2016年1月23日 星期六

遙控小車-吳志文老師研發版V2開箱文

遙控小車-吳志文老師研發版V2

想做車子或機器人的移動底盤,一般而言有下列幾種方式:

  1. 直接用兩個連續旋轉伺服機+萬向輪:這種最簡單,馬達兩顆約500,不含車體
  2. 使用L298N模組+兩個直流減速馬達:要DIY,車體連馬達及L298N模組約500
  3. 直接購買做好的車子,例如下面所要介紹的吳老師自行研發的,約1650左右
  4. 直接購買mbot,約3000元,或是樂高、智高積木,可自行組裝,價格我不清楚。


前年吧?(2013)吳志文老師研發了一款專門用來學走迷宮、循跡、遙控的Arduino小車,經由蘇恆誠老師老師在松山工農的研習中,讓我們大開眼界,唯一可惜的是他教的程式是C、Ardublock、App Inventor,這對我們國小來說,比較難以推廣,以目前市面上S4A、mBlock能用的小車,除了簡單的兩顆連續旋轉Servor+自製車體外,就是廉價的土炮智能小車車體+L298N馬達控制模組。於是我和鄭之婷就對吳老師的小車寄予厚望,希望吳老師可以稍微改版一下,讓腳位符合S4A的規範,因為S4A是腳位定的最死的,如果S4A能做的,mblock一定能做,其他ardublock、C更不會有問題,如此一來,國中小學習車子的控制又多一項選擇了。


圖1:利用2顆連續旋轉Servor+自製車體以S4A控制的小車(最簡單)


圖2:土炮智能小車車體+L298N模組+一般直流減速馬達所做的車體(速度較快)

去年(2015)年底,就收到了老師寄來的V2新版小車,針對S4A做了改版,因此S4A、mBlock也能用,接下來我們就來看看這台整合度相當高的小車,原來學車子的控制也可以不需要了解車體的製作歐!更何況它的價格只有mbot的一半....


圖3:整合性高的Ardu_Car_S4A V1.0,其實是第二版,這台車的馬達腳位針對S4A修改成右輪為D5(PWM)+D10(方向)、以及左輪D6(PWM)+D11(方向)來控制,而mblock因為可以自訂腳位,所以也能使用,也有擴充版的插座方便使用與擴充,用起來和UNO是完全一樣的。


圖4:右側的Switch,要使用馬達和超音波時要記得壓下去,它的定義如下:
Tr/Ec:超音波感測器的發射與接收
ML:左馬達的控制接腳(1數位1PWM),D6(PWM)+D11(方向)
MR:右馬達的控制接腳(1數位1PWM),D5(PWM)+D10(方向)


圖5:左後方的Switch,要使用藍芽和前方的紅外線感測器時記得要壓下去做選擇,藍色是外接電源的開關,黑色是把PWM功能的腳位做成外接擴充的杜邦插座,還有micro usb的連接線插座,手機充電線就能使用,無須另外購買(有附送),Switch接腳定義如下:
1:藍芽開關
2~6:A0~A4循跡用的紅外線開關


















圖6:右下角是用來連接下載板的插座,這台車寫程式要用吳老師自製的下載板,一般的UNO板子是內含下載板功能的,吳老師把他分開是因為下載板還有其他的用途。


圖7:這是吳老師自製的下載板


圖8:馬達採用高品質、體積小,金屬齒輪的N20,不是一般土炮用的學生做實驗用的直流減速馬達,N20耐用多了,而且需要的電流更小


圖9:完全符合UNO規格的擴充板插槽,可以和UNO一樣加擴充板或做其他用途的學習,還有藍芽插座


圖10:吳老師自製的感測器擴充板,用來做基礎的感測器控制學習,有三個滑動電位計(可變電阻)、2個按鈕、1個搖桿、1個RGB全彩燈、3個綠、黃、紅的LED燈、還有一個無源的蜂鳴器(mblock可調音階、S4A頂多低頻聲),※要注意的是,這片擴充板不能和馬達的功能同時使用,他的接腳控制如下:

OUTPUT
Digital12:綠燈
Digital10:紅燈
Ddigital11:黃燈
Ddigital13:蜂鳴器
Analog9B
Analog6G
Analog5R

INPUT
Analog0:搖桿左右
Analog1:搖桿上下
Analog2:左VR
Analog3:右VR
Analog4:中VR
Digital2:左開關
Digital3:右開關(搖桿開關)

超音波感測器部分:
Trig:D2
Echo:D4


圖11:其他配件:有2個電池盒(3號*4、18650可充電,可當行動電源)、1個超音波SR-04(S4A不可用,mBlock可以,建議改成US-016,就全都能用)、還有藍芽、電源線、USB線,和一個工具盒




影片-使用S4A測試(續待)

影片-使用mBlock測試(續待)

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