Circuito de aprendizaje NANO: una PCB. Fácil de aprender. Posibilidades infinitas: 12 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Comenzar en el mundo de la electrónica y la robótica puede resultar bastante abrumador al principio. Hay muchas cosas que aprender al principio (diseño de circuitos, soldadura, programación, elección de los componentes electrónicos correctos, etc.) y cuando las cosas van mal, hay muchas variables que se deben controlar (conexiones de cableado incorrectas, componentes electrónicos dañados o errores en el código) por lo que es realmente difícil de depurar para los principiantes. Mucha gente terminó teniendo muchos libros y comprando muchos módulos, luego finalmente perdió el interés después de encontrar múltiples problemas y quedarse atascado.

Programación digital simplificada con Samytronix Circuit Learn - NANO

A partir de 2019 etiquetaré mis proyectos como Samytronix.

Samytronix Circuit Learn - NANO es una plataforma de aprendizaje que funciona con un Arduino Nano. Con Samytronix Circuit Learn - NANO, podemos aprender los conceptos básicos necesarios que se necesitan para comenzar a sumergirnos más profundamente en el mundo de la electrónica y la programación con una sola placa. Simplifica la experiencia de aprendizaje de la programación de Arduino al eliminar la necesidad de soldar o usar una placa de pruebas y volver a cablear el circuito cada vez que desee iniciar un nuevo proyecto. Mejor aún, Samytronix Circuit Learn - NANO diseñado para ser compatible con el famoso lenguaje de programación de líneas de bloques, Scratch, para que pueda aprender conceptos de programación de forma más rápida y sencilla sin dejar de tener la flexibilidad de agregar más componentes como un probador de continuidad, servomotores, y un sensor de distancia.

Paso 1: Diseño de PCB

El PCB en sí está diseñado por mí usando EAGLE. Si está interesado en aprender más sobre el diseño de su propia placa de circuito, puede dirigirse a la Clase de diseño de placa de circuito de randofo. Si solo desea descargar el diseño y pedirlo a un fabricante de PCB, puede descargar los archivos en el siguiente paso.

Si desea modificar mi diseño para sus propios fines, ¡no dude en hacerlo!

Paso 2: pedir la placa de circuito impreso

Para pedir la PCB, debe descargar los archivos gerber (.gbr). Estos son los archivos que proporcionará al fabricante. Una vez que haya descargado todos los archivos, puede enviarlos a un fabricante de PCB. Hay muchos fabricantes de PCB, uno de los fabricantes de PCB más recomendados es PCBWay.

Paso 3: Reúna los componentes electrónicos y suéldelos

La mayoría de los componentes electrónicos utilizados son bastante comunes y se pueden encontrar en su tienda de electrónica local. Sin embargo, en caso de que no pueda encontrar todos los componentes, puede obtenerlos en línea en Amazon, eBay, etc.

• 1x Arduino Nano
• 1x paquete de LED de 10 mm (rojo, amarillo, verde, azul)
• 1x zumbador de 12 mm
• 1x fotorresistencia
• 1x termistor
• 2x Trimpot
• 2x pulsador de 12 mm
• 1x conector de CC
• 1 juego de encabezado macho
• 1 juego de encabezado femenino

• Resistor:

  • 4x 220 ohmios 1 / 4W
  • 4 x 10k ohmios 1 / 4W
  • 1x 100 ohmios 1/4 W
  • 1x 100 k ohmios 1/4 W

Extensión opcional:

• Soporte de batería con conector de CC (se recomiendan 4 x AA)
• Hasta 4x Servo
• 2x Cable con pinza de cocodrilo
• Sensor de distancia infrarrojo nítido

Una vez que haya reunido todos los componentes electrónicos, es hora de soldarlos a la PCB que ha pedido.

1. Recomiendo soldar las resistencias primero, ya que son el componente de perfil más bajo. (Suelde la resistencia según el valor que puse en las fotos)
2. Corta la pata de la resistencia en el otro lado de la PCB
3. Suelde las otras partes como se muestra en las fotos (puede verificar la posición del cátodo / ánodo en las notas en las fotos)

Paso 4: Acrílico cortado con láser

Puede descargar los archivos adjuntos aquí para solicitar su corte láser. La lámina acrílica debe tener un grosor de 3 mm. Se recomienda el color transparente para la parte superior de la carcasa como se muestra en la foto. Tenga en cuenta que también se necesitarán piezas pequeñas, como el espaciador.

Paso 5: Construya la carcasa / gabinete

Preparar:

1. La lámina acrílica para el estuche.
2. Espaciador acrílico 4x
3. 4x tuerca M3
4. 4 tornillos M3 de 15 mm

Coloque la caja junto con el perno y la tuerca en este orden (desde arriba):

1. Hoja de acrílico superior
2. Espaciador acrílico
3. Tablero Samytronix
4. Espaciador acrílico
5. Lámina de acrílico inferior

Una vez que haya terminado de armar la caja / gabinete, puede comenzar a probar para programar la placa. Hay algunos proyectos de ejemplo incluidos en este instructivo que puede probar (paso 7-9). Puede elegir entre el IDE de Arduino o usar una interfaz de línea de bloques usando Scratch o Mblock, que es mucho más fácil si recién está comenzando. Si desea utilizar Samytronix Circuit Learn NANO en todas sus capacidades, le recomiendo que realice el siguiente paso, que es construir la extensión del robot para la placa.

Paso 6: construya la extensión del robot

Este paso no es necesario para algunos de los proyectos. La extensión del robot está diseñada para que aprenda más sobre el movimiento utilizando servos continuos para el movimiento de la rueda y evite obstáculos utilizando el sensor de distancia.

Preparar:

1. Todas las partes acrílicas para la extensión del robot.
2. 20x tuerca M3
3. 14 tornillos M3 de 15 mm
4. 16 tornillos M3 de 10 mm
5. Espaciador 4x M3 de 15 mm
6. 2x espaciador M3 de 25 mm

Pasos:

1. Primero, junte la lámina acrílica sin los pernos.
2. Asegure las partes acrílicas juntas usando los pernos y tuercas
3. Coloque 2x servos continuos y las ruedas en el marco acrílico
4. Atornille el soporte de la batería a la parte posterior del marco del cuerpo acrílico
5. Atornille la rueda giratoria y use un espaciador de 25 mm para darle una distancia del marco
6. Atornille la pequeña parte de plástico al marco acrílico (el plástico está incluido cuando compra un mini servo de 90g)
7. Junta la parte de la cabeza
8. Atornille el sensor de distancia por infrarrojos Sharp
9. Monta el servo en la pequeña cosa de plástico.
10. El último paso es montar el Samytronix Circuit Learn NANO en la estructura del robot y cablearlos como se muestra.

Paso 7: Pong usando S4A (Scratch para Arduino)

El mapeo de pines en Samytronix Circuit NANO está diseñado para ser compatible con el programa s4a. Puede descargar el programa s4a y también el firmware aquí. Puede realizar cualquier proyecto que desee, el lenguaje de programación scratch es bastante sencillo y muy fácil de entender.

En este tutorial te mostraré un ejemplo de una de las posibles implementaciones del Samytronix Circuit NANO, para jugar a Pong. Para jugar puedes usar el potenciómetro ubicado en el pin A0.

1. Primero necesitas dibujar los sprites, que son la pelota y el bate.
2. Puedes consultar las fotos adjuntas y copiar el código de cada sprite.
3. Agrega una línea roja en el fondo como se muestra en la foto, para que cuando la pelota toque la línea roja se acabe el juego.

Después de probar el ejemplo, ¡espero que también puedas crear tus propios juegos! ¡El único límite es tu imaginación!

Paso 8: Control del brazo del servo robot con S4A

Puede controlar hasta 4 servos con Samytronix Circuit Learn NANO. A continuación se muestra un ejemplo del uso de servos como brazo robótico. Los brazos robóticos se utilizan generalmente en aplicaciones industriales, y ahora puede hacer uno para usted y programarlo fácilmente con S4A. Puede copiar los códigos del video y se recomienda encarecidamente que intente programarlo usted mismo.

Paso 9: Coche inteligente con Arduino IDE

Si es un programador con más experiencia, puede utilizar el IDE de Arduino en lugar de scratch. Aquí hay un código de ejemplo para un Smart Car que puede evitar obstáculos usando el sensor de infrarrojos. Puedes ver el video para verlo en acción.

Alambrado:

1. Servo izquierdo a D4
2. Servo derecho a D7
3. Servo de cabeza a D8
4. Sensor de distancia a A4

Paso 10: Plant Protector usando Arduino IDE

Otra idea para usar Samytronix Circuit Learn NANO es colocarlo cerca de su planta en maceta para controlar su temperatura, luz y humedad. Samytronix Circuit Learn NANO está equipado con un termistor (A2), un fotorresistor (A3) y un sensor de continuidad de resistencia (A5). Al conectar el sensor de continuidad de resistencia a un par de clavos con pinzas de cocodrilo, podemos usarlo como sensor de humedad. Con estos sensores podemos medir podemos fabricar el protector de plantas. Para generar los valores, podemos usar tres servos como medidores como se muestra en el video.

Indicador LED:

• LED rojo = temperatura no óptima
• LED amarillo = brillo no óptimo
• LED verde = Humedad no óptima

Si todos los LED están apagados, significa que el entorno es óptimo para que la planta crezca.

Paso 11: Marcha Imperial de Star Wars

Hay muchas entradas y salidas con las que puede jugar usando el Samytronix Circuit NANO, una de ellas es usando el zumbador piezoeléctrico. Aquí se adjunta un código Arduino escrito originalmente por nicksort y modificado por mí para el aprendizaje de circuitos. ¡Este programa reproduce la Marcha Imperial de Star Wars y creo que es genial!

Paso 12: Proyecto MBlock

mBlock es otra alternativa a S4A y al Arduino IDE original. La interfaz de mBlock es similar a S4A, pero la ventaja de usar mBlock es que puede ver el bloque de programación visual al lado del código real de Arduino. Aquí se adjunta un video de ejemplo del uso del software mBlock para programar una música.

Si es nuevo en el entorno Arduino pero recién se está iniciando en el mundo de la programación, entonces mBlock debería ser adecuado para usted. Puede descargar mBlock aquí (descargar mBlock 3).

Es importante tener en cuenta que una de las cosas más importantes al aprender es seguir experimentando, con Samytronix Circuit Learn NANO las cosas se hacen menos complicadas para que pueda experimentar y probar cosas nuevas más rápido mientras sigue obteniendo todos los conceptos importantes de programación y electrónica.