Come Xod ti aiuta a costruire robot Arduino senza codifica
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Entrare nella robotica di Arduino fai-da-te può essere intimidatorio se non hai mai programmato prima. Non importa quanto grandi siano le tue idee se non puoi programmare il tuo microcontrollore, il tuo robot non farà molto.
Fortunatamente, ci sono modi per programmare il tuo Arduino senza scrivere una singola riga di codice. Oggi stiamo esaminando la robotica di base usando Xod, un IDE Arduino basato su nodo di programmazione visiva open source.
Il robot senza codice
Il progetto odierno utilizza alcuni componenti standard di robotica per hobby per creare un prototipo di braccio robotico con rilevamento della distanza. La combinazione di un servo e un sensore di distanza ad ultrasuoni sono comuni nella robotica per hobby e aggiungerai uno schermo LCD.
Il progetto finito registra i valori della distanza sullo schermo LCD e sposta il braccio del servo in proporzione alla distanza rilevata dal rilevatore di portata.
Con un po 'di immaginazione, questo è un braccio robot che cerca di afferrarti se ti avvicini troppo. Spaventoso!
Requisiti hardware
Avrai bisogno di :
- Scheda compatibile Arduino (questo progetto utilizza uno)
- Schermo LCD 16 × 2
- Sensore di distanza ad ultrasuoni HC-SR04
- Servo Hobby
- Potenziometro 10k
- Resistenza 220 ohm
- Alimentazione 5v
- Breadboard e cavi di collegamento
Ci sono alcuni componenti richiesti per questo progetto, ma qualsiasi buon kit di avvio Arduino dovrebbe avere tutto il necessario. Ho trovato tutto ciò di cui avevo bisogno nello starter kit Elegoo Uno R3. In alternativa, ogni componente sopra elencato è super economico e disponibile presso tutti i buoni rivenditori di elettronica per hobby.
Impostazione dello schermo LCD
Aggiungi il tuo schermo LCD, il potenziometro 10k e la resistenza da 220 ohm alla breadboard secondo il diagramma Fritzing sopra.
La configurazione di un LCD può essere piuttosto spaventosa la prima volta che lo fai, ma continua a fare riferimento al diagramma e lo otterrai! Per renderlo più semplice, ho impostato i pin LCD e Arduino in modo che siano esattamente gli stessi del tutorial LCD ufficiale di Arduino, quindi fai riferimento anche a questo se rimani bloccato.
Aggiunta del sensore servo e ultrasonico
Ora aggiungi il tuo sensore a ultrasuoni HC-SR04 alla breadboard. Collegare i pin VCC e GND ai binari 5v e terra della breadboard. Collegare il pin Trig al pin 7 di Arduino e il pin Echo a 8 .
Quindi, collega il tuo servo. I colori del cablaggio possono variare qui, ma come regola generale il rosso si collega al pin 5v e il marrone o il nero si collegano al pin GND . La linea di dati, che di solito è gialla o arancione, si collega al pin 10 .
Infine, collega la guida di terra della breadboard a uno dei pin GND di Arduino. Questo è tutto! Sei pronto.
Download dell'IDE Xod
Vai su Xod.io e scarica l'IDE Xod gratuito. È disponibile per Windows, Mac e Linux. Esiste anche una versione basata su browser, ma poiché non è possibile utilizzarla per caricare gli schizzi di Arduino, non funzionerà per questo progetto.
Scarica: Xod IDE per Windows, Mac e Linux
Lampeggia con Xod
Quando apri Xod per la prima volta, vedrai il progetto tutorial; in alternativa puoi aprirlo nel menu Aiuto . Apri la raccolta di benvenuto su Xod nel browser del progetto a sinistra e seleziona 101-upload .
Questa configurazione del nodo serve per verificare se il codice viene caricato correttamente su Arduino. Funziona allo stesso modo di uno schizzo Blink nell'IDE di Arduino. Il nodo dell'orologio crea un segnale ogni secondo. Questo si collega al nodo flip-flop, che cambia avanti e indietro tra vero e falso ogni volta che riceve il segnale. L'output del flip-flop si collega al nodo led, spegnendolo e riaccendendolo.
Fai clic sul nodo principale e vedrai le modifiche al riquadro Ispettore per mostrarne i parametri. Cambia la porta in 13 come mostrato sopra, il pin con un LED integrato su un Arduino. Si noti che Xod trasforma automaticamente 13 in D13 . Non è necessario digitare la D da soli, ma non fa differenza in questo tutorial se lo fai!
Per verificare se funziona collegare Arduino tramite USB, vai su Distribuisci> Carica su Arduino e seleziona il tipo di scheda e la porta COM corretti.
Se vedi il LED Arduino lampeggiare, sei a posto! In caso contrario, controlla la scheda e il numero di porta e prova di nuovo prima di continuare.
Programmazione del display LCD
Di solito, stiamo entrando nel lungo processo di codifica ora, ma poiché stiamo usando Xod, non ne scriveremo nessuno. Nel browser del progetto, seleziona text-lcd-16 × 2 — lo troverai in xod / common-hardware . Trascinalo nel tuo programma e usa Inspector per configurarlo con i pin come mostrato.
L1 è la prima riga dell'LCD e L2 è la seconda, per ora abbiamo programmato "Hello World" per verificare che tutto funzioni. Distribuisci il tuo programma su Arduino per vederlo funzionare. Se il testo è difficile da vedere, prova a ruotare il potenziometro 10k per regolare il contrasto dell'LCD.
Ora per impostare il sensore di distanza e farlo parlare allo schermo LCD.
Rilevamento della distanza
Trascina il nodo hc-sr04-ultrasonic range nel tuo progetto e imposta i pin TRIG ed ECHO su 7 e 8 in modo che corrispondano a come lo hai impostato in precedenza.
Il nodo concat si trova in xod / core nel browser del progetto. Trascinalo tra il nodo del sensore di portata ad ultrasuoni e il nodo LCD. Utilizzerai questo per concatenare (che è una parola elaborata per combinare) la lettura del sensore di portata con un testo tutto tuo.
Questa immagine mostra cosa sta succedendo. L'uscita Dm dal nodo del sensore di portata è collegata a IN2 e puoi vedere Inspector contrassegnarlo come collegato . Digitare "Distance:" nella casella IN1 . Ora collega l'output del nodo concat a L1 del nodo LCD.
Salvare e distribuire il programma modificato. La riga superiore del display LCD ora mostra la lettura dal sensore di portata!
Servo Setup
Far funzionare il servo richiede tre parti, quindi esaminiamole una ad una. Inizia trascinando un nodo map-clip da xod / math nel tuo programma. Questo nodo prende le informazioni dall'uscita Dm del nodo del sensore di portata e le mappa ai valori compresi dal servo.
Smin e Smax rappresentano la portata minima e massima per attivare il servo, in questo caso tra 5 e 20 cm. Questi valori sono associati a Tmin e Tmax, che sono impostati su 0 e 1 come posizione servo minima e massima.
Il nodo di dissolvenza in xod / core prende il valore di output del nodo map-clip e lo uniforma a una velocità definita. Questo impedisce qualsiasi movimento indesiderato di servo a scatti. Una frequenza di 2 è un buon equilibrio, ma qui puoi sperimentare valori diversi per far reagire il servo più velocemente e più lentamente.
Infine, il nodo servo, che troverai in xod-dev / servo, prende il valore di output dal nodo dissolvenza. Cambia la porta in 10 . Puoi lasciare UPD continuamente perché vogliamo che il nostro servo si aggiorni continuamente in base al sensore di portata.
Salva il tuo script e distribuiscilo sulla scheda Arduino. Il tuo braccio robot prototipo è finito!
Provandolo
Ora, quando si avvicina qualcosa al sensore di portata, il display LCD registra la distanza e il servo si sposta proporzionalmente alla distanza rilevata. Tutto questo senza alcun codice.
L'albero dei nodi completo mostra quanto sia semplice creare programmi complessi in Xod. In caso di problemi, controllare attentamente sia il circuito che ciascun nodo per individuare eventuali errori.
Il robot Arduino senza codice
Xod consente a chiunque di programmare schede Arduino, indipendentemente dalle conoscenze di programmazione. Xod funziona anche con l'app IoT Blynk fai-da-te, rendendo una casa intelligente fai-da-te completamente gratuita senza codice una vera possibilità.
Anche con strumenti come Xod, imparare a programmare è importante per i progetti fai-da-te. Fortunatamente, puoi imparare il codice sul tuo smartphone Vuoi imparare la codifica di base? Prova 5 app di codifica di dimensioni ridotte nel tuo tempo libero Vuoi imparare la codifica di base? Prova 5 app di codifica di dimensioni ridotte nel tuo tempo libero Vuoi imparare la codifica di base ma hai poco tempo? Queste app di codifica di dimensioni ridotte impiegheranno solo pochi minuti della tua giornata impegnativa. Leggi di più per raccogliere le basi!
Ulteriori informazioni su: Arduino, Integrated Development Environment, Robotica.
