microBit Bus（机器人汽车）开源硬件

描述

micro:Bit DIY 机器人汽车项目于 2019 年 4 月完成 Gord Payne

这是包含更多施工照片的原始项目网页。

BBC微博：比特太棒了！它们易于编程，具有蓝牙和加速度计等功能，而且价格低廉。

有几种 micro:Bit 机器人套件，价格从 60 美元到 100 多美元不等。如果能够制造出成本几乎为零的机器人汽车，那不是很好吗？

该项目的灵感来自于小学生希望能够使用最少的零件制造机器人，并尽可能使用回收材料。

它只需要很少的时间，并鼓励学生学习编码、一些工程和使用他们的工艺技能。无需使用电动工具进行切割或钻孔，也无需焊接。主要的建筑材料是面巾纸盒（例如“Kleenex”）和一些盒纸板。几天的课时就可以完成。让我们开始吧！

零件清单

物料成本数量

纸巾盒免费 1

盒纸板（瓦楞纸）免费 2

pieces 实芯线 最少                         

BBC micro:比特零售 2

micro:Bit GPIO 边缘连接器 6 至 15 美元 1

减速电机/车轮 $3 每个 2

迷你面包板 0.75 美元 1

9 伏电池夹 $0.25 1

SN754410NE 电机芯片 $0.40 1

乒乓球最小 1

球脚轮（可选） $1.20 1 - 可以使用半个乒乓球

双面泡棉胶带 $2 1

白胶 你可能已经有一些

 

* eBay 的价格估算

所需工具

一把尺子一把小美工刀热胶枪（可选）用于在纸巾盒上穿小孔的回形针或圆规旋转切割工具（可选）或将乒乓球切成两半的剃刀锯。

让我们开始建造吧！机器人建造

将纸巾盒放在瓦楞纸板上，使盒子的长边与纸板的脊线对齐。在硬纸板上画出纸巾盒的底部。你需要两件。用刀和尺小心地切出碎片。您应该修剪它们，使它们平放在盒子里。

小心地打开纸巾盒的一端以测试是否适合纸板。

使用白胶或木工胶将一块纸板粘到盒子的内侧底部。在盒子里放一些重物，比如电池，压下纸板，这样它就能牢固地固定在盒子上。让它干燥。

在我们继续之前，您可能希望将较短的实芯线焊接到电机线和 9 伏电池夹线上。然后用热缩管覆盖接头。这将使将这些电线插入面包板变得容易。我知道我说过，“不要焊接”，但是，嘿，这是电子产品！

如图所示，现在开始在另一块纸板上布置零件。尝试将面包板安装在汽车后部的末端，以便 micro:Bit 和边缘连接器适合。为了保持一致性，电路板的红色导轨位于图片的顶部。建议您以相同的方式定位您的，以便于组装。

热胶非常适合连接面包板。然后，如果您想将它用于另一个项目，您可以轻松地将其删除。不要在面包板底部使用双面胶带。它在面包板内固定金属连接。如果你把它拉开，它会破坏面包板。

现在将边缘连接器连接到面包板上，如图所示，连接器指向机器人的正面。引脚应跨越沿着面包板中间的槽（沟谷）。 

小心地将 SN754410NE 电机芯片安装到面包板上。小槽口应指向边缘连接器。

如果从上方俯视电机芯片，凹口在右边，上面的引脚从右到左编号为1到8，然后底部的引脚从底部编号为9到16。本项目末尾将提供电机芯片工作原理的说明。

使用短导线连接，引脚 1 连接到红色导轨 引脚 8 连接到红色导轨 引脚 9 连接到红色导轨 引脚 16 连接到红色导轨 使用较短的导线将边缘连接器接地连接到蓝色导轨 pf面包板。

使用一小段电线将顶部蓝色导轨连接到电机芯片的引脚 4 或 5。这是芯片的GROUND点，你只需要用一根线将芯片接地。

我们使用 micro:Bit 引脚 13、14、15 和 16 有两个原因。首先，它们都集中在电路板上以方便布线。其次，micro:Bit 不会将它们用于其他目的，因此如果您希望在最终设计中使用 LED 阵列等功能，则不会禁用它。本项目末尾提供了指向引脚接线分配的链接，供您将来参考。

将边缘连接器的引脚 13 连接到电机芯片上的引脚 7。

将边缘连接器的引脚 14 连接到电机芯片上的引脚 2。

 将边缘连接器的引脚 15 连接到电机芯片上的引脚 10。（图中黄色线）

将边缘连接器的引脚 16 连接到电机芯片上的引脚 15。

 用一段电线将面包板一侧的蓝色导轨连接到另一侧的蓝色导轨。

用一段电线将面包板一侧的红色导轨连接到另一侧的红色导轨。这些电线将电压传送到电路的两侧，并将接地源传送到电路的两侧。

将左侧（图中顶部）电机的绿（黑）线连接到电机芯片上的引脚 3。

将左侧电机的红线连接到电机芯片上的引脚 6。

将右侧电机的红线连接到电机芯片上的引脚 14。

将右侧电机的绿（黑）线连接到电机芯片上的引脚 11。

将 9 伏电池夹的黑线连接到面包板的接地轨。

将 9 伏电池夹的红线连接到电机芯片的引脚 16。

您的布线已完成！

花几分钟时间仔细检查你的工作。如果您在启动汽车之前发现错误并纠正它们，它可能会节省一些煮熟的电池或更糟的电路。

使用下面的接线图确认您的连接。

编码 micro:Bit 发送器

我们将使用一个 micro:Bit 作为我们的遥控器。我们将使用加速度计来测量 micro:Bit 的向前/向后倾斜，以使汽车前进或后退或停止。我们将使用 A 和 B 按钮修改前进/后退以包括左转/右转。

假定您熟悉使用 makeCode 块对 micro:Bit 进行编程。此处提供了代码块，并解释了每个块的作用。

您可以下载下面的发射器代码链接。如果您想自己输入带有注释的程序图片文件，也可以使用。

microbit-robottx.hex

编码机器人的 micro:Bit（接收器）

我们将使用一个 micro:Bit 作为我们的接收器，将来自发射器的驾驶命令转换为电机运动。

您可以直接下载下面的接收器/控制代码链接。如果您想自己输入带有注释的程序图片文件，也可以使用。

总装

将代码块上传到发射器和机器人控制 micro:Bit 后，将机器人控制 micro:Bit 插入边缘连接器并将其打开。打开发射器并尝试通过移动发射器并按下 A 和 B 按钮来驾驶汽车。如果一切正常，请继续。如果没有，请返回接线并检查连接。你的电池还好吗？

小心地将乒乓球切成两半。翻转盒子，然后将半球热粘到盒子的底部。这是你的“第三轮”。如果您想要更好的解决方案，请购买零件清单中提到的钢球脚轮并用热胶安装或使用穿过盒子底部的电线。

现在让我们将电机安装到底座和盒子上。

一次一个，调整每个电机的方向，使小圆形突起朝外。然后在每个电机的底部，贴上一块双面胶带。将元件板插入纸巾盒中。接下来，旋转电机，使小圆形突起朝外。然后，将电机的背面压在盒子的侧面，使外面出现一个小凹痕。如果您将拇指放在盒子外面并压在轴上，您会得到一个很容易看到的更深的凹坑。用小刀切掉酒窝。这将是车轴离开盒子的地方。

接下来，再次将电机压在盒子的侧面，使小圆形突起形成一个凹坑。也切掉这个酒窝。

从双面胶带上取下背衬，然后向下按每个电机以将它们固定在组件板的底座上。

将圆规或未弯曲的曲别针插入每个电机的两个螺孔中，并向外推动以刺穿盒子。

现在切割两根实芯线，每根约 8 厘米长。弯曲成“U”形，并将电线末端从外部送入电机。扭转它们以将电机固定在盒子的侧面。

 现在我们只需要将编程的 micro:Bit 插入边缘连接器并连接电池组。

9 伏电池现在位于电机之间。负极线插入蓝色接地轨，红色线插入电机控制芯片的 16 脚。如果你愿意，你可以使用公/母杜邦型电线，以便在不使用时连接/断开 9V 电池与电路的连接。将杜邦线的公端插入电机芯片上的引脚 16，并让母端自由。然后，您只需将红色 9 伏电线插入杜邦电线的母端，您的机器人就会通电。

将轮子安装到您的机器人上，您就完成了！

如果您希望将您的机器人装饰成校车，可以在此处以文件形式提供艺术品。为获得最佳效果，请将作品打印在光面相纸上。强力胶非常适合将艺术品粘贴到盒子上。我使用了大猩猩品牌的凝胶型强力胶，效果很好！

这里有很多主题创意。校车、消防车、房车、送货车。您的想象力就是您的向导！一旦你搭建了这个机器人，你就可以尝试用折叠的瓦楞纸板来制作不同风格的底盘。

现在打开 micro:Bits，连接 9 伏电池并开始驾驶您的公共汽车/汽车！

我希望你觉得这个项目很有趣，并且很好地介绍了使用 micro:Bits 的机器人技术！

最良好的祝愿！

戈德·佩恩（加拿大安大略省纽马克特）

microbit_school_bus_artwork.png

文件大小：257 kb文件类型：png

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常见问题

为什么不使用 L293D 或 L298 电机控制器 IC？

micro:Bit 是一个 3 伏逻辑电平设备。它无法提供激活 L293D 或 L298 所需的 5 伏电压。SN754410NE 也需要 5 到 7 伏的电压才能激活，但该芯片的设计足够稳健，可以处理 9 伏的 Vcc。所以我们使用 9 伏电池为电机芯片和电机供电。感谢Learning Developments提供的这一见解。话虽如此，可能会遇到可以在 3V 上激活的 L293D，但它不符合芯片的原始设计规范。

在哪里可以了解有关 SN754410NE 电机控制器 IC 的更多信息？

查看基于 L293D 的本课程。SN754410NE 具有相同的引脚排列和相同的工作方式。

我的电机与说明相反。我如何解决它。

只需将电机上的电线换到相反的引脚上即可。Red to pin x and Black to pin y 变为 Red to pin y and Black to pin x。

怎样才能把乒乓球切成两半？ 

您可以使用旋转切割工具或小型爱好者锯（如 X-acto）小心地切割球。 

为什么反向引脚值与正向引脚值相反？  我们将电机芯片上的使能引脚硬连接到永久高电平，这样我们就可以在 micro:Bit 上少使用两个引脚。结果，我们做反向的方式要求我们做 1023 减去值以获得所需的速度。因此，前进全速 1023 需要 1023 减去 1023（即 0）才能获得全速倒车。

为什么我们使用引脚 13、14、15 和 16 作为电机控制引脚？我们不能使用编号较低的引脚吗？

是的你可以。然而，您将从这个引出线图中看到，不同的管脚在 micro:Bit 上有其他用途。例如，micro:bit 上的 LED 阵列使用引脚 3、4、6、7、9 和 10。因此如果您还想访问 LED 阵列，则不能使用阵列共享的引脚。使用这些引脚停用 LED 阵列。

为什么我应该从我的 busReceiver 代码中删除 LED 显示命令？ 

打开/关闭 LED 需要处理时间，并且会降低发射器和接收器的响应速度。如果您愿意，请将 LED 显示命令保留在您的代码中。

现在出去创造一些美妙的东西吧！