Robot Car - Assemblaggio Driver dei Motori -

Nel primo post della serie [qui] ho descritto come assemblare i vari componenti che formano il kit del robot car.

A questo punto il robot car ha la necessita' di essere controllato per potersi muovere.

In questo post descrivo i passi necessari per installare il cervello (un raspberry pi zero) ed il driver dei 2 motori CC collegati alle ruote.

Componenti Necessari

Per portare a termine i passi descritti in questo post sono necessari i seguenti componenti

Raspberry Pi Zero

Io uso un Raspberry pi zero per le ridotte dimensioni. Altre versioni del Raspberry Pi possono essere utilizzate per questo progetto senza particolari problemi.

Suggerisco se possibile l'utilizzo di un Raspberry Pi Zero W in quanto include a bordo il wifi senza la necessita' di dongle esterni.

(Mini) BreadBoard

Per comodita' ho usato una mini breadboard con 170 punti di connessione.

E' possibile usare una piu' comune breadboard da 400 punti senza particolari problemi

IC L293(D)

Per comodita' ho usato un integrato L293D. Se avete un L293 ancora meglio.

Filo e Cavetti di connessione

Passiamo ora all'assemblaggio e alla realizzazione del driver per i motori collegati alle ruote.

Passo 1:  Saldatura alimentazione motori

I motori sono dotati di due terminali metallici su cui bisogna saldare un filo di alimentazione.

Inseriamo un filo e ripieghiamo leggermente l'estremita' quasi a formare un piccolo uncino. Questo rende il collegamento piu' solido e duraturo.

Ora con il saldatore ben caldo applicate un po' di stagno in modo da saldare i fili di alimentazione al connettore metallico del motore.

Questo e' il risultato che si dovrebbe ottenere.

Passo 2:  Fissaggio Raspberry Pi Zero al telaio

Per eseguire questo passo,  oltre al Rapsberry Pi, c'e' bisogno di una vite e bulloncino (presenti nel kit RobotCar) e opzionalmente di un punto gomma adesiva.

Come si nota il Raspberry Pi e' dotato di 4 fori di ancoraggio. Noi ne useremo uno solo in questo post.

Qui indico con une freccia il foro su cui avvitare il Raspberry Pi

Dall'estremita' opposta, siccome non e' presente un foro nel telaio, applico un punto gomma adesivo per fissare meglio la scheda Raspberry Pi al telaio del RobotCar

Questo e' il risultato finale che si dovrebbe ottenere

Passo 3:  Applicazione mini Breaboard sul telaio

Ho rimosso la pellicola protettiva dal fondo della mini breaboard  e l'ho fissata sul telaio nello spazio disponibile tra il porta batterie e la scheda Raspberry Pi installata al passo precedente.

Passo 4:  Passaggio fili alimentazione motore

Faccio passare i fili di alimentazione dei motori nelle fessure presenti nel telaio del RobotCar come indicato in figura

Fate passare i fili con delicatezza onde evitare di staccarli dai motori.

Questo e' l'effetto finale che dovreste ottenere

Passo 5:  Montaggio IC L293

In questo passo ho inserito il circuito integrato L293D, a 16 pin, nella mini breadboard

Importantissimo notare il riferimento su un lato del chip (una mezza luna scanalata) e un cerchietto scanalato che indica il pin #1 come indicato in figura

Ho inserito con delicatezza l'integrato con il pin #1 in corrispondenza della linea 6 come indicato in figura.

Nota:

Alle volte risulta un po' difficile inserire l'integrato nella breadboard. Se capita cio' non insistere e non sforzare.

Consiglio di guardare bene i pin dell'integrato e di raddrizzarli in caso alcuno siano leggermente piegati.

Questo e' il risultato che si dovrebbe ottenere

Passo 6:  Cablaggio circuito driver per motori

Ho eseguito i cablaggi come indicato nelle figure qui sotto

Ora inserisco i fili di alimentazione del motore di sinistra

Ora inserisco i fili di alimentazione del motore destra

Ora inserisco il filo nero che esce dal porta batterie (negativo o massa)

Ora collego il pin #2 del Raspberry Pi (+5V) al pin #1 del L293D come indicato in figura

Ora inserisco il filo rosso che esce dal porta batterie (positivo) ed aggiungo un filo dal piedino #12 del L293 a massa (basso a destra sulla mini breadboard)

Ora porto a massa il pin # 5 del L293D

Ora collego i pin #35 e #37 del Raspberry Pi (GPIO 19 e GPIO 26) alla breadboard come indicato in figura

Ora collego i pin #38 e #40 del Raspberry Pi (GPIO 20 e GPIO 21) alla breadboard come indicato in figura

Ora collego i pin #39 (GND o massa)alla breadboard come indicato in figura

Questo e' il risultato finale che dovreste ottenere

Conclusioni

Al termine di questo secondo post abbiamo montato sul telaio il cervello del RobotCar e cioe' il Raspberry Pi Zero

Abbiamo anche creato, utilizzando un unico integrato  L293, il driver per i due motori. Questo ci permette di pilotare ogni singolo motore e farlo girare in avanti e all'indietro a differenti velocita', quindi permettendo al RobotCar di muoversi andando avanti e indietro e di ruotare a destra e sinistra.

Nei prossimi post trattero' la parte software di controllo.

Come al solito commenti costruttivi sono ben accetti

Robot Car - Assemblaggio -

Recentemente ho acquistato su Amazon il kit Bluelover Diy L298N 2Wd Ultrasuoni Smart Tracking Moteur Robot Car Kit Per Arduino 

Questo kit e' molto popolare tra gli hobbisty Arduino e RaspberryPi in quanto e' poco costoso e di facile assemblaggio.

Quindi anche io voglio provare a divertirmi con questo kit.

In questo post faccio vedere come assemblare il kit acquistato qui 

Kit Robot Car

Il kit che ho ricevuto contiene tutti gli elementi necessari per assemblare il Robot Car (e' anche incluso un piccolo cacciavite)

In dettaglio il kit contiene:

• 1x telaio sagomato in plexiglass che e' la struttura principale su cui si monteranno tutti gli altri componenti
• 2x ruote da modellismo
• 1x ruota/rotella libera snodata
• 2x motori DC con riduttore (gear-box)
• 2x dischi plastici per sistema di misurazione velocita' rotazione
• 2x placchette perforate per ancoraggio motori
• 1x Interruttore
• 5x viti M3 x 30
• 12x viti M3 x 8
• 18x dadi M3
• 1x porta batteria formato 4x AA
• 1x driver L298N per il controllo dei motori (qui spiego come usare il driver)
• 1x scheda Arduino Uno 
• 1x Servo SG90
• 1x Sensore ad ultrasuoni HC-SR04

Note:

• E' importante notare che nel kit NON e' incluso il circuito encoder per la misurazione della velocita' di rotazione delle ruote, ma solo i dischi in plastica perforati.
• E' possibile che il kit che ordinate voi possa contenere un numero di viti e dadi diverso dal mio, ma comunque la sostanza non cambia :)

In generale il kit e' realizzato con discreta precisione e di sicuro ha un buon rapporto qualita'/prezzo.

Nel mio caso unico neo e' che una ruota gira un po' storta, ma data la natura amatoriale del kit direi che e' un difetto di poco conto.

Assemblaggio

Il kit contenente tutti i componenti puo' essere assemblato con facilita' da chiunque, anche dai giovanissimi dai 7/8 anni in avanti.

Includo qui un video dell'assemblaggio del kit

Ma ora vediamo i passi uno per uno

Passo 1: Prepariamo i motori

Per il primo passo abbiamo bisogno dei componenti in figura

In questo passo bisogna montare le placchette che permettono di fissare i motori al telaio del Robot Car.
Si allineano i fori presenti sulla placchetta ai fori presenti sui lati del motore.

Importante posizionare la placchetta in modo che i due fori filettati guardino verso il basso.

Questo e' il risultato finale che si dovrebbe ottenere

Passo 2: Fissaggio motori al telaio

Per questo passo abbiamo bisogno dei componenti come in figura

Ho indicato con un freccia i fori, su entrambi i lati del telaio, sui quali bisogna fissare i motori con la placchetta che e' stata applicata al passo precedente.

Ogni motore viene fissato al telaio con 2 viti

Questo e' il risultato finale che si dovrebbe ottenere

Passo 3: Montaggio ruota libera snodata 

Per eseguire questo passo del montaggio occorrono i componenti in figura

Ho segnato con un freccia i quattro fori su cui dobbiamo avvitare la base della ruota libera e fissarla con le viti ed i dadi

Consiglio di inserire le viti singolarmente e seguendo le diagonali in modo da rendere piu' facile il montaggio.

Questo e' il risultato finale che si dovrebbe ottenere

Passo 4: Montaggio Ruote

In questo passo del montaggio bisogna inserire le ruote sui perni dei motori che ora sono fissati al telaio.

Per montare le singole ruote non e' necessaria nessuna vite o dado. Le ruote si inseriscono a pressione facendo combaciare la scanalatura presente sul mozzo della ruota con la sagoma del perno del motore.

Ecco il risultato che si dovrebbe ottenere

Passo 5: Fissaggio porta batterie

Per eseguire questo passo sono necessari i seguenti componenti

Ho segnato con un freccia i fori da usare per fissare il porta batterie.

Nota:

Nel mio caso non ho trovato dei fori che fossero perfettamente allineati con i fori presenti sul porta batterie quindi ho dovuto usare un solo foro ed una sola vite.

Inserite la viti come in figura. Anche se ho fissato il porta batterie al telaio con una sola vite cio' non crea nessun particolare problema.

Nota:

E' possibile forare il telaio di plexiglass con un normale trapano in modo da creare un foro che combacia perfettamente con il porta batterie.

Io non l'ho fatto per praticita'. Lascio questa operazione ai perfezionisti :)

A questo punto l'assemblaggio del kit Robot Car e' completato ed in figura il risultato finale che dovreste ottenere

Conclusioni

Il montaggio del kit e' alla portata di tutti coloro che riescono ad utilizzare un cacciavite.

Per tale motivo e' adatto ai giovanissimi, per sviluppare la loro manualita' e per realizzare un progetto Arduino/Raspberry partendo dalla parte meccanica e non concentrandosi solo sul suo utilizzo.

Infine come sempre quando completi il tuo compito la soddisfazione e' tanta ed anche in questo caso mi sono divertito a montare il kit.

Chiaramente a questo punto il Robot Car non ha ancora nessuna funzionalita'.
Questa e' la base per la realizzazione di tanti altri piccoli progetti:

• il driver di controllo dei motori
• il sistema di controllo del Robot Car
• il controllo di collisione con oggetti presenti sul percorso del Robot Car

Questi sono temi di post futuri. Chi ha voglia puo' seguirmi e collaborare con me cosi' il divertimento sara' ancora piu' grande

Vi invito a collaborare suggerimenti, domande usando i commenti al fondo del post