Bouw een intelligente robot Experimenteren met microcontrollers

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

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

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

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, …

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

OEFENING 2: BREADBORD EN SENSOR Aansluiten van het breadbord Bouwen van de sensorschakeling Schrijven van het programma DwengoADC-bibliotheek Lees documentatie: www.dwengo.org/library Programmeren en laten lopen

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

VAN DWENGO-BORD TOT ROBOT

MATERIAAL Twee fototransistoren Robotchassis Dwengo-bord en breadboard

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

OVEREENKOMSTIGE CODE

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

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

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

VRAGEN?

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)

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

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