Bouw een intelligente robot

Presentatie over: "Bouw een intelligente robot"— Transcript van de presentatie:

1 Bouw een intelligente robot
Experimenteren met microcontrollers

2

3 Communicatie via BUS SPI/I2C/USB/SERIEEL etc… 13x ADC, 7 interruptpinnen, 6 knoppen in totaal LCDinbe grepen Gebufferde uitgangen Gemakkelijke uitbreidingsconnector

4 HISTORIEK VAN HET DWENGO-BORD
Sinds 2006 Workshop Elektronica (UGent) Ter bevordering van de praktische (elektronica)kennis van de studenten Organisatie van talrijke elektronica-projectjes zoals de FM-transmitter, de SMD-dobbelsteen en de robotcompetitie Noodzaak voor goedkoop, uitbreidbaar platform met microcontroller

5 HET DWENGO-BORD: EEN VEELZIJDIG PLATFORM
Grote basisfunctionaliteit en I/O beschikbaar Gemakkelijk te programmeren in C, in handige grafische programmeeromgeving MPLAB (van Microchip) met Dwengo Library In-circuit debugging mogelijk met de PICKit2 Doelgroep: geïnteresseerde hobbyist, scholieren uit de 3e en 4e graad en studenten hoger onderwijs Ondersteuning: website met uitgebreide tutorials, tips&tricks en ondersteuning via mail of het forum

6 WAT KAN JE ER MEE DOEN? Secundair en hoger onderwijs:
Vakoverschrijdend werk, projecten Lessen (micro-)elektronica Voorbeelden aan de UGent: 1e en 2e Bachelor: intelligente robot, programmeren microcontrollers 3e Bachelor: Vakoverschrijdend Project (VOP): autonome robots, prototypes, …

7

8 OEF 1: KENNISMAKING Dwengo-bord uitpakken Aansluiten op de computer
Programmeren: Opstarten MPLAB-project Compileren (build all) Programma wegschrijven naar het Dwengo-bord Code aanpassen: Laat andere LED’s knipperen

9 OEFENING 2: BREADBORD EN SENSOR
Aansluiten van het breadbord Bouwen van de sensorschakeling Schrijven van het programma DwengoADC-bibliotheek Lees documentatie: Programmeren en laten lopen

10 OEFENING 2: BREADBORD EN SENSOR
Aansluiten van de sensor (lichttransistor) 22 kOhm: rood-rood-oranje-goud

11 VAN DWENGO-BORD TOT ROBOT

12 MATERIAAL Twee fototransistoren Robotchassis Dwengo-bord en breadboard

13 HOE HET PROGRAMMA WERKT
Uitlezen van de sensoren Vergelijken van de gemeten waardes: (waardeLinks-waardeRechts) > of < 0? Beslissen hoe de motoren moeten draaien De beslissing uitvoeren voor een bepaalde tijd Geavanceerdere regelaars mogelijk door gebruik te maken van bijv. PID-regelaar

14 OVEREENKOMSTIGE CODE

15 HET MOETEN NIET ALTIJD ROBOTS ZIJN
Een fysica experiment: Het meten van de valversnelling

16 BESCHRIJVING EXPERIMENT
Basisformule: x = vt + gt2 Drie meetpunten Beschouw x1 als startpunt met snelheid v1 Dan krijgt men: x2 = v1Δt12+g/2Δt122 x3 = v1Δt13+g/2Δt132 Twee vergelijkingen met twee onbekenden en dus g gemakkelijk te bepalen

17 TIJDSMETINGEN Korte afstandssensoren Dwengo-bord en breadbord
Lange buis met knikker Met behulp van het Dwengo-bord kan men gemakkelijk nauwkeurige tijdsmetingen doen.

18 VRAGEN?

19 VERGELIJKING MET NXT-PLATFORM VAN LEGO
Lego NXT Dwengo-platform Vier sensor-ingangen en drie motor-uitgangen Niet modulair Lego-bouwcompatibel Sensoren: beperkt aanbod, duur in aanschaf of design Visueel programmeerbaar (LabView) Doelgroep: 8-16 jarigen, door open platform voor beginnende hobbyist Louter gericht op robots Meer dan 32 in- en uitgangen Modulair Lego-bouwcompatibel Sensoren: onbeperkt aanbod, goedkoop Programmeren in C18 (MPLAB) Doelgroep: 16+ student en leergierige hobbyist Multi-functioneel NXT: uitbreidbaar via fieldbus wat welliswaar niet triviaal is Software: NXT: win en mac, dwengo: win, beiden uitbreidbaar naar linux platform met nodige aanpassingen (geavaceerder gebruik)

20 VERGELIJKING MET NXT-PLATFORM VAN LEGO
Lego NXT Dwengo-platform Brick: EUR 130 Lichtsensor: EUR 14 Afstandssensor: EUR 28 Basisset (robot): EUR 251 Brick 4 types sensoren (licht, geluid, afstand en druk) 3 servo’s Lego-onderdelen Software: vanaf EUR 50 Dwengo starterskit: EUR 100 Dwengo-bord Programmer Sensorkit Breadboard Robot: EUR 100 Chassis Motoren Software (gratis) NXT: sensoren duur in aankoop maar ook in ontwerk: rekening houden met kabels en dergelijke die duur zijn NXT: 3 type sensoren voor licht, geluid en afstand. Ook nog twee druksensoren maar die kan je gratis maken in feite -> is nix meer dan een knopje

21 EN WAT MET ARDUINO? Arduino Dwengo-platform
Standaard versie (Duemilanove) lijkt goedkoper maar heeft veel minder functionaliteit Vooral Engelstalige informatie beschikbaar Reeds lang in de running, grote community Ontworpen in Italië Standaard alles erop en eraan (gebufferde uitgangen, display, knoppen, LEDs, USB, RS232,…) Kant-en-klare gemakkelijke Nederlandstalige tutorials en ondersteuning Beginnende community Ontworpen in België door onderzoekers van UGent