Машина на ардуино: Робот на Ардуино и машинка на Bluetooth своими руками

Содержание

Робот на Ардуино и машинка на Bluetooth своими руками

Робот – машинка на Ардуино становятся одним из самым популярных инженерных проектов в школьной робототехнике. Именно с таких устройств, автономных или управляемых со смартфона и bluetooth, начинается путь в робототехнику “после Lego”. К счастью, сегодня можно без труда купить все необходимые компоненты и достаточно быстро создать своего первого робота для езды по линии или объезда препятствий. В этой статье вы найдете подробную видео инструкцию как сделать продвинутый автомобиль Arduino Car своими руками, с питанием, датчиками линии, расстояния и управлении через bluetooth.

Робот на ардуино своими руками

В отличие от других проектов, создание робота – автомобиля (Arduino Car) требует понимания и навыков работы сразу с несколькими важными компонентами, поэтому не стоит приступать к созданию машинок без получения базовых навыков работы с платформой Arduino. В любом случае, вам нужно будет но только подключить готовые модули, но и собрать конструкцию, шасси с двигателями, обеспечить правильное питание и управление. Все это потребует определенного терпения.

Робот машина на Ардуино

Вот список ключевых компонентов, которые обязательно встретятся в проекте.

Контроллер Ардуино

Куда уж без него, если мы говорим о проектах на этой платформе. Как правило, роботы машины делают на базе плат Arduino Uno и Nano. Mega будут слишком большие, Pro Mini сложнее подключать к компьютеру и соединять с остальными компонентами, а Leonardo требуют дополнительных навыков в программировании, они дороже и их основное преимущество (тесная интеграция с компьютером в качестве периферийного устройства) в данном случае не слишком востребована.

Есть еще вариант использования плат ESP8266 или ESP32, тогда в проекте появляется возможность управления машиной через WiFi. Но и сами платы и их программирование требует определенных навыков, в этой статье мы будем говорить преимущественно об Uno или Nano.

Конструкция, шасси и двигатели робота на Ардуино

Для того, чтобы что-то поехало или стало перемещаться, надо снабдить “это” колесами, гусеницами или манипуляторами-ногами. Вот тут выбор совершенно не ограничен, можно использовать совершенно любые комбинации и сочетания платформ. Как правило, в качестве начального варианта берутся уже готовые наборы платформ с Алиэкспресс.

Двигатель, шасси и колеса машинки на ардуино

Если работать со стандартными наборами вам не интересно, можно создать платформу своими руками. Например, разобрать игрушечные радиоуправляемые машинки или любые двигатели на 5-12 вольт, с редукторами или без. Колеса можно создать и самим, что тоже является интересной задачей.

Драйвер двигателей

Драйвер двигателя L298N

Ардуино – достаточно ранимое устройство, не терпящее больших нагрузок по току. Соединяя его с “брутальными” мощными двигателями, не избежать беды. Поэтому для нормальной совместной работы нам нужно будет включить в схему робота компонент, отвечающий за управление двигателями – подающий и отключающий ток на их обмотки. Речь идет о микросхеме или готовом модуле, которые называют драйвером двигателя. На нашем сайте есть статьи, посвященные драйверам, построенным на схеме H-моста.  Если вы покупаете готовые шасси, то обязательно предусмотрите возможность размещения на них подходящего драйвера.

Красивый корпус

Как правило, вся конструкция автомобиля строится вокруг его шасси. Если посмотреть примеры готовых проектов, то они часто выглядят как “провода на колесиках” – внешний вид их изобилует пучками соединительных проводов, ведущих от восседающего на троне контроллера Ардуино к драйверам, моторам и датчикам. Между тем, красивый и функциональный корпус не только вызывает правильные эстетические чувства и помогает выделить вашу модель от остальных. Хороший корпус может превратить игрушку в реальное устройство, помогает привить навыки конструирования и промышленного дизайна, что важно для инженеров любого возраста.

Питание робота

Обеспечение правильной схемы питания – это то, что очень часто оказывается на последнем месте в списке приоритетов начинающих ардуинщиков. Между тем, именно ошибки в схеме электропитания становятся основными причинами проблем, возникающих в процессе работы умных устройств на Ардуино. Создавая ардуино-машинку нужно предусмотреть питание контроллера, двигателей, драйвера и датчиков. У всех них есть свои ограничения и особенности работы, требуется создать оптимальное по весу и сложности решение, позволяющее учесть все эти ограничения.

Питание робота на Ардуино

Создавая по-настоящему автономное устройство робота, нужно побеспокоиться и о времени его работы, и о возможности быстрой подзарядки или смены батареек. Как правило, выбираются решения из следующих вариантов:

  • Обычные батарейки AA. Тут нужно понимать, что платы Arduino Uno, Nano и большинство двигателей, используемых в Ардуино-робототехнике, требуют напряжения в диапазоне 6-9 вольт. Поэтому придется собрать вместе последовательно не менее 4 батареек на 1,5 В, причем сами батарейки должны быть хорошего качества и обеспечивать работу с достаточно большим током. Например, большинство солевых батареек этим критериям не удовлетворяют. Батарейки AAA при создании ардуино-машинок практически не используются из-за своей пониженной емкости (хотя могут использоваться в миниатюрных моделях, где размер имеет первостепенное значение).
  • Аккумулятор AA. Здесь возникает еще большее ограничение по напряжению и току. Большинство аккумуляторов выдают напряжение 1,2 вольт, поэтому их требуется больше для “собирания” нужных нам 6-9 вольт. Несомненным плюсом является возможность перезарядки.
  • Литиевые аккумуляторы 18650. Это уже “серьезная артиллерия”, позволяющая получить большое время автономной работы, возможность подзарядки и приемлемые характеристики по току и напряжению. Рабочее напряжение для таких элементов питания – 3,7 В, что позволяет собирать готовую схему питания всего из двух элементов.
  • Другие источники питания. Сюда можно включить как более мощные и габаритные никель-металлгидридные, кадмиевые аккумуляторы, так и многочисленные литий-ионные “плоские” варианты, используемые в дронах, смартфонах или другой портативной цифровой технике.

Каким бы ни был источник питания, нужно обеспечить его надежное крепление, удобное расположение, защиту от воздействия недружелюбной окружающей среды. Если вы подключаете к одному источнику и контролер, и двигатели, и датчики, то нужно позаботиться о правильной схеме, включающей, например, надежную связь “по земле” всех устройств.

Где купить платформу и запчасти

Все, о чем говорится в этой статье, можно без проблем купить на всем известном сайте. К сожалению, подавляющее большинство предложений основываются на стандартной платформе 4WD автомобиля с двумя несущими планками, не очень надежными двигателями и колесами, любящими ездить в “развалочку”. Но эти варианты относительно не дороги и вполне подойдут для начала работы.

Инструкция по сборке робота-автомобиля

В этой статье расскажем вам о том, как по шагам собрать универсального робота на колесной или гусеничной платформе.  Управлять им будет микроконтроллер Ардуино нано. Если вам не нравится долго читать, посмотрите в конце статьи на видео, подготовленное нашими партнерами – каналом ArduMast Club.

Пример платформы робота-машины на Ардуино

Предлагаем инструкцию по созданию универсальной платформы, которая потом пригодится для создания самых разных проектов, независимо от выбранного контролера или типа шасси. Вы можете использовать стандартные варианты из Алиэкспресса, как на видео, можете снабдить машину гусеницами и создать вездеход,  можете придумать вообще ни на что не похожий вариант. Главное, чтобы число двигателей не превышало 4 и сами ни не были слишком мощными (тогда придется менять тип управления моторами – другой драйвер двигателя).

Робот на Ардуино

Для реализации проекта нам понадобится:

  • Контроллер Ардуино (в нашем случае, Arduino Nano).
  • Драйвер двигателя L298N.
  • Двигатели с редукторами.
  • Корпус и шасси для крепления колес и оборудования
  • Корпус для аккумуляторов 18650 с выключателем.
  • Коммутационные провода.

Дополнительное оборудование, которое потребуется для создания полноценного проекта:

  • Датчик расстояния и серво-мотор, на который он установлен.
  • Инфракрасные датчики линии.
  • Светодиоды для индикации и “красоты”.
  • Пьезодинамик – пищалка.
  • Bluetooth модуль (если собираетесь управлять машинкой дистанционно).
  • Sensor shield (упрощает коммутацию).
  • Модуль контроля заряда и подзарядки аккумуляторов.
  • Сами аккумуляторы.

 

Общая схема машинки на Ардуино

Схема электропитания робота автомобиля

Вопрос организации правильного стабильного электропитания является одним из самых важных в любом проекте.В нашей модели применена рекомендованная нами схема питания, основанная на использовании литийионных аккумуляторов формата 18650 и платы защиты их от переразряда и перезаряда.

Давайте разберем самый простой вариант схемы питания электромоторов. Перед началом сборки лучше заранее припаять провода к моторам.

Схема питания и подключения двигателей в ардуино автомобиле

Все достаточно стандартно и вы найдете в интернете десятки подобных примеров. Но в этой схеме есть большой минус – в случае полного разряда аккумуляторы придут в негодность.

Машинка на Ардуино

Для добавления контроллера разряда придется внести следующие изменения в схему:

Схема питания с контролем разряда аккумулятора

Теперь аккумуляторы будут защищены, но здесь нет возможности заряжать их.

Питание робота Ардуино

Для зарядки можно использовать модуль повышения напряжения с 5v до необходимого уровня зарядки, который зависит от количества серий используемых аккумуляторов. Он имеет гнездо типа микро USB и при частом использовании оно может сломаться, поэтому мы рекомендуем установить дополнительное гнездо для последующей подзарядки пяти вольтовым блоком питания. Для зарядки двух литий-ионных аккумуляторов необходимо настроить выходное напряжение на 8,4 Вольта.

Схема питания с модулем зарядки для ардуино робота машинки

Подключаем двигатели и плату

С питанием платформы мы разобрались, теперь подключим остальные компоненты. Для начала припаиваем провода к моторам, затем обматываем их изолентой, чтобы случайно в дальнейшем не оторвать контакты. Можно сделать так, что в итоге на 2 двигателя будут идти всего два провода вместо 4х. Это немного упростит монтаж и сэкономит место на платформе.

Монтируем драйвер двигателей на платформу так, чтобы его радиатор был спереди. ЭТО ВАЖНО! В противном случае, вам придется переписывать программу для микроконтроллера.

Драйвер двигателя для Ардуино робота

Затем размещаем холдер и плату БМС. Не забываем оставлять место спереди для последующего монтажа каких-либо сенсоров. Ардуиио нужно разместить так, чтобы была в дальнейшем возможность подключить его к ПК для прошивки. Это же правило относится и к модулю для зарядки аккумуляторов.

Питание для ардуино и других электронных компонентов мы возьмем от драйвера двигателей.

Подключаем Bluetooth к машинке

Мы собираемся использовать модуль Bluetooth через  SoftwareSerial (библиотеку SoftwareSerial.h), поэтому подключаем модуль блютуз к 3 и 4 цифровым пинам ардуино.  RX к D3,   TX к D4

Схема подключения Bluetooth к ардуино машинкеПодключаем BluetoothСхема подключения драйвера двигателя к роботу

 

Схема подключения компонентов к Arduino

 

Датчик расстояния машины

Платформа робота готова! Теперь осталось загрузить прошивку для контроллера Ардуино и программу для смартфона RC CAR. Вы можете посмотреть на нашем сайте обзор Android приложений для работы с Arduino.

Программирование робота на Ардуино

Так как мы делаем инструкцию по сборке универсального робота, то неплохо бы предусмотреть все необходимое для разных вариантов ее использования. Весь код вы можете найти в архиве: https://yadi.sk/d/jIYZQDI-GuytMw

Для езды по черной линии мы задействовали 3 пина под датчики линии и три пина для подключения светодиодов, чтобы иметь возможность визуального контроля наличия линии. Другими словами, если под левым сенсором есть черная линия, то загорится левый светодиод и так далее. Кроме того, мы разработали и протестировали схему, в которой будут одновременно использоваться и управление скоростью моторов по ШИМ, и серводвигатель.

Видео инструкция по сборке робота на Ардуино

Предлагаем вашему вниманию подробную видео-инструкцию по сборке робота автомобиля на Ардуино от нашего партнера – канала ArduMast Club.

Надеемся, статья была полезна для вас. В комментариях под видео вы сможете найти код, схемы робота, соединения деталей, скетч и ссылки на интернет-магазины, в которых вы можете купить все необходимые компоненты.

Как сделать машинку на радиоуправлении Ардуино через bluetooth своими руками

Это первый роботизированный проект, который я когда-либо делал, и если вы никогда не пробовали собрать робота, то, скорее всего, думаете что это сложно. Но Ардуино и шасси 2WD / 4WD сделают вашу сборку намного проще, и вы соберете своего первого робота с радиоуправлением на Ардуино без каких-либо мучений.

По пути ко мне пришла идея о создании радиоуправляемой машины своими руками, которая бы объезжала препятствия, поэтому я собрал и этот проект, видео и файл программы к которому прикладываю ниже.

Файлы

Шаг 1: Нужные части и инструмент

Я воспользовался готовыми решениями, и все запчасти и инструменты были приобретены через интернет.

Запчасти:

  1. Набор шасси 4WD для робота (GearBest)
  2. Arduino Nano (GearBest)
  3. Модуль H-моста LM298 (GearBest)
  4. Модуль bluetooth HC-06 (Amazon)
  5. Литий-ионные батарейки 2 x 18650 (GearBest)
  6. Отсек для батареек 2x 18650 (GearBest)
  7. Небольшая макетная плата (GearBest)
  8. Провода сечением 0.5 мм2
  9. Провода с джамперами папа-мама (Amazon)
  10. Провода с джамперами мама-мама (Amazon)
  11. Малярная лента, изолента или что-то подобное (Amazon)

Для робота, объезжающего препятствия:

Ультразвуковой модуль измерения расстояния HC — SR04 (GearBest)

Необходимый инструмент :

  1. Паяльник (Amazon)
  2. Кусачки (Amazon)
  3. Стриппер для провод (GearBest)
  4. Клеевой пистолет (GearBest)

Шаг 2: Что такое робот?

Робот – это электромеханическое устройство, которое способно каким-либо образом реагировать на окружающую обстановку и принимать самостоятельные решения или действия, чтобы достичь определенных целей.

Робот состоит из следующих компонентов:

  1. Структура / Шасси
  2. Привод / Мотор
  3. Контроллер
  4. Вводные устройства / Датчики
  5. Источник питания

В следующих шагах я опишу каждый из этих компонентов, и вы всё легко поймёте.

Шаг 3: Структура / Шасси

Структура состоит из физических компонентов. Робот имеет один или несколько физических компонентов, которые каким-либо образом двигаются для выполнения задания. В нашем случае структура робота – это шасси и колёса.

Шаг 4: Приводы

Под приводом можно понимать устройство, которое преобразовывает энергию (в робототехнике под энергией понимается электрическая энергия) в физическое движение. Большинство приводов производят вращательное или линейное движение.

В нашем случае привод – это DC-мотор, скорость которого равна 3000 оборотам в минуту, а вращающий момент 0.002 Н•м. Теперь добавим к нему шестерню с передаточным числом 1:48. Новая скорость уменьшается на коэффициент 48 (в результате давая 3000/44 = 68 оборотов в минуту) и вращающий момент увеличивается на коэффициент 48 (в результате давая 0.002 x 48 = 0.096 Н•м).

Шаг 5: Подготавливаем клеммы моторчиков

Отрежьте по 4 провода красного и черного цвета длиной примерно 12-15 см. Я использовал провода сечением 0.5 мм2. Оголите концы проводов. Припаяйте провода к клеммам моторчиков.

Вы можете проверить полярность моторчиков, соединив их с отсеком для батареек. Если он движется в прямом направлении (с красным проводом на позитивной и черным на негативной клеммах батареек), то с соединением все в порядке.

Шаг 6: Устанавливаем мотор

Прикрепите две акриловые распорки к каждому мотору при помощи двух длинных болтов и двух гаек. Для наглядности вы можете посмотреть видео.

Возьмите на заметку, что провода на каждом моторе ведут к центру шасси. Соедините оба красных и оба черных провода от моторов с каждой стороны шасси. После соединения у вас будет две клеммы на левой стороне и две на правой.

Шаг 7: Устанавливаем крышу

Послу установки 4 моторов нужно установить крышу. Приладьте 6 медных стоек при помощи гаек, клеммы проводов выведите сквозь отверстие в крыше.

Шаг 8: Контроллер

Теперь у нас установлены шасси и приводы, но нам не хватает контроллера. Шасси без контроллера никуда не поедут. Робот будет оставаться на месте, оставаясь безжизненным. Поэтому, для того чтобы робот перемещался, нам нужен мозг (контроллер).

Контроллер – программируемое устройство, способное работать по заданной программе и отвечающее за все вычисления, принятие решений и коммуникацию. В нашем случае в качестве контроллера мы используем микроконтроллер Ардуино Нано.

Контроллер принимает входные данные (с датчиков, удалённо и т.д.), обрабатывает их и затем даёт команду приводам (моторам) выполнить выбранное задание.

Если вы подключите позитивный провод от батарей на одну строну моторчика, затем подключите негативный провод от батарей на другой контакт моторчика, то он начнёт крутиться вперёд. Если вы поменяете провода местами, то мотор начнёт вращаться в другую сторону.

Микроконтроллер можно использовать, чтобы вращать мотор в одном направлении, но если вам хочется с помощью микроконтроллера вращать мотор и вперёд, и назад, то вам нужна дополнительная схема – H-мост. В следующем шаге я объясню, что это такое.

Шаг 9: Н-мост (модуль LM 298)

Что такое Н-мост?

Термин Н-мост произошел от типичного графического представления этой схемы. Это схема, которая может вращать мотор как в прямом, так и в обратном направлении.

Принцип работы:
Посмотрите приложенную картинку для понимания принципа работы схемы Н-моста. Мост состоит из 4 электронных выключателей S1, S2, S3, S4 (транзисторы / MOSFET/ IGBTS).

Когда выключатели S1 и S4 закрыты, а остальные два открыты, положительное напряжение будет проходить через мотор, и он будет вращаться в прямом направлении. Таким же образом, когда закрыты выключатели S2 и S3, а S1 и S4 открыты, обратное напряжение будет даваться на мотор и он начнёт вращаться в обратном направлении.

Заметка: выключатели на одной руке (то есть S1, S2 или S3, S4) никогда не закрываются одновременно – это создаст короткое замыкание.

Н-мосты доступны в виде интегральных схем, либо можно собрать свой мост при помощи 4 транзисторов или MOSFET. В моём случае используется интегральная схема Н-моста LM298, которая позволяет управлять скоростью и направлением моторов.

Описание распиновки:

Out 1: DC мотор 1 «+» или шаговый двигатель A+
Out 2: DC мотор 1 «-» или шаговый двигатель A-
Out 3: DC мотор 2 «+» или шаговый двигатель B+
Out 4: вывод мотора B
12v: вход 12V, но можно использовать от 7 до 35V
GND: Земля
5v: выход 5V, если джампер 12V стоит на месте, идеально для питания Arduino (и т.п.)
EnA: позволяет получать сигналы PWM для мотора A (Пожалуйста, прочитайте секцию «Arduino Sketch Considerations»)
IN1: включает мотор A
IN2: включает мотор A
IN3: включает мотор B
IN4: включает мотор B
BEnB: позволяет получать сигналы PWM для мотора B (Пожалуйста, прочитайте секцию «Arduino Sketch Considerations»)

Шаг 10: Входы / Датчики

В отличие от людей, роботы не ограничены лишь зрением, звуком, осязанием, обонянием и вкусом. Роботы используют различные датчики для взаимодействия с внешним миром.

Датчик – это устройство, которое выявляет и отвечает на определенные типы входящей информации из окружающего мира. Этой информацией может быть свет, тепло, движение, влажность, давление или любое другое явление окружающей среды.

Входящие сигналы могут идти от датчиков, удалённо, или со смартфона. В этом руководстве я использую смартфон в качестве девайса, отправляющего сигналы, управляющие роботом.

Шаг 11: Источник питания

Чтобы управлять приводами (моторами) и питать контроллер, роботу нужен источник питания. Большинство роботов питается от батарей. Когда мы говорим о батареях, то имеем в виду множество вариантов:

  1. Алкалиновые батарейки AA (не заряжаются)
  2. Никель-металгидридные или никель-кадмиевые батарейки AA (заряжаются)
  3. Литий-ионные батареи
  4. Литий-полимерные батареи

В зависимости от ваших нужд, нужно выбрать подходящий вид батарей. По-моему мнению, нужно всегда выбирать заряжаемые батареи достаточной ёмкости. Я использовал 2 литий-ионные батареи стандарта 18650 ёмкостью 2600mAh. Если для автономности вам нужно больше мощности, используйте большой комплект батарей, например 5A turnigy.

Отсек для батарей:
Отсек для батарей я заказал в Китае, он не подходил для батарей с плоским верхом, поэтому я использовал два неодимовых магнита для придания батарейкам нужной формы.

Зарядка:
Для зарядки батарей нужен хороший зарядник. По моему опыту, эти зарядники хорошо зарекомендовали себя:

  1. PowerEx AA Charger-Analyzer (Amazon)
  2. XTAR LiIon Battery Charger (Amazon)
  3. Turnigy LiPo Battery Charger (Amazon)

Шаг 12: Установка компонентов

Цельная схема устанавливается на крыше. Отсек для батарей, драйвер двигателей LM 298 и маленькую макетную плату я закрепил горячим клеем, но можно просто прикрутить их. Модуль bluetooth закрепляется скотчем. Ардуино нано вставьте в макетную плату.

Шаг 13: Электропроводка

Для соединения модулей понадобятся провода с джамперами.
Соедините красные провода двух моторов вместе (на каждой стороне) и затем черные провода. В итоге у вас выйдет по две клеммы с каждой стороны.

MOTORA отвечает за два правых мотора, соответственно два левых мотора соединены с MOTORB.
Для соединения всех компонентов следуйте инструкции:

Соединение моторов:

Out1 -> красный провод левостороннего мотора (+ )
Out2 -> черный провод левостороннего мотора ( — )
Out3 -> красный провод правостороннего мотора ( + )
Out4 -> черный провод правостороннего мотора ( — )
LM298 — > Arduino
IN1 -> D5
IN2-> D6
IN2 ->D9
IN2-> D10
Модуль Bluetooth -> Arduino
Rx-> Tx
Tx ->Rx
GND -> GND
Vcc -> 3.3V
Питание
12V — > красный провод батарей
GND -> черный провод батарей и пин GND на Arduino
5V -> соедините с пином 5V Arduino

Шаг 14: Логика управления

Чтобы понять принцип работы, я создал эту логическую таблицу. Она очень пригождается во время написания кода.

Шаг 15: Софт

Часть с фотом очень проста, она не требует никаких библиотек. Если вы поняли таблицу логики из прошлого шага, то сможете написать свой код. Я не тратил на код много времени и просто скопировал чей-то готовый вариант. Чтобы управлять роботом-машиной, я использую смартфон, соединённый с контроллером через модуль Bluetooth (HC-06).

Скачайте приложение. После его установки, свяжите телефон с модулем Bluetooth. Пароль «1234». Код Ардуино прикреплён ниже.

Файлы

Шаг 16: Тестирование

Чтобы проверить робота-машину, я положил её на маленькую картонную коробку. Таким образом, колёса будут крутиться, но машинка будет оставаться на месте. Проверьте работоспособность, нажимая все доступные кнопки. Если всё работает, то можно по-настоящему управлять ей.

Заметка: если моторы вращаются в противоположном направлении, то просто поменяйте местами провода.

Шаг 17: Планы на будущее

В этом руководстве я объяснил, как создать простенькую машинку. Дальше я хочу добавить в неё некоторые улучшения. Вы можете присоединить к ней различные датчики, вот некоторые идеи:

  1. Добавление ультразвукового датчика для объезда препятствий
  2. Использование модуля WiFi, например ESP8266 или Node MCU вместо Bluetooth, для удлинения дистанции управления.
  3. Добавление солнечной панели для зарядки батарей.

Как сделать машинку на радиоуправлении Ардуино через bluetooth своими руками

Это первый роботизированный проект, который я когда-либо делал, и если вы никогда не пробовали собрать робота, то, скорее всего, думаете что это сложно. Но Ардуино и шасси 2WD / 4WD сделают вашу сборку намного проще, и вы соберете своего первого робота с радиоуправлением на Ардуино без каких-либо мучений.

По пути ко мне пришла идея о создании радиоуправляемой машины своими руками, которая бы объезжала препятствия, поэтому я собрал и этот проект, видео и файл программы к которому прикладываю ниже.

Файлы

Шаг 1: Нужные части и инструмент

Я воспользовался готовыми решениями, и все запчасти и инструменты были приобретены через интернет.

Запчасти:

  1. Набор шасси 4WD для робота (GearBest)
  2. Arduino Nano (GearBest)
  3. Модуль H-моста LM298 (GearBest)
  4. Модуль bluetooth HC-06 (Amazon)
  5. Литий-ионные батарейки 2 x 18650 (GearBest)
  6. Отсек для батареек 2x 18650 (GearBest)
  7. Небольшая макетная плата (GearBest)
  8. Провода сечением 0.5 мм2
  9. Провода с джамперами папа-мама (Amazon)
  10. Провода с джамперами мама-мама (Amazon)
  11. Малярная лента, изолента или что-то подобное (Amazon)

Для робота, объезжающего препятствия:

Ультразвуковой модуль измерения расстояния HC — SR04 (GearBest)

Необходимый инструмент :

  1. Паяльник (Amazon)
  2. Кусачки (Amazon)
  3. Стриппер для провод (GearBest)
  4. Клеевой пистолет (GearBest)

Шаг 2: Что такое робот?

Робот – это электромеханическое устройство, которое способно каким-либо образом реагировать на окружающую обстановку и принимать самостоятельные решения или действия, чтобы достичь определенных целей.

Робот состоит из следующих компонентов:

  1. Структура / Шасси
  2. Привод / Мотор
  3. Контроллер
  4. Вводные устройства / Датчики
  5. Источник питания

В следующих шагах я опишу каждый из этих компонентов, и вы всё легко поймёте.

Шаг 3: Структура / Шасси

Структура состоит из физических компонентов. Робот имеет один или несколько физических компонентов, которые каким-либо образом двигаются для выполнения задания. В нашем случае структура робота – это шасси и колёса.

Шаг 4: Приводы

Под приводом можно понимать устройство, которое преобразовывает энергию (в робототехнике под энергией понимается электрическая энергия) в физическое движение. Большинство приводов производят вращательное или линейное движение.

В нашем случае привод – это DC-мотор, скорость которого равна 3000 оборотам в минуту, а вращающий момент 0.002 Н•м. Теперь добавим к нему шестерню с передаточным числом 1:48. Новая скорость уменьшается на коэффициент 48 (в результате давая 3000/44 = 68 оборотов в минуту) и вращающий момент увеличивается на коэффициент 48 (в результате давая 0.002 x 48 = 0.096 Н•м).

Шаг 5: Подготавливаем клеммы моторчиков

Отрежьте по 4 провода красного и черного цвета длиной примерно 12-15 см. Я использовал провода сечением 0.5 мм2. Оголите концы проводов. Припаяйте провода к клеммам моторчиков.

Вы можете проверить полярность моторчиков, соединив их с отсеком для батареек. Если он движется в прямом направлении (с красным проводом на позитивной и черным на негативной клеммах батареек), то с соединением все в порядке.

Шаг 6: Устанавливаем мотор

Прикрепите две акриловые распорки к каждому мотору при помощи двух длинных болтов и двух гаек. Для наглядности вы можете посмотреть видео.

Возьмите на заметку, что провода на каждом моторе ведут к центру шасси. Соедините оба красных и оба черных провода от моторов с каждой стороны шасси. После соединения у вас будет две клеммы на левой стороне и две на правой.

Шаг 7: Устанавливаем крышу

Послу установки 4 моторов нужно установить крышу. Приладьте 6 медных стоек при помощи гаек, клеммы проводов выведите сквозь отверстие в крыше.

Шаг 8: Контроллер

Теперь у нас установлены шасси и приводы, но нам не хватает контроллера. Шасси без контроллера никуда не поедут. Робот будет оставаться на месте, оставаясь безжизненным. Поэтому, для того чтобы робот перемещался, нам нужен мозг (контроллер).

Контроллер – программируемое устройство, способное работать по заданной программе и отвечающее за все вычисления, принятие решений и коммуникацию. В нашем случае в качестве контроллера мы используем микроконтроллер Ардуино Нано.

Контроллер принимает входные данные (с датчиков, удалённо и т.д.), обрабатывает их и затем даёт команду приводам (моторам) выполнить выбранное задание.

Если вы подключите позитивный провод от батарей на одну строну моторчика, затем подключите негативный провод от батарей на другой контакт моторчика, то он начнёт крутиться вперёд. Если вы поменяете провода местами, то мотор начнёт вращаться в другую сторону.

Микроконтроллер можно использовать, чтобы вращать мотор в одном направлении, но если вам хочется с помощью микроконтроллера вращать мотор и вперёд, и назад, то вам нужна дополнительная схема – H-мост. В следующем шаге я объясню, что это такое.

Шаг 9: Н-мост (модуль LM 298)

Что такое Н-мост?

Термин Н-мост произошел от типичного графического представления этой схемы. Это схема, которая может вращать мотор как в прямом, так и в обратном направлении.

Принцип работы:
Посмотрите приложенную картинку для понимания принципа работы схемы Н-моста. Мост состоит из 4 электронных выключателей S1, S2, S3, S4 (транзисторы / MOSFET/ IGBTS).

Когда выключатели S1 и S4 закрыты, а остальные два открыты, положительное напряжение будет проходить через мотор, и он будет вращаться в прямом направлении. Таким же образом, когда закрыты выключатели S2 и S3, а S1 и S4 открыты, обратное напряжение будет даваться на мотор и он начнёт вращаться в обратном направлении.

Заметка: выключатели на одной руке (то есть S1, S2 или S3, S4) никогда не закрываются одновременно – это создаст короткое замыкание.

Н-мосты доступны в виде интегральных схем, либо можно собрать свой мост при помощи 4 транзисторов или MOSFET. В моём случае используется интегральная схема Н-моста LM298, которая позволяет управлять скоростью и направлением моторов.

Описание распиновки:

Out 1: DC мотор 1 «+» или шаговый двигатель A+
Out 2: DC мотор 1 «-» или шаговый двигатель A-
Out 3: DC мотор 2 «+» или шаговый двигатель B+
Out 4: вывод мотора B
12v: вход 12V, но можно использовать от 7 до 35V
GND: Земля
5v: выход 5V, если джампер 12V стоит на месте, идеально для питания Arduino (и т.п.)
EnA: позволяет получать сигналы PWM для мотора A (Пожалуйста, прочитайте секцию «Arduino Sketch Considerations»)
IN1: включает мотор A
IN2: включает мотор A
IN3: включает мотор B
IN4: включает мотор B
BEnB: позволяет получать сигналы PWM для мотора B (Пожалуйста, прочитайте секцию «Arduino Sketch Considerations»)

Шаг 10: Входы / Датчики

В отличие от людей, роботы не ограничены лишь зрением, звуком, осязанием, обонянием и вкусом. Роботы используют различные датчики для взаимодействия с внешним миром.

Датчик – это устройство, которое выявляет и отвечает на определенные типы входящей информации из окружающего мира. Этой информацией может быть свет, тепло, движение, влажность, давление или любое другое явление окружающей среды.

Входящие сигналы могут идти от датчиков, удалённо, или со смартфона. В этом руководстве я использую смартфон в качестве девайса, отправляющего сигналы, управляющие роботом.

Шаг 11: Источник питания

Чтобы управлять приводами (моторами) и питать контроллер, роботу нужен источник питания. Большинство роботов питается от батарей. Когда мы говорим о батареях, то имеем в виду множество вариантов:

  1. Алкалиновые батарейки AA (не заряжаются)
  2. Никель-металгидридные или никель-кадмиевые батарейки AA (заряжаются)
  3. Литий-ионные батареи
  4. Литий-полимерные батареи

В зависимости от ваших нужд, нужно выбрать подходящий вид батарей. По-моему мнению, нужно всегда выбирать заряжаемые батареи достаточной ёмкости. Я использовал 2 литий-ионные батареи стандарта 18650 ёмкостью 2600mAh. Если для автономности вам нужно больше мощности, используйте большой комплект батарей, например 5A turnigy.

Отсек для батарей:
Отсек для батарей я заказал в Китае, он не подходил для батарей с плоским верхом, поэтому я использовал два неодимовых магнита для придания батарейкам нужной формы.

Зарядка:
Для зарядки батарей нужен хороший зарядник. По моему опыту, эти зарядники хорошо зарекомендовали себя:

  1. PowerEx AA Charger-Analyzer (Amazon)
  2. XTAR LiIon Battery Charger (Amazon)
  3. Turnigy LiPo Battery Charger (Amazon)

Шаг 12: Установка компонентов

Цельная схема устанавливается на крыше. Отсек для батарей, драйвер двигателей LM 298 и маленькую макетную плату я закрепил горячим клеем, но можно просто прикрутить их. Модуль bluetooth закрепляется скотчем. Ардуино нано вставьте в макетную плату.

Шаг 13: Электропроводка

Для соединения модулей понадобятся провода с джамперами.
Соедините красные провода двух моторов вместе (на каждой стороне) и затем черные провода. В итоге у вас выйдет по две клеммы с каждой стороны.

MOTORA отвечает за два правых мотора, соответственно два левых мотора соединены с MOTORB.
Для соединения всех компонентов следуйте инструкции:

Соединение моторов:

Out1 -> красный провод левостороннего мотора (+ )
Out2 -> черный провод левостороннего мотора ( — )
Out3 -> красный провод правостороннего мотора ( + )
Out4 -> черный провод правостороннего мотора ( — )
LM298 — > Arduino
IN1 -> D5
IN2-> D6
IN2 ->D9
IN2-> D10
Модуль Bluetooth -> Arduino
Rx-> Tx
Tx ->Rx
GND -> GND
Vcc -> 3.3V
Питание
12V — > красный провод батарей
GND -> черный провод батарей и пин GND на Arduino
5V -> соедините с пином 5V Arduino

Шаг 14: Логика управления

Чтобы понять принцип работы, я создал эту логическую таблицу. Она очень пригождается во время написания кода.

Шаг 15: Софт

Часть с фотом очень проста, она не требует никаких библиотек. Если вы поняли таблицу логики из прошлого шага, то сможете написать свой код. Я не тратил на код много времени и просто скопировал чей-то готовый вариант. Чтобы управлять роботом-машиной, я использую смартфон, соединённый с контроллером через модуль Bluetooth (HC-06).

Скачайте приложение. После его установки, свяжите телефон с модулем Bluetooth. Пароль «1234». Код Ардуино прикреплён ниже.

Файлы

Шаг 16: Тестирование

Чтобы проверить робота-машину, я положил её на маленькую картонную коробку. Таким образом, колёса будут крутиться, но машинка будет оставаться на месте. Проверьте работоспособность, нажимая все доступные кнопки. Если всё работает, то можно по-настоящему управлять ей.

Заметка: если моторы вращаются в противоположном направлении, то просто поменяйте местами провода.

Шаг 17: Планы на будущее

В этом руководстве я объяснил, как создать простенькую машинку. Дальше я хочу добавить в неё некоторые улучшения. Вы можете присоединить к ней различные датчики, вот некоторые идеи:

  1. Добавление ультразвукового датчика для объезда препятствий
  2. Использование модуля WiFi, например ESP8266 или Node MCU вместо Bluetooth, для удлинения дистанции управления.
  3. Добавление солнечной панели для зарядки батарей.

Как сделать машинку на радиоуправлении Ардуино через bluetooth своими руками

Это первый роботизированный проект, который я когда-либо делал, и если вы никогда не пробовали собрать робота, то, скорее всего, думаете что это сложно. Но Ардуино и шасси 2WD / 4WD сделают вашу сборку намного проще, и вы соберете своего первого робота с радиоуправлением на Ардуино без каких-либо мучений.

По пути ко мне пришла идея о создании радиоуправляемой машины своими руками, которая бы объезжала препятствия, поэтому я собрал и этот проект, видео и файл программы к которому прикладываю ниже.

Файлы

Шаг 1: Нужные части и инструмент

Я воспользовался готовыми решениями, и все запчасти и инструменты были приобретены через интернет.

Запчасти:

  1. Набор шасси 4WD для робота (GearBest)
  2. Arduino Nano (GearBest)
  3. Модуль H-моста LM298 (GearBest)
  4. Модуль bluetooth HC-06 (Amazon)
  5. Литий-ионные батарейки 2 x 18650 (GearBest)
  6. Отсек для батареек 2x 18650 (GearBest)
  7. Небольшая макетная плата (GearBest)
  8. Провода сечением 0.5 мм2
  9. Провода с джамперами папа-мама (Amazon)
  10. Провода с джамперами мама-мама (Amazon)
  11. Малярная лента, изолента или что-то подобное (Amazon)

Для робота, объезжающего препятствия:

Ультразвуковой модуль измерения расстояния HC — SR04 (GearBest)

Необходимый инструмент :

  1. Паяльник (Amazon)
  2. Кусачки (Amazon)
  3. Стриппер для провод (GearBest)
  4. Клеевой пистолет (GearBest)

Шаг 2: Что такое робот?

Робот – это электромеханическое устройство, которое способно каким-либо образом реагировать на окружающую обстановку и принимать самостоятельные решения или действия, чтобы достичь определенных целей.

Робот состоит из следующих компонентов:

  1. Структура / Шасси
  2. Привод / Мотор
  3. Контроллер
  4. Вводные устройства / Датчики
  5. Источник питания

В следующих шагах я опишу каждый из этих компонентов, и вы всё легко поймёте.

Шаг 3: Структура / Шасси

Структура состоит из физических компонентов. Робот имеет один или несколько физических компонентов, которые каким-либо образом двигаются для выполнения задания. В нашем случае структура робота – это шасси и колёса.

Шаг 4: Приводы

Под приводом можно понимать устройство, которое преобразовывает энергию (в робототехнике под энергией понимается электрическая энергия) в физическое движение. Большинство приводов производят вращательное или линейное движение.

В нашем случае привод – это DC-мотор, скорость которого равна 3000 оборотам в минуту, а вращающий момент 0.002 Н•м. Теперь добавим к нему шестерню с передаточным числом 1:48. Новая скорость уменьшается на коэффициент 48 (в результате давая 3000/44 = 68 оборотов в минуту) и вращающий момент увеличивается на коэффициент 48 (в результате давая 0.002 x 48 = 0.096 Н•м).

Шаг 5: Подготавливаем клеммы моторчиков

Отрежьте по 4 провода красного и черного цвета длиной примерно 12-15 см. Я использовал провода сечением 0.5 мм2. Оголите концы проводов. Припаяйте провода к клеммам моторчиков.

Вы можете проверить полярность моторчиков, соединив их с отсеком для батареек. Если он движется в прямом направлении (с красным проводом на позитивной и черным на негативной клеммах батареек), то с соединением все в порядке.

Шаг 6: Устанавливаем мотор

Прикрепите две акриловые распорки к каждому мотору при помощи двух длинных болтов и двух гаек. Для наглядности вы можете посмотреть видео.

Возьмите на заметку, что провода на каждом моторе ведут к центру шасси. Соедините оба красных и оба черных провода от моторов с каждой стороны шасси. После соединения у вас будет две клеммы на левой стороне и две на правой.

Шаг 7: Устанавливаем крышу

Послу установки 4 моторов нужно установить крышу. Приладьте 6 медных стоек при помощи гаек, клеммы проводов выведите сквозь отверстие в крыше.

Шаг 8: Контроллер

Теперь у нас установлены шасси и приводы, но нам не хватает контроллера. Шасси без контроллера никуда не поедут. Робот будет оставаться на месте, оставаясь безжизненным. Поэтому, для того чтобы робот перемещался, нам нужен мозг (контроллер).

Контроллер – программируемое устройство, способное работать по заданной программе и отвечающее за все вычисления, принятие решений и коммуникацию. В нашем случае в качестве контроллера мы используем микроконтроллер Ардуино Нано.

Контроллер принимает входные данные (с датчиков, удалённо и т.д.), обрабатывает их и затем даёт команду приводам (моторам) выполнить выбранное задание.

Если вы подключите позитивный провод от батарей на одну строну моторчика, затем подключите негативный провод от батарей на другой контакт моторчика, то он начнёт крутиться вперёд. Если вы поменяете провода местами, то мотор начнёт вращаться в другую сторону.

Микроконтроллер можно использовать, чтобы вращать мотор в одном направлении, но если вам хочется с помощью микроконтроллера вращать мотор и вперёд, и назад, то вам нужна дополнительная схема – H-мост. В следующем шаге я объясню, что это такое.

Шаг 9: Н-мост (модуль LM 298)

Что такое Н-мост?

Термин Н-мост произошел от типичного графического представления этой схемы. Это схема, которая может вращать мотор как в прямом, так и в обратном направлении.

Принцип работы:
Посмотрите приложенную картинку для понимания принципа работы схемы Н-моста. Мост состоит из 4 электронных выключателей S1, S2, S3, S4 (транзисторы / MOSFET/ IGBTS).

Когда выключатели S1 и S4 закрыты, а остальные два открыты, положительное напряжение будет проходить через мотор, и он будет вращаться в прямом направлении. Таким же образом, когда закрыты выключатели S2 и S3, а S1 и S4 открыты, обратное напряжение будет даваться на мотор и он начнёт вращаться в обратном направлении.

Заметка: выключатели на одной руке (то есть S1, S2 или S3, S4) никогда не закрываются одновременно – это создаст короткое замыкание.

Н-мосты доступны в виде интегральных схем, либо можно собрать свой мост при помощи 4 транзисторов или MOSFET. В моём случае используется интегральная схема Н-моста LM298, которая позволяет управлять скоростью и направлением моторов.

Описание распиновки:

Out 1: DC мотор 1 «+» или шаговый двигатель A+
Out 2: DC мотор 1 «-» или шаговый двигатель A-
Out 3: DC мотор 2 «+» или шаговый двигатель B+
Out 4: вывод мотора B
12v: вход 12V, но можно использовать от 7 до 35V
GND: Земля
5v: выход 5V, если джампер 12V стоит на месте, идеально для питания Arduino (и т.п.)
EnA: позволяет получать сигналы PWM для мотора A (Пожалуйста, прочитайте секцию «Arduino Sketch Considerations»)
IN1: включает мотор A
IN2: включает мотор A
IN3: включает мотор B
IN4: включает мотор B
BEnB: позволяет получать сигналы PWM для мотора B (Пожалуйста, прочитайте секцию «Arduino Sketch Considerations»)

Шаг 10: Входы / Датчики

В отличие от людей, роботы не ограничены лишь зрением, звуком, осязанием, обонянием и вкусом. Роботы используют различные датчики для взаимодействия с внешним миром.

Датчик – это устройство, которое выявляет и отвечает на определенные типы входящей информации из окружающего мира. Этой информацией может быть свет, тепло, движение, влажность, давление или любое другое явление окружающей среды.

Входящие сигналы могут идти от датчиков, удалённо, или со смартфона. В этом руководстве я использую смартфон в качестве девайса, отправляющего сигналы, управляющие роботом.

Шаг 11: Источник питания

Чтобы управлять приводами (моторами) и питать контроллер, роботу нужен источник питания. Большинство роботов питается от батарей. Когда мы говорим о батареях, то имеем в виду множество вариантов:

  1. Алкалиновые батарейки AA (не заряжаются)
  2. Никель-металгидридные или никель-кадмиевые батарейки AA (заряжаются)
  3. Литий-ионные батареи
  4. Литий-полимерные батареи

В зависимости от ваших нужд, нужно выбрать подходящий вид батарей. По-моему мнению, нужно всегда выбирать заряжаемые батареи достаточной ёмкости. Я использовал 2 литий-ионные батареи стандарта 18650 ёмкостью 2600mAh. Если для автономности вам нужно больше мощности, используйте большой комплект батарей, например 5A turnigy.

Отсек для батарей:
Отсек для батарей я заказал в Китае, он не подходил для батарей с плоским верхом, поэтому я использовал два неодимовых магнита для придания батарейкам нужной формы.

Зарядка:
Для зарядки батарей нужен хороший зарядник. По моему опыту, эти зарядники хорошо зарекомендовали себя:

  1. PowerEx AA Charger-Analyzer (Amazon)
  2. XTAR LiIon Battery Charger (Amazon)
  3. Turnigy LiPo Battery Charger (Amazon)

Шаг 12: Установка компонентов

Цельная схема устанавливается на крыше. Отсек для батарей, драйвер двигателей LM 298 и маленькую макетную плату я закрепил горячим клеем, но можно просто прикрутить их. Модуль bluetooth закрепляется скотчем. Ардуино нано вставьте в макетную плату.

Шаг 13: Электропроводка

Для соединения модулей понадобятся провода с джамперами.
Соедините красные провода двух моторов вместе (на каждой стороне) и затем черные провода. В итоге у вас выйдет по две клеммы с каждой стороны.

MOTORA отвечает за два правых мотора, соответственно два левых мотора соединены с MOTORB.
Для соединения всех компонентов следуйте инструкции:

Соединение моторов:

Out1 -> красный провод левостороннего мотора (+ )
Out2 -> черный провод левостороннего мотора ( — )
Out3 -> красный провод правостороннего мотора ( + )
Out4 -> черный провод правостороннего мотора ( — )
LM298 — > Arduino
IN1 -> D5
IN2-> D6
IN2 ->D9
IN2-> D10
Модуль Bluetooth -> Arduino
Rx-> Tx
Tx ->Rx
GND -> GND
Vcc -> 3.3V
Питание
12V — > красный провод батарей
GND -> черный провод батарей и пин GND на Arduino
5V -> соедините с пином 5V Arduino

Шаг 14: Логика управления

Чтобы понять принцип работы, я создал эту логическую таблицу. Она очень пригождается во время написания кода.

Шаг 15: Софт

Часть с фотом очень проста, она не требует никаких библиотек. Если вы поняли таблицу логики из прошлого шага, то сможете написать свой код. Я не тратил на код много времени и просто скопировал чей-то готовый вариант. Чтобы управлять роботом-машиной, я использую смартфон, соединённый с контроллером через модуль Bluetooth (HC-06).

Скачайте приложение. После его установки, свяжите телефон с модулем Bluetooth. Пароль «1234». Код Ардуино прикреплён ниже.

Файлы

Шаг 16: Тестирование

Чтобы проверить робота-машину, я положил её на маленькую картонную коробку. Таким образом, колёса будут крутиться, но машинка будет оставаться на месте. Проверьте работоспособность, нажимая все доступные кнопки. Если всё работает, то можно по-настоящему управлять ей.

Заметка: если моторы вращаются в противоположном направлении, то просто поменяйте местами провода.

Шаг 17: Планы на будущее

В этом руководстве я объяснил, как создать простенькую машинку. Дальше я хочу добавить в неё некоторые улучшения. Вы можете присоединить к ней различные датчики, вот некоторые идеи:

  1. Добавление ультразвукового датчика для объезда препятствий
  2. Использование модуля WiFi, например ESP8266 или Node MCU вместо Bluetooth, для удлинения дистанции управления.
  3. Добавление солнечной панели для зарядки батарей.

Как сделать машинку на радиоуправлении Ардуино через bluetooth своими руками

Это первый роботизированный проект, который я когда-либо делал, и если вы никогда не пробовали собрать робота, то, скорее всего, думаете что это сложно. Но Ардуино и шасси 2WD / 4WD сделают вашу сборку намного проще, и вы соберете своего первого робота с радиоуправлением на Ардуино без каких-либо мучений.

По пути ко мне пришла идея о создании радиоуправляемой машины своими руками, которая бы объезжала препятствия, поэтому я собрал и этот проект, видео и файл программы к которому прикладываю ниже.

Файлы

Шаг 1: Нужные части и инструмент

Я воспользовался готовыми решениями, и все запчасти и инструменты были приобретены через интернет.

Запчасти:

  1. Набор шасси 4WD для робота (GearBest)
  2. Arduino Nano (GearBest)
  3. Модуль H-моста LM298 (GearBest)
  4. Модуль bluetooth HC-06 (Amazon)
  5. Литий-ионные батарейки 2 x 18650 (GearBest)
  6. Отсек для батареек 2x 18650 (GearBest)
  7. Небольшая макетная плата (GearBest)
  8. Провода сечением 0.5 мм2
  9. Провода с джамперами папа-мама (Amazon)
  10. Провода с джамперами мама-мама (Amazon)
  11. Малярная лента, изолента или что-то подобное (Amazon)

Для робота, объезжающего препятствия:

Ультразвуковой модуль измерения расстояния HC — SR04 (GearBest)

Необходимый инструмент :

  1. Паяльник (Amazon)
  2. Кусачки (Amazon)
  3. Стриппер для провод (GearBest)
  4. Клеевой пистолет (GearBest)

Шаг 2: Что такое робот?

Робот – это электромеханическое устройство, которое способно каким-либо образом реагировать на окружающую обстановку и принимать самостоятельные решения или действия, чтобы достичь определенных целей.

Робот состоит из следующих компонентов:

  1. Структура / Шасси
  2. Привод / Мотор
  3. Контроллер
  4. Вводные устройства / Датчики
  5. Источник питания

В следующих шагах я опишу каждый из этих компонентов, и вы всё легко поймёте.

Шаг 3: Структура / Шасси

Структура состоит из физических компонентов. Робот имеет один или несколько физических компонентов, которые каким-либо образом двигаются для выполнения задания. В нашем случае структура робота – это шасси и колёса.

Шаг 4: Приводы

Под приводом можно понимать устройство, которое преобразовывает энергию (в робототехнике под энергией понимается электрическая энергия) в физическое движение. Большинство приводов производят вращательное или линейное движение.

В нашем случае привод – это DC-мотор, скорость которого равна 3000 оборотам в минуту, а вращающий момент 0.002 Н•м. Теперь добавим к нему шестерню с передаточным числом 1:48. Новая скорость уменьшается на коэффициент 48 (в результате давая 3000/44 = 68 оборотов в минуту) и вращающий момент увеличивается на коэффициент 48 (в результате давая 0.002 x 48 = 0.096 Н•м).

Шаг 5: Подготавливаем клеммы моторчиков

Отрежьте по 4 провода красного и черного цвета длиной примерно 12-15 см. Я использовал провода сечением 0.5 мм2. Оголите концы проводов. Припаяйте провода к клеммам моторчиков.

Вы можете проверить полярность моторчиков, соединив их с отсеком для батареек. Если он движется в прямом направлении (с красным проводом на позитивной и черным на негативной клеммах батареек), то с соединением все в порядке.

Шаг 6: Устанавливаем мотор

Прикрепите две акриловые распорки к каждому мотору при помощи двух длинных болтов и двух гаек. Для наглядности вы можете посмотреть видео.

Возьмите на заметку, что провода на каждом моторе ведут к центру шасси. Соедините оба красных и оба черных провода от моторов с каждой стороны шасси. После соединения у вас будет две клеммы на левой стороне и две на правой.

Шаг 7: Устанавливаем крышу

Послу установки 4 моторов нужно установить крышу. Приладьте 6 медных стоек при помощи гаек, клеммы проводов выведите сквозь отверстие в крыше.

Шаг 8: Контроллер

Теперь у нас установлены шасси и приводы, но нам не хватает контроллера. Шасси без контроллера никуда не поедут. Робот будет оставаться на месте, оставаясь безжизненным. Поэтому, для того чтобы робот перемещался, нам нужен мозг (контроллер).

Контроллер – программируемое устройство, способное работать по заданной программе и отвечающее за все вычисления, принятие решений и коммуникацию. В нашем случае в качестве контроллера мы используем микроконтроллер Ардуино Нано.

Контроллер принимает входные данные (с датчиков, удалённо и т.д.), обрабатывает их и затем даёт команду приводам (моторам) выполнить выбранное задание.

Если вы подключите позитивный провод от батарей на одну строну моторчика, затем подключите негативный провод от батарей на другой контакт моторчика, то он начнёт крутиться вперёд. Если вы поменяете провода местами, то мотор начнёт вращаться в другую сторону.

Микроконтроллер можно использовать, чтобы вращать мотор в одном направлении, но если вам хочется с помощью микроконтроллера вращать мотор и вперёд, и назад, то вам нужна дополнительная схема – H-мост. В следующем шаге я объясню, что это такое.

Шаг 9: Н-мост (модуль LM 298)

Что такое Н-мост?

Термин Н-мост произошел от типичного графического представления этой схемы. Это схема, которая может вращать мотор как в прямом, так и в обратном направлении.

Принцип работы:
Посмотрите приложенную картинку для понимания принципа работы схемы Н-моста. Мост состоит из 4 электронных выключателей S1, S2, S3, S4 (транзисторы / MOSFET/ IGBTS).

Когда выключатели S1 и S4 закрыты, а остальные два открыты, положительное напряжение будет проходить через мотор, и он будет вращаться в прямом направлении. Таким же образом, когда закрыты выключатели S2 и S3, а S1 и S4 открыты, обратное напряжение будет даваться на мотор и он начнёт вращаться в обратном направлении.

Заметка: выключатели на одной руке (то есть S1, S2 или S3, S4) никогда не закрываются одновременно – это создаст короткое замыкание.

Н-мосты доступны в виде интегральных схем, либо можно собрать свой мост при помощи 4 транзисторов или MOSFET. В моём случае используется интегральная схема Н-моста LM298, которая позволяет управлять скоростью и направлением моторов.

Описание распиновки:

Out 1: DC мотор 1 «+» или шаговый двигатель A+
Out 2: DC мотор 1 «-» или шаговый двигатель A-
Out 3: DC мотор 2 «+» или шаговый двигатель B+
Out 4: вывод мотора B
12v: вход 12V, но можно использовать от 7 до 35V
GND: Земля
5v: выход 5V, если джампер 12V стоит на месте, идеально для питания Arduino (и т.п.)
EnA: позволяет получать сигналы PWM для мотора A (Пожалуйста, прочитайте секцию «Arduino Sketch Considerations»)
IN1: включает мотор A
IN2: включает мотор A
IN3: включает мотор B
IN4: включает мотор B
BEnB: позволяет получать сигналы PWM для мотора B (Пожалуйста, прочитайте секцию «Arduino Sketch Considerations»)

Шаг 10: Входы / Датчики

В отличие от людей, роботы не ограничены лишь зрением, звуком, осязанием, обонянием и вкусом. Роботы используют различные датчики для взаимодействия с внешним миром.

Датчик – это устройство, которое выявляет и отвечает на определенные типы входящей информации из окружающего мира. Этой информацией может быть свет, тепло, движение, влажность, давление или любое другое явление окружающей среды.

Входящие сигналы могут идти от датчиков, удалённо, или со смартфона. В этом руководстве я использую смартфон в качестве девайса, отправляющего сигналы, управляющие роботом.

Шаг 11: Источник питания

Чтобы управлять приводами (моторами) и питать контроллер, роботу нужен источник питания. Большинство роботов питается от батарей. Когда мы говорим о батареях, то имеем в виду множество вариантов:

  1. Алкалиновые батарейки AA (не заряжаются)
  2. Никель-металгидридные или никель-кадмиевые батарейки AA (заряжаются)
  3. Литий-ионные батареи
  4. Литий-полимерные батареи

В зависимости от ваших нужд, нужно выбрать подходящий вид батарей. По-моему мнению, нужно всегда выбирать заряжаемые батареи достаточной ёмкости. Я использовал 2 литий-ионные батареи стандарта 18650 ёмкостью 2600mAh. Если для автономности вам нужно больше мощности, используйте большой комплект батарей, например 5A turnigy.

Отсек для батарей:
Отсек для батарей я заказал в Китае, он не подходил для батарей с плоским верхом, поэтому я использовал два неодимовых магнита для придания батарейкам нужной формы.

Зарядка:
Для зарядки батарей нужен хороший зарядник. По моему опыту, эти зарядники хорошо зарекомендовали себя:

  1. PowerEx AA Charger-Analyzer (Amazon)
  2. XTAR LiIon Battery Charger (Amazon)
  3. Turnigy LiPo Battery Charger (Amazon)

Шаг 12: Установка компонентов

Цельная схема устанавливается на крыше. Отсек для батарей, драйвер двигателей LM 298 и маленькую макетную плату я закрепил горячим клеем, но можно просто прикрутить их. Модуль bluetooth закрепляется скотчем. Ардуино нано вставьте в макетную плату.

Шаг 13: Электропроводка

Для соединения модулей понадобятся провода с джамперами.
Соедините красные провода двух моторов вместе (на каждой стороне) и затем черные провода. В итоге у вас выйдет по две клеммы с каждой стороны.

MOTORA отвечает за два правых мотора, соответственно два левых мотора соединены с MOTORB.
Для соединения всех компонентов следуйте инструкции:

Соединение моторов:

Out1 -> красный провод левостороннего мотора (+ )
Out2 -> черный провод левостороннего мотора ( — )
Out3 -> красный провод правостороннего мотора ( + )
Out4 -> черный провод правостороннего мотора ( — )
LM298 — > Arduino
IN1 -> D5
IN2-> D6
IN2 ->D9
IN2-> D10
Модуль Bluetooth -> Arduino
Rx-> Tx
Tx ->Rx
GND -> GND
Vcc -> 3.3V
Питание
12V — > красный провод батарей
GND -> черный провод батарей и пин GND на Arduino
5V -> соедините с пином 5V Arduino

Шаг 14: Логика управления

Чтобы понять принцип работы, я создал эту логическую таблицу. Она очень пригождается во время написания кода.

Шаг 15: Софт

Часть с фотом очень проста, она не требует никаких библиотек. Если вы поняли таблицу логики из прошлого шага, то сможете написать свой код. Я не тратил на код много времени и просто скопировал чей-то готовый вариант. Чтобы управлять роботом-машиной, я использую смартфон, соединённый с контроллером через модуль Bluetooth (HC-06).

Скачайте приложение. После его установки, свяжите телефон с модулем Bluetooth. Пароль «1234». Код Ардуино прикреплён ниже.

Файлы

Шаг 16: Тестирование

Чтобы проверить робота-машину, я положил её на маленькую картонную коробку. Таким образом, колёса будут крутиться, но машинка будет оставаться на месте. Проверьте работоспособность, нажимая все доступные кнопки. Если всё работает, то можно по-настоящему управлять ей.

Заметка: если моторы вращаются в противоположном направлении, то просто поменяйте местами провода.

Шаг 17: Планы на будущее

В этом руководстве я объяснил, как создать простенькую машинку. Дальше я хочу добавить в неё некоторые улучшения. Вы можете присоединить к ней различные датчики, вот некоторые идеи:

  1. Добавление ультразвукового датчика для объезда препятствий
  2. Использование модуля WiFi, например ESP8266 или Node MCU вместо Bluetooth, для удлинения дистанции управления.
  3. Добавление солнечной панели для зарядки батарей.

Очередная Arduino машинка + сборка простейшего варианта

Купил зарядку для ума в виде популярного конструктора arduino и понял одну простую вещь: не все там так гладко, как хочется. Одна покупка тянет за собой другую и так далее и далее, пока сам себе не стукнешь по рукам и не скажешь хватит. Поэтому, чтобы сэкономить вам время, нервы и финансы хочу поделиться опытом сборки простейшей машинки, которая будет объезжать препятствия.

Что нам понадобится:

1. Шасси для робота, я взял это =9,50$
2. Драйвер двигателя, например L9110s=1,22$
3. Датчик, который будет определять препятствие, я остановился на самом популярном и дешевом варианте дальномере HC-SR04=0,94$
Однако, никто не мешает воспользоваться более дорогими аналогами или чем-то подобным
4. Крепление датчика,синий, не самый лучший, но жизнеспособный вариант. =1,08$
В качестве аналогов: прозрачный, еще существует неуловимый желтый, наиболее прошаренный, но ссылку так и не нашел. Кто будет искать на вид он похож на синий, но имеет нормальные отверстия под винт м3 и 4 шурупа для крепления дальномера.
5. Плата arduino, которая будет обрабатывать данные с датчика и выдавать решение, куда ехать дальше. Остановился на UNO, как на самой удобной для моделирования на «лету» =5.88$
Эта плата выбрана из-за возможности заменить микроконтроллер в случае фатальной неудачи, так что можно купить версию в два раза дешевле

Итого я потратил примерно 19$ на самое основное

Однако дальше больше:

набор латунных стоек для удобства сборки =8,90$, провода =7,10$, дюпон разъемы (покупал давно, дешевле и для других целей, ссылка для понимания о чем речь),клищи для обжимки разъемов =13,21$, повербанк=1,15$ + по мелочи винты, шайбы, отвертки, аккумуляторы…

!!! терминалы, разъемы, клещи можно заменить набором проводов

вышеперечисленное мне понадобится позже и не раз, не обязательно так разгоняться

Парочка фото на закуску

Провода и терминалы

Стойки, болты, гайки, шайбы

Сборка

Переходим к самому интересному — к созданию Франкенштейна!
Первым делом сверлим в синем кронштейне отверстие под болт м3, потому как иного варианта крепления я не нашел

на термоклей сажаем дальномер.

Собираем шасси и крепим наш датчик. Чтобы он располагался как можно ниже, пришлось закрепить его не сразу на шасси, а с помощью стойки опустить на несколько сантиметров вниз. Нижний край кронштейна получился на одном уровне с моторами.

Крепим драйвер двигателя, подключаем моторы.

Приспосабливаем повербанк вместо батарейного отсека.
Для этого делаем два отверстия под винты м3 для крепления на шасси, припаиваем два проводка «+» и «-» к USB на плате и выводим провода через еще одно просверленное отверстие. К сожалению у меня не было под руками подходящего выключателя, так что эту функцию будет выполнять отключение проводков от ардуины. Далее крепим это дело на шасси.


Ставим ардуину, подключаем провода


Удобно, что заряжается аккумулятор через повербанк.

Вставляем аккумулятор прошиваем (воспользовался средой atmel studio 6), переворачиваем, чтобы не убежала, и тестируем, что получилось.

На первый взгляд все норм, если появляется препятствие машинка отворачивает в сторону, проверяет наличие препятствия и в случае повторного обнаружения поворачивает в другую сторону. Что получилось на практике: препятствия обнаруживает на ура, поворачивает неплохо, опытным путем поставил нужные задержки, но практически не способна ехать по прямой из-за заднего направляющего колеса. Скорее всего это мне попался такой «тугой» вариант, но из-за этого машинка всегда едет по диагонали, мелочь, а неприятно.

Подведем итоги

Для начала, тем, кто решит делать что-то подобное, стоит обратить внимание на шасси с четырьмя моторами. Такой шаг, в теории, исключит вероятность движения по дуге, но может добавить головной боли при подборе драйвера двигателя. Но не спешите ломать голову, можно оставить этот, все должно отлично работать, по токам проходит впритык — два мотора на канал. А вот однобаночного повербанка не хватит точно. На мой взгляд это уже повод рискнуть. Так же придется покупать шайбы, т.к. при креплении к пластмассе могут быть неприятные вещи. Еще было бы отлично разделить питание ардуины и моторов, либо воспользоваться стабилизатором, на худой конец впаять конденсатор большой емкости, но это для истинных ценителей, у меня работает и так. На практике я уложился в цену примерно 2000 руб, можно было и дешевле, но это была моя зарядка для ума и первый опыт в программировании (для чего собственно все и затевалось), особо экономить не стал. Появится время прикручу радиоуправление и выключатель.

P.S. Проблему движения по дуге решала замена моторов, спасибо за совет. При покупке шасси не спешите подтверждать, сначала испытайте его в деле. Больше косяков нет, все работает.


мой первый обзор ^_^

Вот похожий обзор на готовый набор для сборки, а не с злостный хэндмэйд со сверлением, пайкой и термоклеем.

Балансирующий блютуз робот на ардуино

Робот – машинка на Ардуино становятся одним из самым популярных инженерных проектов в школьной робототехнике. Именно с таких устройств, автономных или управляемых со смартфона и bluetooth, начинается путь в робототехнику “после Lego”. К счастью, сегодня можно без труда купить все необходимые компоненты и достаточно быстро создать своего первого робота для езды по линии или объезда препятствий. В этой статье вы найдете подробную видео инструкцию как сделать продвинутый автомобиль Arduino Car своими руками, с питанием, датчиками линии, расстояния и управлении через bluetooth.

Робот на ардуино своими руками

В отличие от других проектов, создание робота – автомобиля (Arduino Car) требует понимания и навыков работы сразу с несколькими важными компонентами, поэтому не стоит приступать к созданию машинок без получения базовых навыков работы с платформой Arduino. В любом случае, вам нужно будет но только подключить готовые модули, но и собрать конструкцию, шасси с двигателями, обеспечить правильное питание и управление. Все это потребует определенного терпения.

Робот машина на Ардуино

Вот список ключевых компонентов, которые обязательно встретятся в проекте.

Контроллер Ардуино

Куда уж без него, если мы говорим о проектах на этой платформе. Как правило, роботы машины делают на базе плат Arduino Uno и Nano. Mega будут слишком большие, Pro Mini сложнее подключать к компьютеру и соединять с остальными компонентами, а Leonardo требуют дополнительных навыков в программировании, они дороже и их основное преимущество (тесная интеграция с компьютером в качестве периферийного устройства) в данном случае не слишком востребована.

Есть еще вариант использования плат ESP8266 или ESP32, тогда в проекте появляется возможность управления машиной через WiFi. Но и сами платы и их программирование требует определенных навыков, в этой статье мы будем говорить преимущественно об Uno или Nano.

Конструкция, шасси и двигатели робота на Ардуино

Для того, чтобы что-то поехало или стало перемещаться, надо снабдить “это” колесами, гусеницами или манипуляторами-ногами. Вот тут выбор совершенно не ограничен, можно использовать совершенно любые комбинации и сочетания платформ. Как правило, в качестве начального варианта берутся уже готовые наборы платформ с Алиэкспресс.

Двигатель, шасси и колеса машинки на ардуино

Если работать со стандартными наборами вам не интересно, можно создать платформу своими руками. Например, разобрать игрушечные радиоуправляемые машинки или любые двигатели на 5-12 вольт, с редукторами или без. Колеса можно создать и самим, что тоже является интересной задачей.

Драйвер двигателей

Ардуино – достаточно ранимое устройство, не терпящее больших нагрузок по току. Соединяя его с “брутальными” мощными двигателями, не избежать беды. Поэтому для нормальной совместной работы нам нужно будет включить в схему робота компонент, отвечающий за управление двигателями – подающий и отключающий ток на их обмотки. Речь идет о микросхеме или готовом модуле, которые называют драйвером двигателя. На нашем сайте есть статьи, посвященные драйверам, построенным на схеме H-моста. Если вы покупаете готовые шасси, то обязательно предусмотрите возможность размещения на них подходящего драйвера.

Красивый корпус

Как правило, вся конструкция автомобиля строится вокруг его шасси. Если посмотреть примеры готовых проектов, то они часто выглядят как “провода на колесиках” – внешний вид их изобилует пучками соединительных проводов, ведущих от восседающего на троне контроллера Ардуино к драйверам, моторам и датчикам. Между тем, красивый и функциональный корпус не только вызывает правильные эстетические чувства и помогает выделить вашу модель от остальных. Хороший корпус может превратить игрушку в реальное устройство, помогает привить навыки конструирования и промышленного дизайна, что важно для инженеров любого возраста.

Питание робота

Обеспечение правильной схемы питания – это то, что очень часто оказывается на последнем месте в списке приоритетов начинающих ардуинщиков. Между тем, именно ошибки в схеме электропитания становятся основными причинами проблем, возникающих в процессе работы умных устройств на Ардуино. Создавая ардуино-машинку нужно предусмотреть питание контроллера, двигателей, драйвера и датчиков. У всех них есть свои ограничения и особенности работы, требуется создать оптимальное по весу и сложности решение, позволяющее учесть все эти ограничения.

Питание робота на Ардуино

Создавая по-настоящему автономное устройство робота, нужно побеспокоиться и о времени его работы, и о возможности быстрой подзарядки или смены батареек. Как правило, выбираются решения из следующих вариантов:

  • Обычные батарейки AA. Тут нужно понимать, что платы Arduino Uno, Nano и большинство двигателей, используемых в Ардуино-робототехнике, требуют напряжения в диапазоне 6-9 вольт. Поэтому придется собрать вместе последовательно не менее 4 батареек на 1,5 В, причем сами батарейки должны быть хорошего качества и обеспечивать работу с достаточно большим током. Например, большинство солевых батареек этим критериям не удовлетворяют. Батарейки AAA при создании ардуино-машинок практически не используются из-за своей пониженной емкости (хотя могут использоваться в миниатюрных моделях, где размер имеет первостепенное значение).
  • Аккумулятор AA. Здесь возникает еще большее ограничение по напряжению и току. Большинство аккумуляторов выдают напряжение 1,2 вольт, поэтому их требуется больше для “собирания” нужных нам 6-9 вольт. Несомненным плюсом является возможность перезарядки.
  • Литиевые аккумуляторы 18650. Это уже “серьезная артиллерия”, позволяющая получить большое время автономной работы, возможность подзарядки и приемлемые характеристики по току и напряжению. Рабочее напряжение для таких элементов питания – 3,7 В, что позволяет собирать готовую схему питания всего из двух элементов.
  • Другие источники питания. Сюда можно включить как более мощные и габаритные никель-металлгидридные, кадмиевые аккумуляторы, так и многочисленные литий-ионные “плоские” варианты, используемые в дронах, смартфонах или другой портативной цифровой технике.

Каким бы ни был источник питания, нужно обеспечить его надежное крепление, удобное расположение, защиту от воздействия недружелюбной окружающей среды. Если вы подключаете к одному источнику и контролер, и двигатели, и датчики, то нужно позаботиться о правильной схеме, включающей, например, надежную связь “по земле” всех устройств.

Где купить платформу и запчасти

Все, о чем говорится в этой статье, можно без проблем купить на всем известном сайте. К сожалению, подавляющее большинство предложений основываются на стандартной платформе 4WD автомобиля с двумя несущими планками, не очень надежными двигателями и колесами, любящими ездить в “развалочку”. Но эти варианты относительно не дороги и вполне подойдут для начала работы.

(учимся пользоваться одним прерыванием для управления несколькими шаговыми моторами)

От старых экспериментов с балансировкой для роботов у меня остался вот такой экспонат

Робот ездил не очень хорошо, и я решил, что будет удобнее применить более скоростной контроллер ESP32 и возможно более дорогой гироприбор BNO055, так появился проект робота на ногах с колесами:

Selfbalancing bot (esp32) – part 2

В этом роботе мне удалось победить практическую сторону балансировки и добиться качественной работы алгоритмов.

Затем поступило достаточное количество вопросов о возможности реализации балансировки на роботе без подвижных ног, и как только появилось свободное время, я это реализовал (обязательно почитайте статью, там описана и теория и практика балансировки):

Все это время робот на шаговых моторах с Arduino Nano пылился в чулане, а алгоритмы совершенствовались и ускорялись. Пришло его время. Для него был адаптирован стандартный на начало лето 2019 года алгоритм балансировки. И. его производительности вполне хватило.

Модуль selfbalNANOmpu6050.ino
Основной запускающий программный модуль. В функции loop() производится расчет балансировки. Расчет аналогичен http://zizibot.ru/articles/programming/selfbalance-robot-esp32-bno055-mpu6050/ , добавлен блок обработки максимального наклона, после которого робот уже не сможет сбалансировать.

Модуль defin.h

Содержит описание переменных используемых для расчета балансировки, может содержать рудименты и атавизмы.

Модуль gyro_acsel.h

Инициализация гироприбора, чтения данных из гироприбора, устранение дрейфа нуля гироскопа.

Модуль step_motor.h

Обслуживает шаговые моторы. Включает в себя функцию void i_stepcoder(), которая вызывается по прерыванию 16-разрядного таймера (1 раз в 20микросекунд), и генерирует шаги, согласно условий, которые задаются в void SetSpeed(), которая в свою очередь принимает данные из расчета скорости по показаниям гироприбора.

Для генерации прерываний используется библиотека TimerOne.h, которая позволяет использовать 16разрядный таймер для генерации прерывания, которые нужны для обработки событий, которые невозможно отложить.

Также в модуле используется прямой доступ к порту PORTB , что позволило укорить функцию обработки прерывания и генерации шагов.

Давайте поговорим о том как можно использовать Ардуино для создания робота, который балансирует как Сигвей.

Сигвей от англ. Segway – двухколесное средство передвижения стоя, оснащенное электроприводом. Еще их называют гироскутерами или электрическими самокатами.

Вы когда-нибудь задумывались, как работает Сигвей? В этом уроке мы постараемся показать вам, как сделать робота Ардуино, который уравновешивает себя точно так же, как Segway.

Как работает балансировка?

Чтобы сбалансировать робота, двигатели должны противодействовать падению робота. Это действие требует обратной связи и корректирующих элементов. Элемент обратной связи – гироскоп-акселерометр MPU6050, который обеспечивает как ускорение, так и вращение во всех трех осях (основы MP26050 I2C). Ардуино использует это, чтобы знать текущую ориентацию робота. Корректирующим элементом является комбинация двигателя и колеса.

В итоге должен получиться примерно такой друг:

Схема робота

Сначала подключите MPU6050 к Ардуино и проверьте соединение, используя коды в этом учебном руководстве по интерфейсу IMU. Если данные теперь отображаются на последовательном мониторе, вы молодец!

Продолжайте подключать остальные компоненты, как показано выше. Модуль L298N может обеспечить +5В, необходимый для Ардуино, если его входное напряжение составляет +7В или выше. Тем не менее, мы выбрали отдельные источники питания для двигателя и схемы.

Создание робота

Корпус робота изготовлен в основном из акрилового пластика с двумя редукторными двигателями постоянного тока:

Основная печатная плата, состоящая из Arduino Nano и MPU6050:

Модуль драйвера двигателя L298N:

Мотор редуктора постоянного тока с колесом:

Самобалансирующийся робот по существу является перевернутым маятником. Он может быть лучше сбалансирован, если центр массы выше относительно колесных осей. Высший центр масс означает более высокий момент инерции массы, что соответствует более низкому угловому ускорению (более медленное падение). Вот почему мы положили батарейный блок на верх. Однако высота робота была выбрана исходя из наличия материалов 🙂

Завершенный вариант самостоятельно балансирующего робота можно посмотреть на рисунке выше. В верхней части находятся шесть Ni-Cd-батарей для питания печатной платы. В промежутках между моторами используется 9-вольтовая батарея для драйвера двигателя.

Теория

В теории управления, удерживая некоторую переменную (в данном случае позицию робота), требуется специальный контроллер, называемый ПИД (пропорциональная интегральная производная). Каждый из этих параметров имеет «прирост», обычно называемый Kp, Ki и Kd. PID обеспечивает коррекцию между желаемым значением (или входом) и фактическим значением (или выходом). Разница между входом и выходом называется «ошибкой».

ПИД-регулятор уменьшает погрешность до наименьшего возможного значения, постоянно регулируя выход. В нашем самобалансирующем роботе Arduino вход (который является желаемым наклоном в градусах) устанавливается программным обеспечением. MPU6050 считывает текущий наклон робота и подает его на алгоритм PID, который выполняет вычисления для управления двигателем и удерживает робота в вертикальном положении.

PID требует, чтобы значения Kp, Ki и Kd были настроены на оптимальные значения. Инженеры используют программное обеспечение, такое как MATLAB, для автоматического вычисления этих значений. К сожалению, мы не можем использовать MATLAB в нашем случае, потому что это еще больше усложнит проект. Вместо этого мы будем настраивать значения PID. Вот как это сделать:

  1. Сделайте Kp, Ki и Kd равными нулю.
  2. Отрегулируйте Kp. Слишком маленький Kp заставит робота упасть, потому что исправления недостаточно. Слишком много Kp заставляет робота идти дико вперед и назад. Хороший Kp сделает так, что робот будет совсем немного отклоняться назад и вперед (или немного осциллирует).
  3. Как только Kp установлен, отрегулируйте Kd. Хорошее значение Kd уменьшит колебания, пока робот не станет почти устойчивым. Кроме того, правильное Kd будет удерживать робота, даже если его толькать.
  4. Наконец, установите Ki. При включении робот будет колебаться, даже если Kp и Kd установлены, но будет стабилизироваться во времени. Правильное значение Ki сократит время, необходимое для стабилизации робота.

Поведение робота можно посмотреть ниже на видео:

Код Ардуино самобалансирующего робота

Нам понадобилось четыре внешних библиотеки, для создания нашего робота. Библиотека PID упрощает вычисление значений P, I и D. Библиотека LMotorController используется для управления двумя двигателями с модулем L298N. Библиотека I2Cdev и библиотека MPU6050_6_Axis_MotionApps20 предназначены для чтения данных с MPU6050. Вы можете загрузить код, включая библиотеки в этом репозитории.

Значения Kp, Ki, Kd могут работать или не работать. Если они этого не делают, выполните шаги, описанные выше. Обратите внимание, что наклона в коде установлен на 173 градуса. Вы можете изменить это значение, если хотите, но обратите внимание, что это угол наклона, которым должен поддерживаться роботом. Кроме того, если ваши двигатели слишком быстры, вы можете отрегулировать значения motorSpeedFactorLeft и motorSpeedFactorRight.

На этом пока всё. До встречи.

Опубликовал: Константин Александров / 17.04.2018

Arduino Portenta Machine Control — Интернет-магазин Arduino

Portenta Machine Control — это полностью централизованный маломощный промышленный блок управления, способный управлять оборудованием и механизмами. Его можно запрограммировать с использованием фреймворка Arduino или других встроенных платформ разработки.

Благодаря своей вычислительной мощности, Portenta Machine Control позволяет выполнять широкий спектр вариантов профилактического обслуживания и использования искусственного интеллекта. Он позволяет собирать данные в реальном времени с производственного цеха и при необходимости поддерживает удаленное управление оборудованием, даже из облака.

Ключевые преимущества включают:

  • Более короткий срок вывода на рынок

  • Дайте новую жизнь существующим продуктам

  • Добавить возможность подключения для мониторинга и управления

  • Адаптируйте его под свои нужды, каждый вывод ввода / вывода можно настроить

  • Сделайте оборудование умнее, чтобы быть готовым к революции искусственного интеллекта

  • Обеспечьте безопасность и надежность с нуля

  • Откройте новую возможность для бизнес-модели (e.грамм. сервитизация)

  • Взаимодействуйте с вашим оборудованием с помощью расширенного HMI

  • Модульная конструкция для адаптации и модернизации

Portenta Machine Control позволяет компаниям использовать новые модели «бизнес как услуга», отслеживая использование клиентами оборудования для профилактического обслуживания и предоставляя ценные производственные данные.

Arduino Machine Control позволяет управлять стандартным программным ПЛК и может подключаться к ряду внешних датчиков и исполнительных механизмов с изолированным цифровым вводом / выводом, аналоговым вводом / выводом, совместимым с 4-20 мА, 3 настраиваемыми температурными каналами и выделенным I2C. разъем.Доступны несколько вариантов сетевого подключения, включая USB, Ethernet и WiFi / BLE, в дополнение к отраслевым протоколам, таким как RS485. Все входы / выходы защищены самовосстанавливающимися предохранителями, а встроенная система управления питанием была спроектирована так, чтобы обеспечить максимальную надежность в суровых условиях.

Ядро Portenta Machine Control работает на плате микроконтроллера Arduino Portenta H7 (входит в комплект), высоконадежной конструкции, работающей в промышленных диапазонах температур (от -40 ° C до +85 ° C) с двухъядерной архитектурой, не требующей каких-либо внешних охлаждение.Главный процессор предлагает возможность подключения внешних человеко-машинных интерфейсов, таких как дисплеи, сенсорные панели, клавиатуры, джойстики и мыши, для изменения конфигурации конечных автоматов на месте и прямого управления процессами.

Дизайн Portenta Machine Control рассчитан на самые разные сценарии использования. Можно настроить выбор контактов ввода / вывода с помощью программного обеспечения. Portenta Machine Control выделяется как мощный компьютер для унификации и оптимизации производства, где один-единственный тип оборудования может удовлетворить все ваши потребности.Среди других выдающихся характеристик можно выделить следующие:

  • Промышленная производительность с использованием мощности плат Arduino Portenta

  • Корпус, совместимый с DIN-рейкой

  • Цанговые зажимы для быстрого подключения

  • Компактное устройство (170 x 90 x 50 мм)

  • Надежная конструкция, работающая при промышленных температурах (от -40 ° C до +85 ° C) с двухъядерной архитектурой, не требующей внешнего охлаждения

  • Встроенные часы реального времени (RTC) для идеальной синхронизации процессов

  • Используйте встроенные возможности подключения без каких-либо внешних компонентов

  • Сертификаты CE, FCC и RoHS

Portenta Machine Control может использоваться в различных отраслях промышленности с широким спектром типов машин, в том числе: этикетировочная машина, машина для формования и запечатывания, картонажная машина, склеивающая машина, электрическая духовка, промышленные стиральные и сушильные машины, миксеры и т. Д.

С легкостью добавьте Portenta Machine Control к своим существующим процессам и станьте владельцем своих решений на рынке машин.

История

— Виктория Ардуино

1905

ВИКТОРИЯ. ПЕРВАЯ МАШИНА

Юному Пьеру Терезио пришлось сразу признать, что мир кафе и баров меняется, как машины становятся старой школой. Он предложил создать новый тип устройства, машину, которая обеспечила бы быстрый, простой и безопасный способ подачи кофе.Он также понимал, что необходимо заменить котел, чтобы добиться максимальной эффективности. Используя технический опыт, полученный в школе, и уверенность, полученную с локомотивами в военное время (он тесно сотрудничал с паровыми котлами), он начал работу над концептуальной машиной.

1910

1910

DOUBLE TAP SYSTEM

SISTEMA DI RUBINETTO DOPPIO

В 1910 году Пьер Терезио Ардуино посвятил себя новому проекту: он не хотел воссоздавать просто машину, которая нагревает уже приготовленный кофе, но Настоящая машина для быстрого приготовления кофе.Новое устройство имело с одной стороны ручку портафильтра с системой быстрого крючка для приготовления кофе, а с другой стороны — фильтрованный контейнер, наполненный молотым кофе, который можно было прессовать и сжимать до тех пор, пока не произойдет заваривание через винтовой стержень. В 1910 году патент на создание под номером 108873 с регистрацией n. 325/195910 было подтверждено.

Nel 1910 Pier Teresio Arduino si dedicò al suo miglioramento ed al progetto di un nuovo apparecchio: era questa volta non più una macchina atta al solo riscaldamento del caffè già preparato in predenza, ma una verazanella per la preparato.Il nuovo apparecchio, che naturalmente sfruttava tutta l’esperienza del Priordente, aveva da un lato la maniglia portafiltro con attacco rapido для приготовления кофе эспрессо и далл’альтро, полученного с фильтром, содержащим поливер ди кофе, компресс эспрессо, эспрессо эспрессо, эспрессо эспрессо alla fine dell’infusione, mezzo di un pigoncino a vite per cavarne tutto l’aroma. Новое создание Creazione является бреттатным в 1910 году с номером 108873 с регистрацией. 325/15910.

1920

1920

МАШИНА СЕМЕЙНОГО ТИПА

LA MACCHINA TIPO FAMIGLIA

Среди моделей, появившихся в этот период Виктория Ардуино, была машина, названная «семейной».«Он был полностью хромированным, с электрическими функциями, позволял приготовить от одного до шести кофе одновременно. Допустим, это была настоящая красота и в то же время эффективность. Машина была всего 30 см в высоту, и когда пар в бойлере достигал оптимального давления, через отверстие расположенного сверху крана вода выталкивалась прямо. через молотый кофе.

Fra i modelli di macchina sfornati in questo periodo dalla Victoria Arduino c’era quello denominato ‘tipo famiglia’, completetamente cromato, a funzionamento elettrico, ch’era un vero gioiello di tecnica e d’estetica pre para che unteva sei tazze di caffè.La macchina era alta appena 30 cm e quando si otteneva in caldaia la pressione ottimale del vapore, aprendo il rubinetto posto alla sommità, l’acqua veniva spinta fuori attreso la polvere di caffè.

1922

1922

MURAL MACHINE

LA MACCHINA MURALE

«Настенная машина» является подлинно оригинальной. Названный «фреской», потому что прикрепленный болтами к стенам кафе, устройство подавало воду непосредственно из водопровода с помощью поршневого насоса, который включался с помощью ручного рычага, посылая нужное количество воды в нагреватель (электрический, газовый, или другой.)

La ‘macchina murale’ era veramente originale: veniva imbullonata al muro del locale ed era alimentata con acqua che proofiva direttamente dalla tubazione dell’acquedotto mediante la spinta di una pompa a stantuffo, azionata manu medianva una leva giusta Quantità al riscaldatore, che poteva essere elettrico oa gas o d’altro tipo. Questa macchina avrà successivamente un’evoluzione story che prevedeva a vista sul muro del bar, dietro al bancone di mescita, i soli gruppi portafiltro, con la macchina vera e propria installata diero la parete in locale attiguo.

1927

1927

МАШИНА С НАСОСОМ

LA MACCHINA CON POMPA

В 1926 году Виктория Ардуино подала заявку на право промышленной собственности, выпущенную в 1927 году. Это право позволило компании запатентовать новую систему, способную использовать высокие -температурная вода для приготовления кофе вместо пара. Чтобы опробовать патент, Виктория Ардуино сконструировала машину с двумя группами, каждая из которых имела ручной насос, который через поршень нагнетал воду идеальной температуры в молотый кофе.

Nel 1926 la Victoria Arduino aveva presentato domanda di Privativa Industrialale, il cui attestato venne rilasciato nel 1927, per un sistema atto ad ottenere il caffè usando, non pi il vapore ma l’acqua a temperatura inferiore a quella di e. Per dare pratica realizzazione a questo brevetto fu costruita una macchina a due gruppi, ciascuno dei quali era equipaggiato con una pompa manuale che tramite un поршень forzava il passaggio dell’acquolla, fornita al gruppo a temperatura quiza dell’acqua .

1946

1927

WAT SERIES. LUIGI CACCIA DOMINIONI

LA MACCHINA CON POMPA

В 1946 году Виктория Ардуино сотрудничала с Луиджи Качча Доминиони, известным международным архитектором и дизайнером. Архитектор создал серию WAT, в которую вошли модели Unovat с одной группой, Supervat и Watt с четырьмя группами.

Nel 1926 la Victoria Arduino aveva presentato domanda di Privativa Industrialale, il cui attestato venne rilasciato nel 1927, per un sistema atto ad ottenere il caffè usando, non pi il vapore ma l’acqua a temperatura inferiore a quella di e.Per dare pratica realizzazione a questo brevetto fu costruita una macchina a due gruppi, ciascuno dei quali era equipaggiato con una pompa manuale che tramite un поршень forzava il passaggio dell’acquolla, fornita al gruppo a temperatura quiza dell’acqua .

1951

1922

MOBIL BAR

LA MACCHINA MURALE

В 1951 году Виктория Ардуино также изготовила переносной стенд под названием Carrel bar с камерой газового котла, предназначенный специально для путешествующих уличных бариста.Этот мобильный бар стал неотъемлемой частью мероприятий, выставок также можно найти на тротуарах центральных вокзалов.

La ‘macchina murale’ era veramente originale: veniva imbullonata al muro del locale ed era alimentata con acqua che proofiva direttamente dalla tubazione dell’acquedotto mediante la spinta di una pompa a stantuffo, azionata medianteva una leva man Quantità al riscaldatore, che poteva essere elettrico oa gas o d’altro tipo. Questa macchina avrà successivamente un’evoluzione story che prevedeva a vista sul muro del bar, dietro al bancone di mescita, i soli gruppi portafiltro, con la macchina vera e propria installata diero la parete in locale attiguo.

1953

1910

АВТОМАТИЧЕСКАЯ МАШИНА

SISTEMA DI RUBINETTO DOPPIO

В 1950-х годах Виктория Ардуино создала свою первую автоматическую кофемашину с токенами, наподобие тех, которые мы часто видим повсюду в наши дни.

Nel 1910 Pier Teresio Arduino si dedicò al suo miglioramento ed al progetto di un nuovo apparecchio: era questa volta non più una macchina atta al solo riscaldamento del caffè già preparato in predenza, ma una verazanella per la preparato.Il nuovo apparecchio, che naturalmente sfruttava tutta l’esperienza del Priordente, aveva da un lato la maniglia portafiltro con attacco rapido для приготовления кофе эспрессо и далл’альтро, полученного с фильтром, содержащим поливер ди кофе, компресс эспрессо, эспрессо эспрессо, эспрессо эспрессо alla fine dell’infusione, mezzo di un pigoncino a vite per cavarne tutto l’aroma. Новое создание Creazione является бреттатным в 1910 году с номером 108873 с регистрацией. 325/15910.

1968

1910

СЕРИЯ VENUS

SISTEMA DI RUBINETTO DOPPIO

В конце 60-х годов прошлого века производство вертикальных станков снова стало популярным.Именно в эту эпоху мы создали новые модели Venus и Venus family, которые до сих пор пользуются большим успехом. «Семейство Венеры» отличалось своим вибрационным насосом.

Nel 1910 Pier Teresio Arduino si dedicò al suo miglioramento ed al progetto di un nuovo apparecchio: era questa volta non più una macchina atta al solo riscaldamento del caffè già preparato in predenza, ma una verazanella per la preparato. Il nuovo apparecchio, che naturalmente sfruttava tutta l’esperienza del Priordente, aveva da un lato la maniglia portafiltro con attacco rapido для приготовления кофе эспрессо и далл’альтро, полученного с фильтром, содержащим поливер ди кофе, компресс эспрессо, эспрессо эспрессо, эспрессо эспрессо alla fine dell’infusione, mezzo di un pigoncino a vite per cavarne tutto l’aroma.Новое создание Creazione является бреттатным в 1910 году с номером 108873 с регистрацией. 325/15910.

2001

1922

LA MACCHINA MURALE

NUOVA SIMONELLI ПРИОБРЕЛА БРЕНД VICTORIA ARDUINO

В конце 2001 года владелец компании Микеле Мерканделли решил передать Викторию Ардуино Nuova двум компаниям. уже сотрудничаем в течение разных лет, поэтому приобретение было завершено по этой причине. Именно благодаря этому сотрудничеству проект, начатый Пьером Терезио Ардуино в первых 1900-х годах, начал процветать.Он хотел получить более широкую картину компании, не только продавая кофемашины, но и объединяя философские и литературные теории и распространяя культуру кофе по всему миру.

La ‘macchina murale’ era veramente originale: veniva imbullonata al muro del locale ed era alimentata con acqua che proofiva direttamente dalla tubazione dell’acquedotto mediante la spinta di una pompa a stantuffo, azionata medianteva una leva man Quantità al riscaldatore, che poteva essere elettrico oa gas o d’altro tipo.Questa macchina avrà successivamente un’evoluzione story che prevedeva a vista sul muro del bar, dietro al bancone di mescita, i soli gruppi portafiltro, con la macchina vera e propria installata diero la parete in locale attiguo.

2005

1920

VENUS CENTURY

LA MACCHINA TIPO FAMIGLIA

В 2005 году по случаю своего 100-летнего юбилея Виктория Ардуино выпустила коллекцию под названием Venus Century. Это была вертикальная кофемашина эспрессо с минималистичным дизайном, всего 100 штук.Кофемашина с номером «000» была подарена тогдашнему Папе Бенедикту XVI, который сам был любителем кофе.

Fra i modelli di macchina sfornati in questo periodo dalla Victoria Arduino c’era quello denominato ‘tipo famiglia’, completetamente cromato, a funzionamento elettrico, ch’era un vero gioiello di tecnica e d’estetica pre para che unteva sei tazze di caffè. La macchina era alta appena 30 cm e quando si otteneva in caldaia la pressione ottimale del vapore, aprendo il rubinetto posto alla sommità, l’acqua veniva spinta fuori attreso la polvere di caffè.

2013

1920

ЗАПУСК MYTHOS ONE

LA MACCHINA TIPO FAMIGLIA

Mythos: кофемолки нового поколения по запросу с передовыми технологиями и продуманными деталями, которые удовлетворят даже самых требовательных бариста.

Fra i modelli di macchina sfornati in questo periodo dalla Victoria Arduino c’era quello denominato ‘tipo famiglia’, completetamente cromato, a funzionamento elettrico, ch’era un vero gioiello di tecnica e d’estetica pre para che unteva sei tazze di caffè.La macchina era alta appena 30 cm e quando si otteneva in caldaia la pressione ottimale del vapore, aprendo il rubinetto posto alla sommità, l’acqua veniva spinta fuori attreso la polvere di caffè.

2014

1927

ЗАПУСК VA 388 BLACK EAGLE

LA MACCHINA CON POMPA

В 2015 году мир впервые увидел VA388 Black Eagle, машину высшего уровня в модельном ряду с высококлассным оборудованием. технология, которая позволяет бариста в полной мере ощутить уникальность фирменного кофе.Чтобы создать эту превосходную кофемашину, компания собрала команду квалифицированных исследователей, профессионалов, дизайнеров и бариста высокого уровня. Результатом стало создание привлекательной кофемашины, которая стала центром внимания каждой кофейной стойки, которую она украшает.

Nel 1926 la Victoria Arduino aveva presentato domanda di Privativa Industrialale, il cui attestato venne rilasciato nel 1927, per un sistema atto ad ottenere il caffè usando, non pi il vapore ma l’acqua a temperatura inferiore a quella di e.Per dare pratica realizzazione a questo brevetto fu costruita una macchina a due gruppi, ciascuno dei quali era equipaggiato con una pompa manuale che tramite un поршень forzava il passaggio dell’acquolla, fornita al gruppo a temperatura quiza dell’acqua .

2015

1927

LA MACCHINA CON POMPA

Лучшие бариста мира заслуживают лучшее оборудование, чтобы показать свои лучшие результаты в мировом масштабе. С 2015 года VA388 является официальной кофемашиной, используемой на чемпионате мира бариста.

VA 388 СТАНОВИТСЯ ОФИЦИАЛЬНОЙ МАШИНОЙ МИРОВОГО ЧЕМПИОНАТА БАРИСТА

Nel 1926 la Victoria Arduino aveva presentato domanda di Privativa Industrialale, il cui attestato venne rilasciato nel 1927, per un sistema at ma ilttene ‘acqua a temperatura inferiore a quella di ebollizione. Per dare pratica realizzazione a questo brevetto fu costruita una macchina a due gruppi, ciascuno dei quali era equipaggiato con una pompa manuale che tramite un поршень forzava il passaggio dell’acquolla, fornita al gruppo a temperatura quiza dell’acqua .

2019

1920

НАЧИНАЕТСЯ БУДУЩЕЕ

Введение в программирование на машинном языке Arduino — Arxterra

Это некоторые из источников, которые я использовал для разработки материала, используемого в серии лекций.

0010 0111 0000 0000 → 1110 1111 0001 1111 → 1011 1001 0000 0111 → 1011 1001 0001 1000
1011 1001 0000 0100 → 1011 0000 0111 0110 → 1011 1000 0111 0101 → 1100 1111 1111 1101

Напишите программу сборки, чтобы свет включается и выключается выключателем.Похожая программа использовалась при разработке The Wake-up Machine.

Важной частью этого курса является понимание дизайна и языка «Компьютер».

Компьютер реализует классический цифровой вентиль , который вы изучили в своем классе Digital Logic (EE201), в программном обеспечении с такими инструкциями, как and, or, и eor / xor.

Вам также придется плавно переходить от двоичной системы к шестнадцатеричной и обратно (например, Системы счисления ).

Компьютерные программы перемещают данные через регистры, поэтому практическое знание триггеров и регистров также является важной основополагающей частью этого класса.

Наконец, вместо проектирования с воротами (EE201) вы будете проектировать с помощью кода. Таким образом, вам нужно будет изучить такие концепции Programming , как: передача данных (выражения присваивания), арифметические и логические операторы, передача управления (ветвление и цикл), а также операторы битового и битового тестирования, которые вы использовали в своем классе программирования (CECS174 или CECS100). .

Хорошая новость заключается в том, что справка доступна в главе 0: «Введение в вычисления» вашего учебника, дополнительные материалы для чтения представлены в начале этого документа, в Интернете и в Приложении A — Системы счисления.

Числа и их компьютерное представление

Введение

Результат десяти пальцев по основанию 10

Арабские символы 0-9, Индия создала нулевую и позиционную нотацию

Другие системы: Римские цифры: по существу аддитивные. Важность римских цифр заключается в том, предшествует ли символ другому символу или следует за ним.Бывший. IV = 4 против VI = 6. Это была очень неуклюжая система для арифметических операций.

Позиционная запись (положительные действительные целые числа)

Дробные числа рассматриваться не будут, но следует отметить, что добавление указанных чисел будет простым и логичным дополнением к представленной теории.

Значение каждой цифры определяется ее положением. Обратите внимание на произношение 256 «двести пятьдесят шесть»?

Пр. 256 = 2 * 10 2 + 5 * 10 1 + 6 * 10 0

Обобщение до любого основания или системы счисления

Основание или основание системы счисления = Количество различных цифр, которые могут встречаться в каждой позиции в системе счисления.

N = A n r n + A n-1 r n-1 +… + A 1 r 1 + A 0 r 0 (или просто A 1 г + А 0 )

Введение в двоичную систему

Работа большинства цифровых устройств является двоичной по своей природе, независимо от того, включены они или нет.

Примеры: переключатель, реле, трубка, транзистор и транзисторно-транзисторная логическая интегральная схема (TTL IC)

Таким образом, для цифрового компьютера логично использовать базу 2.

Примечание: будущие устройства могут не иметь этой характеристики, и это одна из причин, по которым основы и теория важны. Потому что они добавляют гибкости системе.

В двоичной системе разрешены только 2 состояния; 0 и 1 (ЛОЖЬ или ИСТИНА, ВЫКЛ или ВКЛ)

Пример: старший бит

Бит = одна двоичная цифра (0 или 1)

Это уравнение, связанное с позиционированием, также дает нам инструмент для преобразования с заданной системы счисления в систему счисления с основанием 10 — в этом примере из двоичной системы в десятичную.

База восемь и база шестнадцать

В начале разработки цифрового компьютера фон Нейман осознал полезность работы в промежуточных базовых системах, таких как base 8 (или Octal)

При группировании 3 двоичных цифр или битов образуется одна восьмеричная цифра. Обратите внимание, что 2 3 = 8

Таблица преобразования двоичного числа в восьмеричное

2 2 2 1 2 0

0 0 0 = 0

0 0 1 = 1

0 1 0 = 2

0 1 1 = 3

1 0 0 = 4

1 0 1 = 5

1 1 0 = 6

1 1 1 = 7 Символы (не числа) 8 и 9 не используются в восьмеричном формате.

Пример: 100 001 010 110

4 1 2 6 8 = 4 * 8 3 + 1 * 8 2 + 2 * 8 1 + 6 * 8 0 = 2134

Это еще один эффективный способ перехода от базы 2 к базе 10

Резюме: Base 8 позволяет вам работать на языке компьютера, не имея дело с большим количеством единиц и нулей. Это стало возможным благодаря простоте преобразования из базы 8 в базу 2 и обратно.

В микрокомпьютерах используется группировка по 4 бита (в отличие от 3 бита) или по основанию 16 (2 4 ).Первоначально произносимое как шестнадцатеричное, основание 16 было быстро переименовано в шестнадцатеричное (на самом деле оно должно быть шестнадцатеричным).

Таблица преобразования двоичного числа в шестнадцатеричное

2 3 2 2 2 1 2 0

0 0 0 0 = 0

0 0 0 1 = 1

0 0 1 0 = 2

0 0 1 1 = 3

0 1 0 0 = 4

0 1 0 1 = 5

0 1 1 0 = 6

0 1 1 1 = 7

1 0 0 0 = 8

1 0 0 1 = 9

1 0 1 0 = А

1 0 1 1 = В

1 1 0 0 = С

1 1 0 1 = D

1 1 1 0 = E

1 1 1 1 = F

В шестнадцатеричном формате Символы от 10 до 15 заимствованы из алфавита.Это показывает, насколько на самом деле относительные числа, или, другими словами, они на самом деле просто символы.

Пример: 1000 0101 0110

8 5 6 16 = 8 * 16 2 + 5 * 16 1 + 6 * 16 0 = 2134

Работать с основанием 16 не так сложно, как вы думаете, хотя это требует некоторой практики.

Преобразование от основания 10 к данному основанию (или основанию)

Последовательное деление лучше всего демонстрируется на примере

Чтобы цифры располагались в правильном порядке, позвольте им упасть вправо.

Для этого примера: 43 10 = 101011 2 Быстрая проверка (восьмеричное) 101011 = 5 * 8 + 3 = 43 10

Другой пример: преобразование 43 10 из десятичного числа в восьмеричное

Восьмеричное длинное деление

Для этого примера: 43 10 = 53 8 Быстрая проверка (восьмеричное) 5 * 8 + 3 = 43 10

Обобщение процедуры ИЛИ Почему это работает

Где r = система счисления, N = число, A = остаток и n = количество цифр в системе счисления r для числа N.Деление обычно выполняется по базе 10.

Другой способ выразить приведенную выше таблицу:

N = r * N 1 + A 0

N 1 = r * N 2 + A 1

N 2 = r * N 3 + A 2

:

N n-1 = r * N n + A n-1

N n = r * 0 + A n

или (теперь для ознакомления)

N = r * (r * N 2 + A 1 ) + A 0 заменитель N 1

N = r 2 N 2 + rA 1 + A 0 умножить r на уравнение

N = r 2 (r * N 3 + A 2 ) + rA 1 + A 0 заменитель N 2

:

N = A n r n + A n-1 r n-1 +… + A 1 r 1 + A 0 r 0

Номенклатура

Бит = 1 двоичная цифра

Байт = 8 бит

полубайт = один полубайт = 4 бита

Word = Зависит от компьютера

Двоичная арифметика

Двоичное сложение

Двоичное сложение выполняется аналогично десятичному сложению с использованием следующих правил двоичного сложения:

0 + 0 = 0

0 + 1 = 1

1 + 0 = 1

1 + 1 = 10 (0 с переносом 1)

Примеры:

Проблема 21 10 + 10 10 = 31 10 45 10 + 54 10 = 99 10 3 10 + 7 10 = 10 10
10101 2

+ 01010 2

_______________

11111 2

101101 2

+ 110110 2

_______________

1100011 2

011 2

+ 111 2

_______________

1010 2

Чек 1 * 2 3 + 0 * 2 2 + 1 * 2 1 + 0 * 2 0 =

1 * 8 + 0 * 4 + 1 * 2 + 0 * 1 = 10 10

Восьмеричное сложение

Восьмеричное сложение также выполняется аналогично десятичному сложению, за исключением того, что каждая цифра имеет диапазон от 0 до 7 вместо 0 до 9.

Проблема 21 10 + 10 10 = 31 10 45 10 + 54 10 = 99 10 3 10 + 7 10 = 10 10
25 8

+ 12 8

_______________

37 8

55 8

+ 66 8

_______________

143 8

3 8

+ 7 8

_______________

12 8

Чек 3 * 8 1 + 7 * 8 0

3 * 8 + 7 * 1 = 31 10

1 * 8 2 + 4 * 8 1 + 3 * 8 0

64 + 32 + 3 = 99 10

1 * 8 1 + 2 * 8 0

8 + 2 = 10 10

Шестнадцатеричное сложение

Шестнадцатеричное сложение также выполняется аналогично десятичному сложению, за исключением того, что каждая цифра имеет диапазон от 0 до 15 вместо 0 до 9.

Проблема 21 10 + 10 10 = 31 10 45 10 + 54 10 = 99 10 3 10 + 7 10 = 10 10

15 16

+ 0A 16

_______________

1 этаж 16

2D 16

+ 36 16

_______________

63 16

3 16

+ 7 16

_______________

A 16 (не 10)

Чек 1 * 16 1 + 15 * 16 0

16 + 15 = 31 10

6 * 16 1 + 3 * 16 0

96 + 3 = 99 10

10 * 16 0

10 10

Двоичное умножение
Десятичное число двоичный

11 10

х 13 10

_______________

33 10

11 10–

_______________

143 10

1011 2

х 1101 2

_______________

1011 2

0000 2-

1011 2–

1011 2–

_______________

10001111 2

Чек 8 * 16 1 + 15 * 16 0

128 + 15 = 143 10

Двоичное деление

Чек: 1 * 16 1 + 5 * 16 0 = 16 + 5 = 21 10

Практикуйтесь в арифметических операциях, придумывая задачи, а затем проверяя свои ответы, преобразовывая их обратно в основание 10 с помощью различных оснований (т.е., 2, 8 и 16).

Как компьютер выполняет арифметические операции — это гораздо более сложная тема, и в этом разделе мы ее не рассматривали.

Дополнения и отрицательные числа ИЛИ Добавление знакового бита

Сложение, умножение и деление — это хорошо, но как насчет вычитания и отрицательных чисел? Еще в начальной школе вы узнали, что вычитание — это просто сложение отрицательного числа. Математики вместе с инженерами использовали этот принцип вместе с арифметикой по модулю (естественный продукт сумматоров конечной ширины), чтобы позволить компьютерам работать с отрицательными числами без добавления каких-либо новых аппаратных элементов в арифметико-логический блок (ALU).

Знак Величина

Вот простое решение, просто добавьте знаковый бит. Для аппаратной реализации этого решения вам потребуется создать вычитатель; что означает больше денег.

знак величина

Пример: — 2 = 1 0010 2

Единицы Дополнение

Вот решение, которое немного сложнее. Добавьте знаковый бит и инвертируйте каждый бит, составляющий величину — просто измените 1 на 0 и 0 на 1.

знак величина

Пример: — 2 = 1 1101 2

Чтобы вычесть в дополнении 1, вы просто добавляете биты знака и величины, позволяя последнему биту переноса (от знака) попасть в корзину битов , а затем добавляете 1 к ответу. Еще раз позвольте последнему переносимому биту упасть в битовое ведро. Битовая корзина возможна из-за физического размера сумматора.

0 1010 2 10

+ _ 1 1101 2 + (- 2)

0 1000 2 8

+ ______ 1 2 Корректировка

0 1001 2

Хотя теперь вы можете использовать свой аппаратный сумматор для вычитания чисел, теперь вам нужно добавить 1 к ответу.Это снова означает добавление оборудования. Проблема усугубляется тем, что дополнение до единиц позволяет двум числам равняться 0 ( шизофреника, ноль ).

Дополнение до двоек

Вот решение, которое немного сложнее в настройке, но не требует настройки в конце добавления. Есть два способа получить двойное дополнение к числу.

Метод 1 = Возьмите дополнение до 1 и прибавьте 1

__0 0010 2 2

+ 1 1101 2 Дополнение на 1 (т.е. инвертировать)

+ 1 2 доб 1

1 1110 2

Метод 2 = Двигайтесь справа налево, пока не встретите 1, затем инвертируйте.

0 0010 2 начало = 2 10
0 2 без изменений
10 2 без изменений, но встречается одно
110 2 инвертировать = изменить 0 на 1
1110 2 инвертировать = изменить 0 на 1
1 1110 2 инвертировать = изменить 0 на 1

Вычитание в дополнительном двоичном коде аналогично сложению.Никакой корректировки не требуется, и дополнение до двух имеет , нет шизофренического нуля , хотя у него есть дополнительное отрицательное число (см. Как это работает).

0 1010 2 10

+ 1 1110 2 + (- 2)

0 1001 2 8

Примеры:

Проблема 33 10 -19 10 = 14 10 69 10 — 84 10 = -15 10

0 100001 2

+ 1 101101 2

_______________

0 001110 2

0 1000101 2

+ 1 0101100 2

_______________

1 1110001 2

Чек преобразовать в промежуточную базу E 16 = 14 10 преобразовать обратно в знаковую величину

— 0001111 2

преобразовать в промежуточную базу (16)

— Факс 16 = — 15 10

Почему это работает

Реальные сумматоры имеют конечное число битов, что естественным образом приводит к арифметике по модулю — битовой корзине.

Перелив

Теперь, когда арифметика сводится к круговороту, положительные числа могут складываться в отрицательные и наоборот. Два теста обеспечивают быструю проверку наличия или отсутствия условия «переполнения».

Тест 1 = Если два числа отрицательные, а ответ положительный, произошло переполнение.

Тест 2 = Если два числа положительные, а ответ отрицательный, произошло переполнение.

Если бы компьютеры были калькуляторами, а мир был бы идеальным местом, с нами было бы покончено.Но это не так, и поэтому мы продолжим рассмотрение нескольких реальных проблем и их решений.

Коды символов ИЛИ Нечисловая информация

Задача с десятичным числом

представляют собой десятичные числа в двоичном компьютере. Двоичное представление десятичного числа несколько лет назад могло быть «жестко зашито» в арифметико-логический блок (АЛУ) компьютера. Сегодня он, скорее всего, просто представляет некоторую информацию, которая естественным образом представлена ​​в базе 10, например, ваш студенческий билет.

Решение

В этой задаче необходимо представить десять разных цифр. Используя 4 бита, можно создать 2 4 или 16 комбинаций. Используя 3 бита, можно создать 2 3 или 8 комбинаций. Таким образом, для представления одной десятичной цифры потребуется 4 бита. Здесь следует указать, как можно создать 16 комбинаций из 4 битов (0000 — 1111), в то время как наибольшее числовое значение, которое может быть представлено, равно 15. Причина, по которой наибольшее числовое значение и количество комбинаций различаются, связана с тем, что ноль (0) — одна из комбинаций.Это различие указывает на необходимость всегда отслеживать более влажный или нет, вы работаете ноль или один родственник и что именно вам нужно — двоичное число или комбинации.

Самый распространенный способ представления десятичного числа — это двоично-десятичное число (BCD). Здесь каждое двоичное число соответствует его десятичному эквиваленту, а числа больше 9 просто недопустимы. BCD также известен как код 8-4-2-1, поскольку каждое число представляет соответствующие веса двоичных цифр.Напротив, код Excess-3 — это невзвешенный код, который использовался на более ранних компьютерах. Его присвоение кода происходит из соответствующего кода BCD плюс 3. Код Excess-3 имел то преимущество, что, дополняя каждую цифру представления двоичного кода десятичной цифры (дополнение до единицы), можно было сформировать дополнение до 9 этой цифры. В следующей таблице перечислены все десятичные цифры и их эквивалентное представление кода BCD и Excess-3. Я также включил отрицательный эквивалент каждой десятичной цифры, закодированной с использованием кода Excess-3.Например, дополнение к 0100 (1 десятичный знак) равно 1011, что составляет 8 десятичных знаков. Вы можете найти больше десятичных кодов на странице 18 «Цифрового дизайна» М. Морриса Мано (текст курса).

Десятичное двоичное кодирование (BCD) Превышение-3
Десятичная цифра Двоичный код 8‑4-2-1 Десятичная цифра Двоичный код Комплимент 9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

НЕТ

НЕТ

НЕТ

НЕТ

НЕТ

НЕТ

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

НЕТ

НЕТ

НЕТ

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

НЕТ

НЕТ

НЕТ

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

1111

1110

1101

1100

1011

1010

1001

1000

0111

0110

0101

0100

0011

0010

0001

0000

Проблема с буквенно-цифровым символом

Представляют собой буквенно-цифровые данные (строчные и прописные буквы алфавита (a-z, A-Z), цифровые числа (0-9) и специальные символы (возврат каретки, перевод строки, точка и т. Д.)).

Решение

Для представления букв алфавита в верхнем и нижнем регистре, а также десяти цифр необходимо не менее 62 (2 × 26 + 10) уникальных комбинаций. Хотя код, использующий только шесть двоичных цифр, обеспечивающий 2 6 или 64 уникальных комбинации, будет работать, для специальных символов останется только 2 комбинации. С другой стороны, код, использующий 7 битов, обеспечивает 2 7 или 128 комбинаций, что обеспечивает более чем достаточно места для алфавита, чисел и специальных символов.Итак, кто решает, какие двоичные комбинации какому символу соответствуют. Здесь нет «лучшего способа». Около тридцати лет назад IBM выпустила новую серию компьютеров, которые использовали 8 бит для хранения одного символа (2 8 = 256 комбинаций), и разработала расширенный двоично-десятичный код обмена (EBCDIC произносится как ep-su-dec). для этого. Поскольку у IBM была почти монополия в области компьютеров, в то время другие производители компьютеров отказались принять EBCDIC, и именно так появился 7-битный американский стандартный код для обмена информацией (ASCII).В настоящее время ASCII принят практически всеми производителями микрокомпьютеров и мини-компьютеров. В таблице ниже показан частичный список кода ASCII. На странице 23 текста перечислены все 128 кодов с пояснениями управляющих символов.

ДЕКАБРЬ HEX СИМВОЛ ДЕКАБРЬ HEX СИМВОЛ
32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

2C

2D

2E

2F

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

3A

3C

3D

3E

!

#

$

%

и

(

)

*

+

,

*

/

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

:

;

?

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

4A

4C

4E

4F

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

5A

5C

5D

5E

5F

@

А

В

С

D

E

Ф

G

H

Я

Дж

К

л

м

N

O

квартал

R

S

т

U

В

Вт

Х

Я

Z

[

]

^

_

Слово «строка» обычно используется для описания последовательности символов, хранимых с помощью их числовых кодов (например, ASCII).

Хотя ASCII требует только 7 бит, в компьютерах стандартом является использование 8 бит, где крайний левый бит установлен в 0. Это позволяет вам закодировать еще 128 символов (включая такие вещи, как греческие буквы), что дает вам расширенный символ установите , просто оставив крайний левый бит равным 1. Это также может привести к компьютерной версии Вавилонской башни. В качестве альтернативы крайний левый бит может использоваться для обнаружения ошибок при передаче символов по телефонной линии. Это подводит нас к следующей проблеме.

Синтез

Хотя ASCII решает проблему связи между англоязычными компьютерами, как насчет японских, китайских или русских компьютеров, которые имеют разные, а во всех этих примерах, большие алфавиты?

Проблема связи

Двоичная информация может передаваться последовательно (по одному биту за раз) через какой-либо вид среды связи, такой как телефонная линия или радиоволна. Любой внешний шум, внесенный в среду, может изменить битовые значения с 1 на 0 или наоборот.

Решение

Самое простое и распространенное решение проблемы связи включает добавление бита четности к отправляемой информации. Функция бита четности состоит в том, чтобы сделать общее количество отправляемых единиц либо нечетным (нечетная четность), либо четным (четная четность). Таким образом, если было отправлено любое нечетное число единиц, но получено четное число единиц, вы знаете, что произошла ошибка. В таблице ниже показан соответствующий бит четности (нечетный и четный), который будет добавлен к 4-битному блоку данных.

Синтез

Что произойдет, если две двоичные цифры изменят битовые значения? Можно ли разработать систему не только для обнаружения ошибок, но и для идентификации и исправления битов, которые изменились? Один из наиболее распространенных кодов с исправлением ошибок был разработан Р. В. Хэммингом. Его решение, известное как код Хэмминга, можно найти в самых разных местах от схемы оперативной памяти (RAM) до телекоммуникационного канала космического корабля. Подробнее о кодах исправления ошибок читайте на страницах с 299 по 302 текста.

Хотя обнаруживать ошибки — это хорошо, предотвращать их появление еще лучше. Что, конечно же, подводит нас к следующей проблеме.

Проблема с датчиком вала

При вращении вала необходимо преобразовать его радиальное положение в двоичное цифровое число.

Решение

Тип кодера, который будет кратко описан ниже, преобразует положение вала в двоичное цифровое число. Это преобразование будет выполнять ряд устройств разных типов; описанный тип типичен для устройств, используемых в настоящее время, и следует понимать, что более сложные кодеры могут обеспечить дополнительную точность.Кроме того, обычно можно преобразовать физическое положение в электрический сигнал аналогового типа, а затем преобразовать этот сигнал в цифровую систему. В целом, однако, можно создать более прямые и точные кодеры, исключив промежуточный этап преобразования физического положения в аналоговый электрический сигнал. На рисунке ниже показан диск с кодированными сегментами, соединенный с валом.

Датчик положения вала может быть физически реализован с использованием электромеханической (щеточной) или электрооптической технологии.Предполагая электрооптическое решение, диск кодера состоит из полос, разделенных на прозрачные сегменты (заштрихованные области) и непрозрачные сегменты (незатененные области). Источник света расположен на одной стороне диска, а набор из четырех фотоэлементов — на другой стороне, расположенных так, что одна ячейка находится за каждой полосой диска кодера. Если между источником света и светочувствительной ячейкой находится прозрачный сегмент, на выходе будет 1; и если перед фотоэлементом находится непрозрачная область, будет выход O.

С проиллюстрированным кодером существует одна основная трудность: если диск находится в положении, в котором выходной номер изменяется с 011 на 100, или в любом положении, где несколько битов изменяют значение, выходной сигнал может стать неоднозначным. Как и в любом физически реализованном устройстве, как бы тщательно оно ни было сделано, кодер будет иметь ошибочные выходы в нескольких положениях. Если это происходит, когда 011 меняется на 100, возможно несколько ошибок; значение может быть прочитано как 111 или 000, любое из которых является значением со значительными ошибками.Чтобы обойти эту трудность, инженеры используют код «серый» или «единичное расстояние» для формирования диска кодера (см. Предыдущий рисунок). В этом коде 2 бита никогда не изменяют значение в последовательно закодированных двоичных числах. При использовании диска с кодом Грея цифра 6 может быть прочитана как 7, а 4 — как 5, но больших ошибок не будет. В таблице ниже представлен список 4-битного кода Грея.

Десятичное число Серый Код

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0000

0001

0011

0010

0110

0111

0101

0100

1100

1101

1111

1110

1010

1011

1001

1000

Синтез

Код Грея используется во множестве приложений, кроме датчиков положения вала.Например, схемы CMOS потребляют наибольший ток при переключении. Если большое количество цепей переключается одновременно, это может привести к нежелательным явлениям, таким как «дребезг от земли» и «электромагнитный шум». Если транзисторы переключаются из-за некоторых последовательных явлений (например, подсчета), то этих нежелательных посетителей можно свести к минимуму, заменив взвешенный двоичный код кодом Грея.

Если входы в двоичную машину поступают от кодировщика, использующего код Грея, каждое слово должно быть преобразовано в обычный двоичный или двоично-кодированный десятичный битовый эквивалент.Как это может быть сделано? Прежде чем вы сможете ответить на этот вопрос, вам нужно будет узнать о булевой алгебре — какое совпадение, это тема следующего раздела.

ATmega328P Набор команд (стр. 12-14)

Схема
Arduino Proto-Shield

Рисунок: Arduino Proto-Shield


объявляет о поддержке комплекта машинного обучения Arduino Tiny

Сегодня мы рады объявить об официальной поддержке комплекта машинного обучения Arduino Tiny! Этот набор был разработан Гарвардом для использования с их курсами профессионального сертификата по крошечному машинному обучению (TinyML) на edX.В дополнение к микроконтроллеру Cortex-M4 Arduino Nano 33 BLE Sense, датчикам движения, микрофону и встроенному BLE, в комплект Arduino также входит модуль камеры (OV7675), упрощающий разработку собственных крошечных приложений для машинного обучения. Используя Edge Impulse, теперь вы можете получать изображения и другие данные датчиков из модуля камеры Arduino Nano и OV7675, создавать и обучать свою модель машинного обучения и развертывать обратно в Arduino Nano / Tiny Machine Learning Kit прямо из Studio.

У вас нет комплекта для машинного обучения Arduino Tiny? Без проблем! Ознакомьтесь с нашей документацией, чтобы узнать, как подключить стандартный модуль камеры OV7675 к Arduino Nano 33 BLE Sense.

  1. Купите Arduino Tiny Machine Learning Kit, который включает в себя все, что вам нужно:
    • Arduino Nano 33 BLE Sense, плата с заголовками.
    • OV7675 камера.
    • Миниатюрный щит для машинного обучения Arduino.
    • Кабель Micro-USB.
  2. Вставьте модуль камеры Arduino Nano 33 BLE Sense и OV7675 в экран и подключите кабель micro-USB к Arduino Nano и компьютеру.
Комплект для машинного обучения Arduino Tiny с Arduino Nano 33 BLE Sense, модулем камеры OV7675, экраном и кабелем Micro-USB.Сбор данных с помощью камеры из комплекта Arduino Tiny Machine Learning Kit, показывающий коробку конфет.
  1. Создайте учетную запись Edge Impulse.
  2. Подключите плату к Edge Impulse с помощью интерфейса командной строки Edge Impulse.
  3. Перейдите на вкладку Data Acquisition в своем проекте Edge Impulse.
    • Вы должны увидеть ваш Arduino Nano 33 BLE Sense в списке устройств .
    • Из списка Sensor выберите Camera и желаемые настройки захвата изображения.
    • Нажмите Начать выборку , чтобы сделать снимок.
  4. Следуйте инструкциям по созданию и обучению модели машинного обучения для классификации изображений.
  5. После обучения модели и готовности к развертыванию перейдите на вкладку Deployment вашего проекта Edge Impulse. Затем создайте и загрузите готовый двоичный файл, который включает вашу обученную модель машинного обучения для Arduino Nano 33 BLE Sense; или развернуть как библиотеку C ++ или библиотеку Arduino и интегрировать модель в свою собственную прошивку!
Предварительно созданные двоичные параметры развертывания на вкладке «Развертывание Edge Impulse Studio», включая Arduino Nano 33 BLE Sense.

Поздравляем! Теперь вы добавили прицел в свой Arduino Nano 33 BLE Sense.

Мы очень рады видеть, что вы создаете с помощью Arduino Tiny Machine Learning Kit и Edge Impulse. Пожалуйста, задавайте любые вопросы и любые проекты, которые вы создаете, на нашем форуме или отметьте @EdgeImpulse в наших социальных сетях!

Victoria Arduino Espresso Machine Обзор

Плюсы и минусы Victoria Arduino

Чтобы помочь вам более легко оценить кофемашины для вашего кафе, это руководство производителя охватывает три основные области: общие плюсы и минусы, цены и общие рейтинги.

ПРОФИ :

  • Красивый дизайн этих машин привлекает внимание и привлекает клиентов.
  • Включение технологии мягкого настаивания в некоторые машины, которая позволяет получать стабильные высококачественные порции эспрессо.
  • Некоторые модели могут помочь начинающим бариста научиться делать идеальные снимки, позволяя им программировать вес и объем.

Минусы :

  • Большинство кофемашин автоматизированы или имеют очень традиционный формат, что не идеально для специализированных кофеен.
  • Машины Victoria Arduino могут быть дороже, чем некоторые из их конкурентов.

Стоимость

Хотя они немного дороже, чем у некоторых конкурентов, разнообразный выбор кофемашин Victoria Arduino остается отличным выбором для любой специализированной кофейни.

Афина Лева

Эспрессо-кофемашина Athena Leva с ручным молотком, олицетворяющая традиции приготовления кофе, — это красота, которую можно увидеть и использовать. Его рычаги позволяют бариста настраивать процесс приготовления эспрессо.Однако, в отличие от традиционных машин с рычажным приводом, теплообменники Athena Leva позволяют регулировать температуру вместо того, чтобы получать воду из того же места, что и паровая трубка. Эта функция иногда может привести к приготовлению эспрессо с пригоревшим вкусом.

  • Диапазон цен : 9 200–10 000 долл. США
  • Руководители группы : Два или три
  • Котлы : Двойные
  • Материал корпуса : хром или медь
  • Температура : теплообменники обеспечивают оптимальный контроль температуры
  • Aesthetic : Доступен в хромированном или медном исполнении с ручной ковкой

Гравиметрический датчик Black Eagle

Созданная для простоты использования и полного контроля над процессом приготовления эспрессо, гравиметрическая эспрессо-машина Black Eagle оснащена таймерами, гравиметрическим и волюметрическим программированием, а также встроенной шкалой в поддоне для сбора капель.Гравиметрическое программирование позволяет бариста настраивать весы поддона для сбора капель так, чтобы они останавливались на определенном весе по сравнению с измерением порций только по объему, обеспечивая более точное извлечение.

  • Ценовой диапазон : 20 000–30 000 долл. США
  • Руководители группы : Два или три
  • Котлы : Двойные
  • Материал корпуса : Хром
  • Температура : Теплообменник с технологией T3
  • Aesthetic : Чрезвычайно низкий профиль

Адонис

Эспрессо-машина Adonis идеально подходит для специализированных кофеен, которые стремятся сочетать традиции с инновациями.Эта красиво оформленная кофемашина оснащена встроенными таймерами, автоматической очисткой и системой мягкой инфузии, которая контролирует давление во время экстракции, чтобы каждый раз производить качественный эспрессо.

  • Диапазон цен : 15500–18 300 долл.
  • Руководители группы : Два или три
  • Котлы : Двойные
  • Материал корпуса : Нержавеющая сталь
  • Температура : фиксированная (не регулируется для каждой группы)
  • Aesthetic : Steelux, нержавеющая сталь, ассоциирующаяся с этой торговой маркой, и варианты для нескольких трубок пара

Рейтинги

Значение — 4/5

Несмотря на красоту и простоту использования машин Victoria Arduino, они дороги и не имеют ключевых функций, которые хотелось бы получить для полуавтоматической машины.Это хороший вариант для небольших кафе с небольшим или средним количеством посетителей или магазинов, которые предпочитают традиционный подход к приготовлению эспрессо, но не для динамичных кофеен третьей волны.

Простота использования — 4/5

В то время как многие кофемашины Victoria Arduino очень просты в использовании, полуавтоматические машины этой марки требуют времени и мастерства для традиционного приготовления кофе. Или, в случае модели Black Eagle, мастерство на каждом этапе процесса.Таким образом, эффективность не является приоритетом для этих машин. Эти кофемашины — отличный выбор для кафе, которые предпочитают не спешить во время приготовления эспрессо.

Включенные функции — 4/5

Некоторым машинам Victoria Arduino не хватает многих дополнительных функций, которые сейчас распространены в мире спешиэлти кофе, из-за их тенденции придерживаться традиций, а не инноваций. Тем не менее, функции, включенные в машину Black Eagle, такие как весы под каждой головкой группы, а также отличное мастерство и презентация этой марки, приносят этим машинам высший рейтинг.

Заключение

Хотя многие машины Victoria Arduino красивы и оснащены самыми современными функциями, их баланс между ценностью и удобством использования делает их далеко не идеальным выбором для большинства многопрофильных кафе.

Victoria Arduino Кофемашины | Общество кафе

Виктория Ардуино

Наследие и опыт синхронности

Выбор экспертов по эспрессо с 1905 года, Victoria Arduino была основана Пьером Терезио Ардуино в том же году, и с тех пор компания накопила богатое наследие, став лидером в кофейной индустрии как настоящие новаторы в эспрессо.

Базируясь в самом сердце революции эспрессо, технологии были в авангарде всего, чего достигла и продолжает достигать Victoria Arduino.

Самая первая машина Пьера была названа «Виктория», вероятно, это связано с женщиной, которую он встретил молодым человеком в Турине в 1905 году. Эта самая первая машина была установлена ​​в одном из самых известных мест города, в том же самом. кофейня, в которой он познакомился с женой.

Но почему он назвал свою кофемашину «Виктория»? Причина была очень простой: он считал, что его победа, а точнее «итальянская победа», была результатом усилий, приложенных для ее достижения.

Сочетание формы и функции

С момента основания Victoria Arduino сосредоточилась на обеспечении профессиональных бариста мощными инструментами для приготовления эспрессо, которые также сочетают в себе эстетическую красоту и инновационные возможности использования.

В этих высокопроизводительных машинах можно найти самые современные технологии, и там, где лидирует Виктория Ардуино, следуют другие.

Изготовлено, вылеплено и изготовлено в Италии, мастера и инженеры помогают создавать машины, о которых мечтают иметь бариста всего мира.

Созданный, чтобы стать продолжением самих бариста, каждая машина, произведенная Victoria Arduino, оснащена точными инструментами и технологически продвинутыми дополнениями для приготовления лучшего в мире кофе.

Нам доверяют лучшие в мире

Известная и уважаемая за качество и постоянство, компания стала синонимом лучших бариста в мире.

Виктория Ардуино серьезно относится к этой награде, став официальным партнером финала чемпионата мира бариста с 2015 года.

Посвященная и прогрессивная, компания продолжает выделяться среди всех других производителей кофемашин в кофейной индустрии.

Victoria Arduino Adonis Espresso Machine 2 & 3 Group — Barista Central

Victoria Arduino Adonis Espresso Machine 2 & 3 Group — Barista Central
  • Сопутствующие товары

    La Pavoni BAR-TV Эспрессо-машина на 2 группы

    5 веских причин покупать у нас:

    Просмотреть полную информацию о продукте

    Nuova Simonelli Appia Life Компактная эспрессо-машина на 2 группы

    Полуавтомат / Черный / Нет — 6200 долларов.00 долларов США Полуавтоматический / Красный / Нет — 6200 долларов США Полуавтоматический / Белый / Нет — 6200 долларов США Объемный / Черный / Нет — 6950 долларов США Объемный / Черный / Автопар-110 В (+ 650 долларов США) — 7600 долларов США Объемный / Черный / Автопаровый-220 В Красный / Нет — 6950 долларов США Объемный / Красный / Autosteam-110V (+ 650 долларов США) — 7600 долларов США Объемный / Красный / Autosteam-220V (+ 650 долларов США) — 7600 долларов США Объемный / Белый / Отсутствующий — 6950 долларов США Объемный / Белый / Автопаровый-110 В 7600 долларов.00 долларов США Объемный / Белый / Автопар-220 В (+ 650 долларов США) — 7 600 долларов США

    5 веских причин покупать у нас:

    Просмотреть полную информацию о продукте

    Nuova Simonelli Appia Life Volumetric 2- или 3-групповая эспрессо-машина

    2-Group / Black / None — 7 899 долларов.00 USD2-Группа / Красный / Нет — 7 899,00 долл. США 2-Группа / Белый / Нет — 7 899,00 долл. США 3-Группа / Черный / Нет — 9 699,00 долл. США 3-Группа / Черный / 1 голова (+ 54 доллара США) — 9 753,00 долл. США 3-Группа / Черный / 2 головы (+108 долларов США) — 9 807 долларов США 3 группы / черные / 3 головы (+ 162 доллара США) — 9 861 долларов США 3 группы / красные / нет — 9 699 долларов США 3 группы / красные / 1 голова (+ 54 доллара США) — 9 753 доллара США 3 группы / красные / 2 Головы (+108 долларов США) — 9807 долларов США 3 группы / красные / 3 головы (+ 162 доллара США) — 9 861 долларов США 3 группы / белые / нет — 9 699 долларов США 3 группы / белые / 1 голова (+54 доллара США) — 9 753 доллара США.00 долларов США 3-группа / белые / 2 головы (+ 108 долларов США) — 9 807 долларов США 3 группы / белые / 3 головы (+ 162 доллара США) — 9 861 долларов США

    5 веских причин покупать у нас:

    Просмотреть полную информацию о продукте

    Nuova Simonelli Aurelia Wave T3 Эспрессо-машина для 2 и 3 групп

    5 веских причин покупать у нас:

    Просмотреть полную информацию о продукте

    La Pavoni BAR-TL 2-групповая эспрессо-машина

    5 веских причин покупать у нас:

    Черная пятница — БЕСПЛАТНАЯ доставка для всех заказов на сумму более 99 долларов США.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *