Securibot: یک هواپیمای بدون سرنشین کوچک برای امنیت خانه: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

این یک واقعیت ساده است که روبات ها عالی هستند. با این حال ، روبات های امنیتی برای افراد معمولی بسیار گران هستند یا خرید آنها از نظر قانونی غیرممکن است. شرکت های خصوصی و ارتش تمایل دارند که چنین وسایلی را برای خود نگه دارند ، و دلیل خوبی هم دارد. اما اگر واقعاً می خواهید یک ربات امنیتی شخصی داشته باشید چه؟

Securibot را وارد کنید: یک ربات کوچک چهار چرخ محرک است که می تواند در هر جایی که می خواهید گشت بزند و با طیف گسترده ای از حسگرها اطلاعات را بازخورد دهد. این کوچک ، قوی و ارزان است و برای ایجاد آن فقط نیاز به درک حداقل سیم کشی و برنامه نویسی دارد.

مرحله 1: جمع آوری مواد

مواد زیر مورد نیاز خواهد بود. اینها قطعاتی هستند که باید برای محصول نهایی خریداری و مصرف شوند ، و بنابراین ممکن است عاقلانه باشد که در صورت بروز حادثه ، مواد اضافی اضافی داشته باشید. در صورت نیاز به خرید یک برگه ، فقط روی قسمتی کلیک کنید تا برگه جدیدی باز شود!

مدیریت قدرت

• باتری 9 ولت 4 بسته x1
• باتری AA 8 بسته x1
• نگهدارنده باتری AA 4 اسلات x1
• نر/سیم بلوز نر x1
• سیم بلوز نر/ماده x1
• سیم جهنده زن/زن x1
• مینی بردبرد x1
• مقاومت 1k x1
• مقاومت 2k x1
• کابل برق قرمز/مشکی x1
• Rocker Switch x2

سخت افزار و سنسورها

• آردوینو Uno Rev3 x1
• ESP8266 ماژول Wi-Fi با NodeMCU x
• HCSR04 سنسور اولتراسونیک x1
• سنسور حرکت PIR x1
• برد موتور x1

شاسی

Makerfire Robot Smart Car Kit x1

مواد اضافی*

• سرباز آهن و سرباز
• استریپرهای سیم
• سیم بر، دم باریک
• 8 "اکریلیک
• دستگاه برش لیزری
• نوار الکتریکی
• Zipties
• پیچ و مهره کوچک

*این مواد مورد نیاز نیستند ، اما مطمئناً یک لایه اضافی از سازماندهی و حفاظت را اضافه می کنند. از آنجا که اختیاری است ، بیشتر می توان آنها را در فروشگاه های سخت افزار یافت ، و برش های لیزری برای خرید یک ملاحظات جدی تر است و نه اجاره یک قطعه یا حمل قطعات.

مرحله 2: برنامه ریزی و برنامه ریزی

Securibot از نظر سیم کشی و برنامه نویسی یک دستگاه نسبتاً پیچیده است که ممکن است در ابتدا ترسناک به نظر برسد ، اما اگر در مراحل کوچک انجام شود می توان آن را آسان تر کرد. در زیر یک نمودار است که کل طرح سیم کشی را نشان می دهد. حتی اگر اینجا اینجا باشد ، سیم کشی همه چیز عاقلانه نیست زیرا تمام این مکانیسم به ربات متصل می شود. این فقط برای درک بهتر نحوه تنظیم دستگاه روی کاغذ است.

برای برنامه نویسی ربات ، ما از دو زبان مختلف استفاده می کنیم: Python و C/C ++. همچنین ، مهم است که درک کنیم که این بهترین کار زمانی است که در MacOS برنامه ریزی شده است.

قبل از شروع ، NodeMCU را از نظر فیزیکی به موتور برد وصل کنید. شما می توانید این کار را با قرار دادن چنگال کوچک در قسمت پایین با یکدیگر انجام دهید. آن را پشت سر نگذارید یا سرخ می شود!

هنگامی که NodeMCU + Motorboard را به کامپیوتر وصل کردید ، پنجره ترمینال را باز کنید و نوشتن این خطوط را بدون توجه به تایپ هر چیزی پس از #انجام دهید.

ls /dev/tty.* #پورت را پیدا می کند که NodeMCU به آن گوش می دهد.

صفحه نمایش ls/dev/tty. 115200

#بعد از این ، enter را بزنید تا >>> را ببینید ، سپس موارد زیر را تایپ کنید:

شبکه واردات

sta = network. WLAN (network. STA_IF)

ap = network. WLAN (network. AP_IF)

ap.active (درست)

sta.active (غلط)

اگر این برنامه را به درستی برنامه ریزی کرده اید ، اکنون باید یک اتصال برای MicroPython-xxxxxx (اعداد بر اساس ESP8266 استفاده شده متفاوت خواهد بود) در Wi-Fi خود مشاهده کنید. به آن متصل شوید ، رمز عبور آن micropythoN است (دقیقاً همانطور که نوشته شده است)

اکنون ، به https://micropython.org/webrepl/ بروید و "اتصال" را فشار دهید. IP را تغییر ندهید. یکی از موارد پیش فرض مورد نیاز است. از شما خواسته می شود که رمز ورود را وارد کنید ؛ به سادگی گذرواژه را وارد کنید

پس از آن ، ما مجبوریم تمام کدهای مورد استفاده در کنترل موتورهای ربات را بدست آوریم. در این مخزن github ، crimsonbot.py را بارگیری کنید. در صورت نیاز می توانید موارد دیگر را برای استفاده در آینده بارگیری کنید. اکنون ما می توانیم برنامه نویسی را شروع کنیم ، اما انجام این کار ممکن است بسیار سخت باشد ، بنابراین در عوض ما مخزن دیگری را در عوض در اینجا قرار داده ایم. demo.py را بگیرید و آن را در محل مشابه crimsonbot.py قرار دهید.

به webrepl بازگردید و دوباره متصل شوید. "Connect" را فشار دهید و دوباره با رمز عبور وارد شوید. در سمت راست ، روی "Choose File" کلیک کنید و محل نصب demo.py را پیدا کنید. پس از انتخاب demo.py ، آن را با فشار دادن "ارسال به دستگاه" ارسال کنید. اگر این کار را به درستی انجام داده اید ، باید بتوانید نسخه نمایشی واردات را تایپ کنید و خطایی دریافت نکنید. تبریک می گویم ، شما تمام نرم افزارها را برای کنترل تنظیم کرده اید. اکنون وقت آن است که این را در خود ربات جمع آوری کنیم.

مرحله 3: ایجاد اصول اولیه

اکنون که بخش اصلی نرم افزار را تنظیم کرده ایم ، می توانیم روی سخت افزار کار کنیم. بسته را برای شاسی Makerfire ربات باز کنید و آن را مطابق دستورالعمل راهنمای موجود جمع کنید. لازم به ذکر است که سیم ها لحیم نمی شوند ، بنابراین هنگام کار با سیم مانند همیشه مراقب باشید. هنگامی که تمام ربات را مطابق راهنمای ارائه شده مونتاژ کردید ، ما در حال حاضر مجبور نیستیم قسمت بالایی را در اختیار داشته باشیم ، بنابراین می توانید در حال حاضر آن دستیار را قرار دهید.

با در نظر گرفتن قله ، اکنون می توانیم برخی موارد را ضمیمه کنیم. چسب دلخواه خود را بردارید و موتور برد و دو عدد باتری 9 ولت را در جلوی قسمت آبی روی برد قرار دهید. لازم به ذکر نیست ، اما برای انجام این کار می توانید برد موتور را جدا کنید.

با استفاده از سیم های لحیم شده یا گیره های تمساح ، دو باتری 9 ولت را به صورت سری وصل کنید و حدود 18 ولت برق بدهید. حالا یک سر آن را بگیرید و آن را به یک سوئیچ وصل کنید. اکنون باید یک انتهای منفی/مثبت را به راکر متصل کرده و یک انتها را به سادگی به یک انتهای آن متصل کنید. با سیم کش ، کمی از کابل برق قرمز/مشکی را بردارید تا مقداری از مس ظاهر شود. اکنون می توانید با چسباندن آنها را داخل موتور برد در قسمت آبی قرار دهید. از یک پیچ گوشتی کوچک فیلیپس برای بالا و پایین آوردن آنها برای محکم نگه داشتن مناسب استفاده کنید. سیم قرمز به خروجی با نام VIN و زمین به خروجی با نام GND متصل می شود.

اکنون قسمت سخت سیم کشی است. شاید سخت ترین قسمت باشد زیرا بسیار پیچیده است. با استفاده از انتهای موتورها ، آن را به روش زیر وصل کنید:

دو سیم سیاه در سمت چپ برای خروجی A-

دو سیم قرمز در سمت چپ برای خروجی A+

دو سیم سیاه در سمت راست خروجی B-

دو سیم قرمز در سمت راست خروجی B+

نوارهای برقی و زیپ ها به منظور نگه داشتن جفت سیم ها در کنار هم بسیار مفید خواهند بود. اکنون که مونتاژ شده است ، می توانیم آزمایش کنیم که آیا موتورها به درستی کار می کنند یا خیر.

وارد شوید و تمام قسمتهای مرحله 1 را از شروع webrepl تا بارگیری demo.py دنبال کنید. پس از وارد کردن نسخه ی نمایشی واردات ، یکی از دستورات زیر را تایپ کنید:

demo.demo_fb () #باعث می شود ربات جلو و عقب برود.

demo.demo_rot () #باعث چرخش ربات می شود.

اینها ارزیابی می کند که آیا می توانید به جلو حرکت کنید یا بپیچید. اگر هر دو به طور دلخواه کار کنند ، فوق العاده است! در غیر اینصورت سیم کشی خود را دوبار بررسی کنید و مطمئن شوید که باتری های شما کاملاً شارژ شده اند. ضمیمه این ویدئوی کوچک از برنامه demo_fb () و نحوه عملکرد آن به عنوان مثال است. توجه داشته باشید که این موتورها به طور کامل تغذیه نمی شوند ، بنابراین باید با استفاده از مولتی متر مطمئن شویم که آیا قدرت کافی برای چهار موتور کافی است یا خیر.

مرحله 4: رنگ آمیزی یک حس از چیزها

اکنون که ثابت کردیم ربات ما می تواند حرکت کند ، بالاخره زمان شروع اتوماسیون ربات فرا رسیده است.

دقیقاً مانند نحوه وظیفه نگهبانی برای گشت زنی در یک دوره زمانی ، ربات با استفاده از کد demo.py برنامه ریزی شده است تا با پیروی از یک خط سیاه ، در منطقه ای گشت بزند. بهترین نامزد برای این خط نوار برقی سیاه است.

با استفاده از سه سیم جهنده زن/زن ، به پین های زیر در یکی از سنسورهای رنگ متصل شوید: VCC (قدرت) ، GND (زمین) و DAT (داده). انتهای دیگر را با استفاده از پین های ردیف 2-8 روی برد موتور برای اتصالات زیر وصل کنید:

VCC => V

GND => G

DAT => D

توجه داشته باشید که همه اینها برای عملکرد باید در یک ردیف باشند. ردیف ها در کنار برد موتور برچسب گذاری شده اند. این کار را دوبار برای سنسور دوم تکرار کنید و آنها را در قسمت جلو با برخی از استراحتهای اضافی یا هر چیزی که ترجیح می دهید نصب کنید. به خاطر داشته باشید که سنسورهای رنگ باید بسیار نزدیک به زمین باشند. اگر آنها به اندازه کافی نزدیک نباشند ، به درستی کار نمی کنند. همچنین اطمینان حاصل کنید که آنها را به صورت متقارن در طرفهای مقابل برای اثر مورد نظر نصب کنید.

به webrepl بازگردید ، demo.py را ارسال کرده و یکبار دیگر وارد کنید. پس از آن ، آن را روی یک سطح غیر سیاه قرار دهید و یک یا دو متر یک خط نوار برقی سیاه را ترسیم کنید. ربات را با خط بین دو سنسور پایین بیاورید. دستورات زیر را بعد از روشن کردن دستگاه وارد کنید:

demo.setup ()

demo.loop ()

Securibot اکنون باید خط را دنبال کرده و در صورت خرابی سنسور رنگ خود را اصلاح کند. کد با تشخیص مقدار طبیعی ، یعنی سیاه رنگ عمل نمی کند و هنگامی که این مقدار متفاوت احساس شود ، خود را تصحیح می کند. توجه داشته باشید که از آنجا که برنامه به طور نامحدود اجرا می شود ، تنها راه متوقف کردن ربات خاموش کردن آن است. چند بار این روش را امتحان کنید ، و اگر واقعاً جسور هستید ، سعی کنید چند پیچ و خم ایجاد کنید.

مرحله 5: صدا خاموش است

نمودار بالا نحوه تنظیم سنسور اولتراسونیک را نشان می دهد. این سنسور با انتقال پالس اولتراسونیک صدا ، بالاتر از آنچه هر انسانی می تواند بشنود ، کار می کند و مدت زمان بازتاب آن را محاسبه می کند. اینجا جایی است که زبانه های زنانه/مردانه در کنار مقاومتهای 1k و 2k می درخشند.

در این مرحله ، مدیریت املاک و مستغلات دشوار خواهد بود ، بنابراین اکنون زمان مناسبی برای اتصال مجدد قسمت بالای خودرو است. با این حال ، به خاطر داشته باشید که سیم TRIG خاکستری و سیم ECHO سفید باید به دو پین D جداگانه در صفحه موتور متصل شوند ، بنابراین آنها را مخفی کرده و به آنها وصل کنید. اگر تخته نان را که در قسمت مواد موجود است خریداری کرده اید ، در زیر آن چسب چوبی وجود دارد که می توانید با جدا کردن کاغذ از آن استفاده کنید. آن را به جلوی خودرو وصل کنید و سپس بسته باتری را با استفاده از چسب دلخواه در پشت خودرو وصل کنید.

لازم به ذکر است که سیم های مسی همراه با باتری AA دارای انتهای زنانه نیستند ، بنابراین قبل از قرار دادن آنها در تخته نان ، باید سیم را بردارید.

کد سنسور اولتراسونیک کمی پیچیده تر است اما هنوز می توان دوباره از طریق این ریتو github به آن دسترسی پیدا کرد. HCSR04.py و motion_control.py را بارگیری کرده و آنها را در همان مکان داشته باشید. با استفاده از این موارد ، می توانید فاصله سنسور از هر جسمی را تشخیص دهید. برد سونوگرافی حدود دو تا سه متر است.

مرحله 6: امضای حرارتی

اکنون که قطعات دیگر را مونتاژ کرده ایم ، می توانیم بر استفاده از Arduino Uno با سنسور مادون قرمز منفعل (PIR) برای تشخیص حرکت حرارتی تمرکز کنیم.

اول از همه ، مطمئن شوید که آخرین IDE را برای Arduino بارگیری کرده اید. کابل مورد نیاز را از پریز USB خود به Uno وصل کنید. ممکن است از شما خواسته شود که درخواست های امنیتی را برای این مورد تأیید کنید ، به همه "بله" بگویید. مطمئن شوید که این مورد را با بررسی در قسمت Tools> Board> Arduino/Genuino Uno و Tools> Port> dev/cu. Bluetooth-Incoming-Port بررسی کنید. پس از ارتقاء ، به Tools> Get Board Info بروید و ببینید آیا اطلاعات برد ظاهر می شود یا خیر.

اکنون می توانیم از کد موجود در repo قدیمی خوب github برای تشخیص حرکت حرارتی استفاده کنیم. فایل.ino را در مخزن بارگیری کرده و با Arduino IDE باز کنید. روی "تأیید" کلیک کنید تا کد را کامپایل کرده و با استفاده از دکمه کنار آن به Uno فشار دهید.

اکنون باید به صورت فیزیکی آردوینو Uno را سیم کشی کنیم. برای انجام این کار نمودار بالا را دنبال کنید و هنگام اتصال PIR به خودرو ، از مقداری چسب فوق العاده برای اتصال آن بر روی سنسور اولتراسونیک استفاده کنید. هرگونه چسب به دلیل اتصال 9 ولت اضافی ، سوئیچ و Uno.

مرحله 7: کنار هم آمدن

حالا که همه چیز سر جایش است ، تمام کد را روی بردهای مربوطه بارگذاری کنید. پس از اتمام کار و اجرای demo.loop () ، روبات قادر خواهد بود خطوط سیاه را دنبال کند و سنسورها باید داده ها را در پنجره های ترمینال مربوطه وارد کنند. تبریک می گویم ، شما اکنون Securibot شخصی خود را دارید!

اگر می خواهید تدارکات ربات را بیاموزید ، این بخش مطالبی تکمیلی در مورد نحوه عملکرد نرم افزار است. در اصل ، ربات به دنبال خط در یک حلقه ادامه می دهد و سنسورهای فراصوت و مادون قرمز منفعل فاصله و حرکت اجسام را مستقیماً در جلوی ماشین نشان می دهد.

اگر می خواهید پروتکل های بیشتری به آن اضافه کنید ، در اینجا منابع اضافی وجود دارد که می توانید از آنها برای ایجاد نرم افزار یا سخت افزار بهتر در خودرو استفاده کنید. از آنجایی که Securibot کمی اساسی است ، به عنوان بستری برای تغییر محتوای قلب شما عمل می کند. طراحی زره برش لیزری ، برنامه های پیشرفته تشخیص ، اضافه کردن خوشه برای ساخت ربات رزمی خود. با کارهایی که می توانید با Securibot انجام دهید پتانسیل نامحدود است!

اگر می خواهید زره آکریلیک بیشتری اضافه کنید تا شاسی زیبا تر به نظر برسد ، ما آنها را قبلاً در مخزن github به عنوان.pdf ساخته ایم که می توان آنها را روی برش لیزری بارگذاری کرد. فایلها عبارتند از: برای آشنایی بیشتر با نحوه برش لیزری ، به https://www.troteclaser.com/fa/knowledge/do-it-yourself-samples/ مراجعه کنید تا پروژه های برش بیشتری را بیاموزید.