Arduino ile Çizim Robotu Yapımı (Kağıda Yazı Yazma) | Robocombo

Projemizi çalıştırmak ve kontrol etmek için farklı malzemeler kullanabilirsiniz. Bizim deneyip, çizim robotu yapımı projesinde kullandığımız malzemeler şunlardır: Elektronik:

• Arduino UNO R3
• 28BYJ-48 Step Motor
• ULN2003A
• 400 Pin Breadboard
• 40 Pin Erkek-Erkek 20cm Jumper Kablo
• SG92R Mikro Servo
• 40 pin Erkek Header
• 2 x AA Pil Yuvası
• 3 x AA Pil Yuvası
• 470 uF 25V Kapasitör
• SPDT Mini On/Off Buton
• 5 x AA Pil

  Donanım:

• Yağ Contası - 2- 1 7/8 "Kimlik x 1/8" O-ring- mcmaster.com/#9452K96
• Sarhoş Tekerlek
• 10- M3 x 8mm tava başlı vida- mcmaster.com/#92005a118/=z80pbr
• 4- M3 x 6mm düz başlı vida- mcmaster.com/#91420a116/=yskru0
• 12- M3 Nut- mcmaster.com/#90591a250/=yskc6u3D
• 4-20 vida oluşturan 2 - 1/4 "vida dişi http://www.mcmaster.com/#90380A106

Buradaki Civata Setini Alarak Başlayabilirsiniz.   3D Yazıcı ile Basılacak Parçalar: 

• • 1 x Rulman tekeri
  • 1 x Şasi
  • 2 x Tekerlekler
  • 2 x Step destek
  • 1 x Kalem Tutucu / servo braketi
  • 1 x Kalem Yaka

  Gereçler:

• Yıldız tornavida
• Sıcak silikon tabancası
• Dijital multimetre
• Keskin bir bıçak
• Kolay yazım için keçeli kalem(ince). Crayola Kalem olabilir.

Önemli: Yavaş yazdırma hızında, % 100 yoğunluk ile desteksiz basınız. Baskı süresi yaklaşık 4 saattir.

 

Çizim robotu yapımı için kurulum aşamasına geçmeden önce, test yazılımı mikrodenetleyiciye yükleyelim. Test programı sadece kare çizer, böylece doğru yönü ve boyutu kontrol edebiliriz.

1. Arduino yazılımını www.arduino.cc/en/Main/Software indirin.
2. Arduino yazılımını açın.
3. Aşağıdaki zip dosyasını indirin ve Arduino taslak defteri konumuna sıkıştırın.
   • Bu konumu Arduino IDE içerisinde bulabilirsiniz: [Dosya] -> [Tercihler] -> "Taslak Defteri Konumu".
4. Test taslağını yükle: [Dosya] -> [Taslak defteri] -> [TIRL_Arduino_TEST]
5. Arduino'nuzu bilgisayarınıza bir USB kablosuyla bağlayın.
6. Arduino IDE'de:
   1. Arduino kart türünü ayarlayın: [Araçlar] -> [Kart] -> Doğru kartı seçin.
   2. Seri portunuzu ayarlayın: [Araçlar] -> [Port] -> Genellikle en son listelenen.
7. Çizim simgesini ok simgesini kullanarak yükleyin.

1. Somunları kasanın üst tarafına yerleştirin (Resim 1). Onları içeri bastırmanız gerekebilir.
2. Kalem Tutucu'yı Servo Braketi ile kasanın üst tarafına takın (Resim 2 ve 3).
3. 3Mx6mm düz başlı vidaları kullanarak pil tutucularını kasanın altına takın (Resim 4)
   • Bir Arduino'ya onboard regülatörüyle düzgün şekilde güç sağlamak için en az 5xAA'ya ihtiyacımız var. 6'da işe yarar, bu yüzden her iki tarafta da her iki boyuta da delikler yerleştirdik(dilerseniz 2 adet 3xaa pil yuvası kullanabilirsiniz).
   • 2 ve 3'lü pil yatağı kullanacaksak, ağırlığın tekere doğru kayması için 3xAA'yı arkaya doğru yerleştirin.
4. Akü kablolarını dikdörtgen kablo deliklerinden geçirin (Resim 4).

Not: Belirtilmediği sürece, vidaların geri kalanı 3Mx8mm tava başlı vidalardır.

1. Step motor tutucuya bir somun yerleştirin ve bunları bir vida kullanarak kasanın üstüne sabitleyin.
2. Step motoru tutucuya yerleştirin ve vida ve somunlarla takın.
3. Diğer step motor için tekrarlayın.

1. Tekeri yuvaya yerleştirin veya satın aldığınız sarhoş tekerleği bölüme monte edin(ufak ayarlamalar gerektirebilir).
   • Tekerleği yuvaya zorla sokmaya çalışmayın yoksa kırılabilir. Gerekirse malzemeyi yumuşatmak için bir saç kurutma makinesi veya sıcak hava tabancası kullanın.

Elinizdeki bilye küçük veya büyük ise, bilye yuvasını düzenleyip, indirip o şekilde çıktı alın. Linke tıklayıp üye olun, "Open in Customizer" yazısına tıklayın(tarayıcınızda reklam engelleyici gibi eklentiler varsa kapatın). 

1. Breadboard üzerindeki güç raylarından birini, alt yapıştırıcıyı keserek keskin bir bıçak kullanarak çıkarın (Resim 1).
2. Breadboard'u kasa raylarının üzerinde tutarak kesişme noktalarından işaretleyin (Resim 2).
3. Çizgileri işaretleyin ve arka kısmı kesin (Resim 3).
4. Breadboardu açıkta kalan yapıştırıcıya değecek şekilde şasiye yerleştirin (Resim 4).
5. Arduino'yu kasanın diğer tarafına 4x20mm vida kullanarak takın (Resim 5).

1. Mikroişlemci ve güç anahtarını breadboarda yerleştirin (Resim 1).
   • Güç anahtarı "açık" konumunda.
2. Gerekirse kapasitör uçlarını kesin, kısaltın (Resim 2).
3. Kondansatörü, breadboard'un üstündeki doğru raylara yerleştirin (Resim 3).

1. Son resimdeki sağdaki pil uçları ile: Kırmızı kabloyu güç anahtarının ilk pinine bağlayın (Resim 1).
2. Siyah kabloyu mikrodenetleyici ve koyu renkli yonga arasındaki boş bir satıra bağlayın (Resim 1).
3. Soldaki pil uçları ile: Kırmızı kabloyu, diğer pilin siyah ucu ile aynı satıra bağlayın (Resim 2).
4. Siyah çizgiyi breadboard'un negatif rayına bağlayın (Resim 2).
5. Mikrodenetleyiciye güç verin:
   1. Pozitif raydan akü pinine kırmızı kablo (turuncu nokta, Resim 3).
   2. Negatif raydan "G" işaretli pine siyah buji (Resim 4).
6. Pilleri takın ve gücü açın (Resim 5).
7. Arduinonun yeşil ve kırmızı ışıklarının yandığını görmelisiniz (Resim 6).

Sorun giderme:

• Mikrodenetleyici ışıkları yanmıyorsa, hemen gücü kapatın ve kontrol edin:
  • Piller doğru yönde takılmış mı?
  • Akü kablolarının konumlandırılmasını iki kez kontrol edin.
  • Çift kontrol anahtarı konumlandırmaya yol açar.
  • Akü voltajını kontrol etmek için multimetre cihazı kullanın.
  • Güç rayı voltajlarını kontrol etmek için çoklu ölçüm aletini kullanın.

  

Şimdi mikrodenetleyiciye güç verdiğinize göre, adım adım kablolama gücünü keselim:

1. Üst soldaki mikroişlemci pininden güç rayının negatif tarafına siyah bir köprü bağlayın (Resim 1).
2. Sol alt kısımdaki mikroişlemci pininden kırmızı bir jumper'ı güç rayının pozitif tarafına bağlayın (Resim 1).
3. Sol alt karalington piminden, kara sağ üst kenarındaki bir satıra kırmızı bir köprü bağlayın (Resim 2).
4. Step'in beyaz JST konnektörleri için pin başlıkları yerleştirin (Resim 2).

1. Mikrodenetleyici sürücüsündeki topraklama pininin yanındaki pin ile başlayın ve bu sırasıyla turuncu, sarı, yeşil ve mavi kabloları takın (Resim 1).
2. Jumper kabloları aşağıdaki arduino pinlerine takın (Resim 2):
   1. turuncu - Dijital pin 4
   2. sarı - Dijital pin 5
   3. yeşil - Dijital pin 6
   4. mavi - Dijital pin 7
3. Mikrodenetleyici'ye döndüğünüzde, step motor için diğerlerinin tersine renk dizimine devam edin (Resim 3):
   • mavi - Dijital pin 4
   • yeşil - Dijital pin 5
   • sarı - Dijital pin 6
   • turuncu - Dijital pin 7
4. Jumper kabloları aşağıdaki arduino pinlerine takın (Resim 4):
   1. mavi - Dijital pim 9 (pim 8 servo için kullanılır).
   2. yeşil - Dijital pin 10
   3. sarı - Dijital pin 11
   4. turuncu - Dijital pin 12

Step motorların beyaz JST konektörleri pin başlığına takılır. Kırmızı kablo enerji kablosudur ve daha önce kurduğumuz kırmızı enerji jumper kablolarıyla eşleşmelidir (Resim 1). Tüm renkler, görseldeki gibi ters sıralanacak şekilde takılmalıdır (Resim 2).

1. Servo motor kolunu saat yönünde döndürerek yatay konuma getirin (Resim 1).
2. Servo konektörüne kahverengi toprak Ground, kırmızı (5V güç) ve beyaz Signal kablolarını birbirine eşleştirin (Resim 2).
3. Arduino'da üzerine görseldeki gibi kabloları takın (Resim 3).
4. Beyaz sinyal kablosunu Arduinonun Digital Pin 8'e (Resim 4) bağlayın.

 

1. Siyah esneyen lastik halkasını tekerleğin kenarına yerleştirin (Resim 1).
2. Göbeğin aks üzerine oturtup sağlamlaştırın. Bunun için 3M'lik bir vida kullanabilirsiniz (Resim 2).

Zaten 2. adımda yazılımı yüklemiştik. Yüklemediyseniz şimdi yükleyin. Test yazılımı sadece tekrar tekrar kare çizer, böylece yönü ve doğruluğu kontrol edebiliriz.

1. Robotunuzu pürüzsüz, düz ve açık bir yüzeye yerleştirin.
2. Gücü açın.
3. Robotunuzun kareler çizmesini izleyin.

Mikrodenetleyici üzerinde ışık görmüyorsanız, geri dönün ve Adım 8'deki uyarıları tekrar gözden geçirin. Robotunuz hareket etmiyorsa, 9. adımda mikrodenetleyici sürücüsünün güç bağlantılarını iki kez kontrol edin. Robotunuz düzensiz hareket ediyorsa, 10. adımdaki mikrodenetleyici sürücüsü pin bağlantılarını iki kez kontrol edin.

  

Tekerlek çapınızı (Resim 1) ve tekerlek tabanını (Resim 2)'deki gibi milimetre cinsinden ölçün. Kod ile kalibrasyon ayarlarınız:

float wheel_dia=63;     // mm (increase = spiral out)
float wheel_base=109;   // mm (increase = spiral in)
int steps_rev=128;      // 128 for 16x gearbox, 512 for 64x gearbox

Tekerlek çapı 65 mm. Robotunuzun kareleri her adımda dışa doğru veya saat yönünde dönerek çizdiğini görebilirsiniz (Resim 3). Robotunuz düzenli kareler çizecek şekilde hareket ediyorsa, altına kağıt koyup, içine bir kalem koymanın zamanı gelmiştir (Resim 3 ve 4). Bizim robotumuz 63 mm'lik bir değere ulaştı (Resim 4). Dişli boşluğu ve benzeri nedenlerden dolayı hala bazı doğal hatalar olduğunu görebilirsiniz.

   

SG90 servo motor, robotun çizim yapmadan hareket edebilmesi için kalemi kaldırmanızı ve indirmenizi sağlar.

1. Kalemi, kalem bileziğine yerleştirin (Resim 1).
   • Gevşekse bantlayın.
2. Servo kolu alçaldığında kağıda ne kadar değdiğini kontrol edin, ayarlayın ve kalem yükseltildiğinde kağıda dokunmadığından emin olun.

Servo açıları yeniden konumlandırılacak şekilde yazılım aracılığıyla ayarlanabilir:

int PEN_DOWN = 20; // angle of servo when pen is down
int PEN_UP = 80;   // angle of servo when pen is up

Kalem komutları:

penup(); 
pendown();

Farklı kalem boyutları kullanmak istiyorsanız, kalem tutucuyu ( www.thingiverse.com/thing:1052725 ) ve kalem bileziğini ( www.thingiverse.com/thing:1053273 ) linkleri üzerinden düzenleyip, doğru çapta değiştirmeniz gerekecektir.

Umarım çok fazla sinir harbi yaşamadan bizim gibi robotu bitirmeyi başarmışsınızdır :) Şimdi çizim zamanı. Üstteki test taslağı videolarına bakarsanız, sizin için bazı standart "Turtle" komutlarını paylaşıyoruz:

forward(distance);   // millimeters
backward(distance);
left(angle);         // degrees
right(angle);
penup();
pendown();
done();              // release stepper to save battery

Bu komutları kullanarak, kar taneleri çizebilir veya adınızı yazabilirsiniz. Bu kodlar ile hemen hemen her şeyi yapabilirsiniz.