ผมเริ่มโปรเจกต์ที่คุ้มค่าแก่การย้ายจาก breadboard ไปยัง protoshield; รถบังคับด้วย IR รีโมทคอนโทรลที่ใช้ L293D H-bridge motor driver

หมายเหตุ

เรื่องราวที่ผมเขียนไว้ด้านล่างนี้คือสคริปต์ในวิดีโอที่อยู่ด้านล่าง วิดีโอยังแสดงแนวคิดโปรเจกต์ protoshield อื่นๆ อีกสามโปรเจกต์ด้วย นอกจากนี้ วิดีโอยังแสดง pinouts สำหรับ IR receiver ที่ผมใช้ในเวอร์ชันสุดท้าย โปรดพิจารณาดูวิดีโอก่อน ผมคิดว่ามันอาจเป็นประสบการณ์ที่ดีกว่า ผมทุ่มเททำงานอย่างมากในการผลิตวิดีโอนี้ ผมหวังว่ามันจะเป็นประโยชน์

วิดีโอ

เส้นทางสู่ PROTOSHIELD และ SMART CAR

ก่อนที่ผมจะเริ่มโปรเจกต์นี้ ผมได้ซื้อ smart car kit มาด้วย มันประกอบง่ายมาก และผมคิดว่ารถมันใหญ่เกินไป ผมจึงผิดหวังกับประสบการณ์ที่ได้รับ

อย่างไรก็ตาม เพื่อความเป็นธรรม ผมคิดว่าจุดประสงค์ของชุดคิทเหล่านั้นคือการแนะนำแนวคิดพื้นฐานและส่วนประกอบต่างๆ ซึ่งนำไปสู่ขั้นตอนต่อไป ดังนั้น ขั้นตอนต่อไปของผมคือการสร้าง smart car เวอร์ชันที่เล็กกว่าเล็กน้อย ผมได้เปลี่ยน L298N H-bridge motor driver ตัวนี้

ด้วย L293D H-bridge motor driver ตัวใดตัวหนึ่งเหล่านี้..

การใช้ H-bridge ที่เล็กลงทำให้ผมตระหนักว่า protoshield เป็นส่วนสำคัญที่จะทำให้โปรเจกต์นี้ง่ายขึ้นได้อย่างไร

ผมคิดว่าจะใช้ protoshield แบบไหนดี? Elegoo shield ของผมใช้กับโปรเจกต์นี้ไม่ได้เพราะ female header pins ถูกบัดกรีติดกับบอร์ดไว้แล้ว Arduino Shield อย่างเป็นทางการของผมก็ไม่ใช่ทางเลือกเพราะมันราคา $14 และผมไม่อยากใช้มันไปกับโปรเจกต์นี้ ผมต้องการบางอย่างที่เหมือนกับ Uno protoshield อย่างเป็นทางการที่ไม่มี headers บัดกรีไว้ล่วงหน้า แต่มีเลย์เอาต์เหมือน Elegoo Uno protoshield และมีราคาไม่แพง ผมค้นหาออนไลน์และพบสิ่งเหล่านี้ซึ่งดูมีแววดี

นี่คือแพ็ค Uno protoshields 9 ชิ้นจาก ElectroCookie ที่มาโดยไม่มี header pins บัดกรีไว้ล่วงหน้า และมีสามเลย์เอาต์ที่แตกต่างกัน สิ่งดึงดูดใจที่สุดคือราคา; $15.00 นั่นประมาณ $1.50 ต่อ shield! ตอนนี้ผมพร้อมที่จะสร้าง protoshield ตัวแรกของผมแล้ว

การอัปเกรด SMART CAR

เดิมทีนี่เป็นโปรเจกต์จากบทที่ 4 ของหนังสือ “Exploring Arduino” ของ Jeremy Blum โปรเจกต์สุดท้ายในบทนี้ครอบคลุมการสร้างรถยนต์อัตโนมัติที่ติดตามแสง มันเป็นบทที่ยอดเยี่ยมที่แนะนำ transistors, voltage regulators, DC motors, H-bridges, การอ่าน schematics และบทเรียนที่ยอดเยี่ยมอื่นๆ ผมสร้างโปรเจกต์บน breadboard และสร้างเลย์เอาต์และ schematic ใหม่โดยใช้ Fritzing

โปรเจกต์นี้ให้ผลตอบแทนและสนุกมาก ผมขอแนะนำหนังสือของ Blum อย่างยิ่ง โปรเจกต์นี้คือการสร้างรถที่ใช้งานได้จริงโดยใช้ breadboard แต่แทนที่จะทำเช่นนั้น ผมตัดสินใจถอดมันออกจาก breadboard และใช้ protoshield นี่คือตอนที่ผมเริ่มมองหา protoshield และพบ ElectroCookie shields ที่กล่าวถึงไปก่อนหน้านี้

นี่เป็นครั้งแรกของผมในการสร้างวงจรบน protoshield ดังนั้นผมจึงเลือกมาหนึ่งอันและลองดู ผมไม่สามารถหาวิธีใช้ซอฟต์แวร์วางแผนเลย์เอาต์สำหรับวงจรได้เพราะผมต้องการใช้ทั้งสองด้าน ดังนั้นผมจึงตัดสินใจวาง components ลงบน shield โดยตรง ผมจินตนาการเลย์เอาต์และบัดกรีตามที่ผมคิดว่าดีที่สุด ผมใช้ประโยชน์จาก traces ที่มีอยู่ให้มากที่สุด ผม 3D printed chassis แทนที่จะซื้ออันใหม่ ผมประกอบทุกอย่างเข้าด้วยกันและมันก็ใช้งานได้ นั่นคือวิธีที่ผมสร้าง shield นี้!

แม้ว่าทั้งหมดนี้จะสนุก รถที่วิ่งตามแสงนั้นไม่ใช่

รถบังคับด้วย IR รีโมทคอนโทรล

Blum ให้ข้อมูลมากพอที่จะให้คุณเริ่มต้นได้ แต่ก็ยังเหลือช่องว่างให้คุณอยากทำอะไรเพิ่มเติม ผมคิดว่านั่นเป็นวิธีสอนที่ยอดเยี่ยม ผมต้องการทำอะไรมากกว่านั้น ผมกลับไปดู smart car kit อีกครั้งเพื่อหาแรงบันดาลใจ และตระหนักว่าผมสามารถสร้างมันขึ้นมาใหม่บน shield นี้ได้

ผมตัดสินใจอัปเกรดโปรเจกต์นี้และสร้างรถบังคับด้วย IR รีโมทคอนโทรล ผมสร้าง prototype ใหม่บน breadboard เวอร์ชันแรกใช้ IR receiver ตัวนี้

มันไม่ถูกต้องที่จะบัดกรี Keystudio IR receiver ที่สวยงามตัวนี้ลงบน shield มันดีเกินไป ผมจึงตัดสินใจใช้ตัวอื่นแทน และผมยังเพิ่ม LED indicator สำหรับ IR receiver ด้วย

ผมคิดว่าจะเริ่มต้นด้วย shield ใหม่และสร้างบอร์ดที่แตกต่างออกไปโดยสิ้นเชิงดีหรือไม่ แต่ดูเหมือนว่านั่นจะเป็นการสิ้นเปลือง components, shields และเงิน ผมกลับไปดู smart car kit อีกครั้งเพื่อหาแรงบันดาลใจ ผมสังเกตเห็นว่าชุดคิทมีทั้งสามเวอร์ชันประกอบเป็นยูนิตเดียว ได้แก่ IR remote, obstacle avoidance และ ultrasonic sensor สิ่งที่คุณต้องทำคืออัปโหลด sketch ใหม่สำหรับเวอร์ชันที่คุณต้องการเท่านั้น

กลยุทธ์และแรงบันดาลใจ

ผมใช้ code ของ smart car kit เป็นหลัก ผมเปลี่ยน H-bridge component เป็น L293D และเปลี่ยนชื่อบางอย่าง ผมได้วาง code ไว้ด้านล่าง ผมตัดสินใจเพิ่ม IR receiver ลงบนบอร์ดที่มีอยู่แล้ว และไม่สิ้นเปลือง components หรือเงิน

ชิ้นส่วน

นี่คือชิ้นส่วนที่ผมใช้ เผื่อว่ารายการด้านบนจะไม่ชัดเจน:

• 1- Arduino Uno.

• 1- Protoshield ที่คุณเลือก

• 32-Male header pins.

• 1- 7805 5V Voltage Regulator.

• 1- Heatsink สำหรับ regulator.

• 1- L293D Dual H-bridge motor driver.

• 2- 50V 10 micro farad electrolytic capacitors.

• 1- IR receiver.

• 1- Remote.

• 1- 9V battery และ battery clip.

• 2- 4pin female headers.

• Solid core hookup wires.

• 2- 3-6V Geared DC motors.

• Nuts, bolts และ wires ที่ใช้ร่วมกันทั้งหมด

• 2- wheels และ 3D printed chassis.

เลย์เอาต์