሳያ ነበረን።

የእነዚህ ማሳያዎች ዝርዝር መግለጫዎች እነሆ-

1. 2.42 ኢንች (ሰያፍ መለኪያ)
2. 128 ፒክሰሎች (x- ልኬት)
3. 64 ፒክሰሎች ከፍታ (y- ልኬት)
4. ዝቅተኛ ኃይል (በተለምዶ 10 ሜ)
5. ሞኖክሮም (እነሱ በቢጫ ፣ አረንጓዴ ፣ ሰማያዊ እና ነጭ ይመጣሉ)
6. ከፈለጉ ወደ I2C ሊቀይሩት ቢችሉም ነባሪ የ SPI በይነገጽ
7. SSD1309 ሾፌር (በጣም የተለመደ የማሳያ ነጂ)

የ SPI በይነገጽ ሰባት ሽቦዎች አሉት። በይነገጽ ላይ የተለመዱ ስያሜዎች እዚህ አሉ

1. CS - ቺፕ ይምረጡ
2. ዲሲ - መረጃ/ትዕዛዝ
3. RES - ዳግም አስጀምር
4. ኤስዲኤ - ውሂብ - ይህ ከአርዱዲኖ ናኖ ፒን 11 ጋር መገናኘት አለበት
5. SCL - ሰዓት - ይህ ከአርዱዲኖ ናኖ ፒን 13 ጋር መገናኘት አለበት
6. ቪሲሲ - +5 ቮልት
7. GND - መሬት

እንዲሁም ማሳያውን ከዳቦ ሰሌዳ ጋር ለማገናኘት የተወሰነ ሽቦ ሊኖርዎት ይገባል። ማሳያዎች ብዙውን ጊዜ ወደ ማሳያ የተሸጡትን ባለ 7-ፒን ራስጌ ይዘው ይመጣሉ። ሽቦዎቹ ከማሳያው በስተጀርባ እንዲወጡ 7 ወንድ-ወደ-ወንድ 20 ሜሲ ዱፖን ማያያዣዎችን እጠቀምባቸው እና ሸጥኳቸው።

ደረጃ 3: ደረጃ 3: OLED ን ከአርዲኖ ናኖ ጋር ያገናኙ

አሁን የእርስዎን OLED ለመሞከር ዝግጁ ነዎት። እያንዳንዱ ማሳያ እኔ እንደሚሠራ ለመፈተሽ ሌላ አርዱዲኖ ናኖ እጠቀማለሁ። ሙከራዎቹ አንዴ ከሠሩ በኋላ ከሮቦት ጋር አገናኘዋለሁ። ለሞካሪው የሽቦ ዲያግራም ከላይ በስዕሉ ላይ ይታያል። የ OLED ግንኙነቶችን ወደ ዲጂታል ውጤቶች የሚደግፉ ሌሎች ፒኖችን ማንቀሳቀስ እንደሚችሉ ልብ ይበሉ ፣ ግን SCL (ሰዓት) በአርዱዲኖ ናኖ ፒን 13 ላይ እና SDA (ውሂብ) በአርዱዲኖ ናኖ ፒን 11 ላይ መሆኑን ካረጋገጡ ነባሪ ቅንብሮችን በ ውስጥ መጠቀም ይችላሉ። ሶፍትዌሩ። ይህ ኮድዎን ትንሽ ቀለል ያደርገዋል።

ደረጃ 4 ደረጃ 4 ማሳያዎን ይፈትሹ

ማሳያዎን ለመሞከር እኛ u8g2 ቤተ -መጽሐፍት እንጠቀማለን። እርስዎ ሊጠቀሙባቸው የሚችሏቸው ሌሎች ቤተ -መጽሐፍት አሉ ፣ ግን በእኔ ተሞክሮ ውስጥ አንዳቸውም በ u8g2 ቤተ -መጽሐፍት ውስጥ ጥሩ አይደሉም። አንድ ወሳኝ ነገር በአርዲኖ ውስጥ ያለው ራም በማሳያው ምን ያህል ጥቅም ላይ እንደሚውል ነው። ከአርዱዲኖ ናኖ ጋር የሚሰራ “የገጽ ሁነታን” የሚጠቀም ብቸኛ ቤተ -መጽሐፍት u8g2 ነው።

በ “ቤተመጻሕፍት አደራጅ” ምናሌ ውስጥ “u8g2” ን በመፈለግ ይህንን ቤተ -መጽሐፍት ወደ የእርስዎ Arduino IED ማከል ይችላሉ። እንዲሁም ኮዱን በቀጥታ ከ gethub ማውረድ ይችላሉ።

github.com/olikraus/u8g2

እኔ የምጠቀምበት የሙከራ ኮድ እዚህ አለ

github.com/dmccreary/coderdojo-robots/blob…

ልብ ሊሏቸው የሚገቡ ጥቂት ነገሮች አሉ። የ SCL እና SDA ፒን ቁጥሮች አስተያየት ተሰጥቷቸዋል ምክንያቱም እነሱ በናኖ ላይ ነባሪ ፒኖች ናቸው። ለ u8g2 ግንበኛው ቁልፍ መስመር ነው

// እኛ SSD1306 ፣ 128x64 ፣ አንድ ገጽ ፣ ስም ያልተሰየመ ፣ 4 ሽቦ ፣ ሃርድዌር ፣ SPI ያለ ምንም ሽክርክሪት 27% ተለዋዋጭ ማህደረ ትውስታን የሚጠቀምU8G2_SSD1306_128X64_NONAME_1_4W_HW_SPI u8g2 (U8G2_R0 ፣ CS_PIN ፣ DCPP ፣ RDS_)

ያ ሁነታ አነስተኛውን ራም ስለሚጠቀም የነጠላ ገጽ ሁነታን እየተጠቀምን ነው። እኛ ባለ 4-ሽቦ የሃርድዌር በይነገጽን እንጠቀማለን እና OLED በነባሪ ከ SPI ጋር ይመጣል።

ደረጃ 5: ደረጃ 5: የእርስዎን OLED ወደ ሮቦት ያክሉ

አሁን የሚሰራ ኦኤልዲ ስላለን እና u8g2 ቤተመፃሕፍትን እንዴት ማስጀመር እንደምንችል እናውቃለን ኦሮዴንን ከመሠረታዊ ሮቦታችን ጋር ለማዋሃድ ዝግጁ ነን። ሊታሰብባቸው የሚገቡ ጥቂት ነገሮች አሉ። በእኛ የ OLED ሙከራ ውስጥ ሽቦውን ለማቃለል ሁሉም እርስ በእርሳቸው የነበሩትን ፒን ተጠቅመን ነበር። እንደ አለመታደል ሆኖ ሮቦታችንን ለማሽከርከር ፒን 9 እንፈልጋለን ምክንያቱም እሱ ለሞተር ሾፌሩ የአናሎግ ምልክት መላክ ከሚያስፈልጉን የ PWM ፒኖች አንዱ ነው። መፍትሄው በፒን 9 ላይ ያለውን ሽቦ ወደ ሌላ ነፃ ፒን ማዛወር እና ከዚያ #የገለፀውን መግለጫ ወደዚያ አዲስ ፒን መለወጥ ነው። ኦ.ኦ.ዲ.ን በሮቦቱ ፊት ላይ ለመጫን ከ plexiglass ሁለት ባለ ሦስት ማእዘን ቁርጥራጮችን እቆርጣለሁ እና ትኩስ-ሙጫ ወደ ሻሲው። በቀላሉ እንዳይለያዩ ክፍሎቹን አንድ ላይ ከማጣበቅዎ በፊት ሁል ጊዜ የ plexiglass ን ወለል ለማጥበብ አንዳንድ የኮርስ አሸዋ ወረቀቶችን መጠቀም እወዳለሁ።

በመቀጠል ፣ በእኛ OLED ላይ የተወሰነ ውሂብ እናገኝ እና በሮቦት ላይ አንዳንድ ፊቶችን እንሳል!

ደረጃ 6: ደረጃ 6: የሮቦት መለኪያዎችን ያሳዩ

ማሳያ ስለማሳየት ከሚያስደስቱ ነገሮች አንዱ ሮቦታችን ውስጥ በሚነዳበት ጊዜ ምን እየሆነ እንዳለ ለማረም በእርግጥ ይረዳል። ሮቦቱ በሚነዳበት ጊዜ እንዳይሠራ ብቻ ከኮምፒዩተርዎ ጋር ሲገናኙ ዴቨሎፕ ላይ የተግባር ሥራ መሥራቱ የተለመደ አይደለም። በፒንግ ዳሳሽ የሚለካውን ርቀት የመሰለ ዋጋን ማሳየት የሮቦት ግቤትን ለማሳየት ጥሩ ምሳሌ ነው።

ከላይ ባለው ፎቶ ፣ የመጀመሪያው መስመር (ኢኮ ጊዜ) ድምፁ ከአልትራሳውንድ ድምጽ ማጉያ ሲወጣ እና በማይክሮፎን በተቀበለው ጊዜ መካከል ያለውን የመዘግየት ጊዜ ያሳያል። ይህ ቁጥር በሁለተኛው መስመር (በሴሜ ርቀት) ወደ ሴንቲሜትር ይቀየራል። ማሳያው እየተሻሻለ መሆኑን ለማሳየት ቆጣሪው ፍለጋ ሁለተኛ ተዘምኗል። “ማዞር…” የሚታየው ርቀቱ ከተወሰነ ቁጥር በታች ከሆነ የመዞሪያ ደፍ ከተባለ ብቻ ነው። የፒንግ ርቀቱ ከዚህ ቁጥር በላይ ከሆነ ሁለቱም መንኮራኩሮች ወደፊት ይጓዛሉ። ቁጥሩ ከዚህ በታች የመዞሪያ ደፍ ከሆነ ሞተሮቹን (መጠባበቂያውን) እንገለብጣለን እና ከዚያ አቅጣጫውን እንለውጣለን።

እሴቶቹን ከፒንግ ዳሳሽ እንዴት እንደሚወስዱ እና በእርስዎ OLED ማያ ገጽ ላይ እሴቶችን እንደሚያሳዩ የሚያሳዩዎት አንዳንድ የናሙና ኮድ እዚህ አለ።

ሶስት የፒንግ ዳሳሾችን (ግራ ፣ መሃል እና ቀኝ) የሚሞክር እና በማሳያው ላይ ያሉትን እሴቶች የሚያሳይ ምሳሌ እነሆ-

github.com/dmccreary/coderdojo-robots/blob…

ደረጃ 7: ደረጃ 7: አንዳንድ ፊቶችን ይሳሉ

አሁን አንዳንድ ፊቶችን ለመሳል ሁሉም ቁርጥራጮች አሉን። ተማሪዎቻችን ሮቦቱ ወደ ፊት እየነዳ ከሆነ ደስተኛ ፊት ሊኖረው ይገባል ብለው ያስባሉ። ከፊት ለፊቱ የሆነ ነገር ሲያይ የመገረም ስሜትን ይመዘግባል። ከዚያ ወደ ኋላ ይመለሳል እና ዙሪያውን ይመለከታል ፣ ምናልባትም ዓይኖቹ ወደየትኛው አቅጣጫ እንደሚዞሩ ለማመልከት ይንቀሳቀሳሉ።

ፊት ለመሳል የስዕሉ ትእዛዝ በጣም ቀላል ነው። ለፊቱ ረቂቅ ክበብ መሳል እና ለእያንዳንዱ ዐይን በክበቦች ውስጥ መሙላት እንችላለን። አፍ ለፈገግታ ግማሽ ክበብ እና ለድንገተኛ ስሜት የተሞላ ክብ ክብ ሊሆን ይችላል። መግለጫዎቹ ግላዊነትን ለማላበስ ልጆች የፈጠራ ችሎታቸውን የሚጠቀሙበት ቦታ ይህ ነው። አንዳንድ ጊዜ ሆን ብዬ መጥፎ ፊቶችን እሳለሁ እና ተማሪዎቹ የተሻለ እንድሆን እንዲረዱኝ እጠይቃለሁ።

የማሳያውን መጠን ለማግኘት የማሳያውን (ከፍታ) () እና የማሳያ (ስፋት) ተግባሮችን መጠቀም ይችላሉ። ከዚህ በታች ባለው ኮድ ውስጥ ተለዋዋጮችን እናዘጋጃለን

half_width = display.width ()/2; half_height = display.height ()/2;

እነዚህን ስሌቶች ብዙ ጊዜ ካደረጉ ፣ አንዴ ከተሰላ እና በተለዋዋጭ ውስጥ ከተከማቹ ኮዱ ትንሽ ፈጣን ነው። ከላይ አሰልቺ የሆነው ቀጥ ያለ ፊት እንዴት እንደሚሳል አንዳንድ ምሳሌዎች እነሆ-

// ይህንን በእያንዳንዱ ዙር መጀመሪያ ላይ እናደርጋለን

display.clearDisplay (); // ለጀርባ ዳሰሳ ማሳያ.fillCircle (half_width ፣ half_height ፣ 31 ፣ WHITE) ቀለል ያለ ፊት ይሳሉ ፤ // የቀኝ አይን ጨለማ ማሳያ። // የግራ አይን ጨለማ ማሳያ። // ለአፉ ማሳያ ቀጥታ መስመር ይሳሉ። // ይህ መስመር አዲሱን ፊታችንን ወደ OLED ማሳያ ማሳያ ይልካል። ማሳያ ();

ደረጃ 8: ደረጃ 8: ያብጁ

መሠረታዊውን ፊት መሳል ገና ጅምር ነው። ተማሪዎች ብዙ ልዩነቶችን መፍጠር ይችላሉ። ብዙ ተማሪዎች በሚዞሩበት ጊዜ ድምጾችን ወይም ድምጾችን የሚጫወት ትንሽ ድምጽ ማጉያ አክለዋል።

እንዲሁም ተማሪዎችዎ ሞተሮችን በትክክል እንዲይዙ የሚያግዙ አነስተኛ የፈተና ፕሮግራሞችን መገንባት ይችላሉ። ለምሳሌ በማያ ገጹ ላይ ቀስት (ትሪያንግል) ሞተሮችን በሚያገናኙበት ጊዜ መንኮራኩሩ መዞር ያለበት አቅጣጫ ለተማሪው ይነግረዋል። የሙከራ መርሃግብሩ በእያንዳንዱ የሞተር አቅጣጫዎች በኩል ያሽከረክራል-

1. ወደ ፊት ወደፊት
2. ቀኝ ተገላቢጦሽ
3. ግራ ወደፊት
4. የግራ ተገላቢጦሽ

ለእያንዳንዱ ሞድ ፣ የትኛው ጎማ መዞር እንዳለበት እና በየትኛው አቅጣጫ መዞር እንዳለበት ለማሳየት ማያ ገጹ በአዲስ ማሳያ ይዘምናል።

የዚያ ፕሮግራም ምሳሌ እዚህ አለ

github.com/dmccreary/coderdojo-robots/blob…

በ CoderDojo Robots GitHub FaceBot ገጽ ላይ ብዙ ተጨማሪ ምሳሌዎች እና የፕሮግራም ዝርዝሮች አሉ።

ማሳያዎችን በመጠቀም ተማሪዎች ሁሉንም የግጭት ማስቀረት መለኪያዎች (ወደፊት ፍጥነት ፣ የማዞሪያ ርቀት ፣ የማዞሪያ ጊዜ ፣ የማዞሪያ ፍጥነት) በቀጥታ ለመለወጥ የሚያስችል የ FaceBot ሮቦት ስሪት አለ። እነዚህን ሮቦቶች ‹ፕሮግራም› ለማድረግ ምንም ኮምፒተር አያስፈልግም! እነዚህ ስሪቶች ለ MakerFairs እና በዙሪያዎ ኮምፒተሮችን ለመሳብ የማይፈልጉ ክስተቶች ተስማሚ ናቸው።

እባክዎን እርስዎ እና ተማሪዎችዎ የሚመጡባቸውን አዲስ ፊቶች ያሳውቁን!

መልካም ኮድ!