ربات آتش‌نشان با کنترل موبایل (پروژه باحال با NodeMCU)

+5

اول از همه باید شاسی ربات رو بسازیم تا چرخ‌ها و قطعات الکترونیکی روش سوار بشن. برای این کار از یه تیکه مقوای کارتن ضخیم و محکم استفاده کن. اگه ورق چوبی MDF هم دم دستت بود، گزینه خیلی خوبیه.

پیشنهاد می‌کنم اصلا سراغ طلق یا پلاستیک‌های نازک نری، چون موقع کار با چسب حرارتی آب می‌شن یا فرمشون رو از دست می‌دن. مقوای ضخیم بهترین و در دسترس‌ترین گزینه‌ست.

حالا چرخ‌ها رو به شفت موتورهای گیربکس‌دار (BO Motor) وصل کن و با پیچ‌های کوچیکی که دارن، سفتشون کن. روی لبه‌های شاسی مقوایی یکم چسب حرارتی بریز و موتورها رو با دقت سر جاشون فشار بده. چند ثانیه نگه دار تا چسب کاملا خشک و سفت بشه. این کار باعث می‌شه موتورها محکم سر جاشون بمونن و موقع حرکت کنده نشن.

تو این مرحله دو تا چرخ متحرک برای جلوی ربات داریم. برای چرخ‌های عقب، کافیه از چرخ‌های هرزگرد ساده استفاده کنی تا حرکت ماشین روی زمین نرم‌تر بشه و دور زدنش هم راحت‌تر انجام بگیره. شاسی اصلی حالا آماده‌ست؛ بریم سراغ مداری که قراره این موتورها رو روشن کنه.

قبل از اینکه سیم‌کشی‌ها رو شلوغ کنی، بهتره اول کدهای برنامه رو روی برد NodeMCU آپلود کنی. برد رو با کابل USB به کامپیوترت وصل کن، نرم‌افزار Arduino IDE رو باز کن و با انتخاب نوع برد و پورت درست، کدها رو انتقال بده. بعد از آپلود موفق، با خیال راحت می‌ریم سراغ بستن مدار.

اصلا نگران پیچیدگی مدار نباش، خیلی ساده‌تر از چیزیه که به نظر می‌رسه! مدار ما دو بخش اصلی داره. بخش اول مربوط به حرکت چرخ‌هاست که ارتباط مستقیمی با درایور و برد کنترلر داره.

درایور موتور L298N رو باید به برد NodeMCU وصل کنی. پایه‌های IN1 و IN2 درایور رو به پین‌های D1 و D2 برد وای‌فای متصل کن. پایه‌های IN3 و IN4 هم به ترتیب به D3 و D4 وصل می‌شن.

پین‌های فعال‌ساز ENA و ENB رو هم با یه سیم جامپر به D5 و D6 متصل کن. سیم‌های موتورها رو هم باید تو خروجی‌های سبزرنگ درایور پیچ کنی.

اگه تو تست نهایی دیدی جهت چرخش موتورها برعکسه، خیلی راحت جای سیم‌های همون موتور رو روی درایور جابه‌جا کن. برای تامین انرژی، قطب مثبت باتری (مثلا 7.4 ولت) رو به ورودی 12 ولت درایور موتور و قطب منفی رو به GND وصل کن. برای روشن شدن برد NodeMCU هم، خروجی 5 ولت درایور رو به پایه VIN برد و پایه GND درایور رو به GND برد متصل کن.

بخش دوم مدار یه سیستم کاملا مستقله. یه مدار قطع و وصل معمولی با باتری مجزا نیاز داریم که با یه کلید ساده کار می‌کنه و فقط وظیفه‌ش خاموش و روشن کردن مینی پمپ آبه.

+1

حالا که منطق اتصالات رو متوجه شدی، باید قطعات رو روی شاسی سوار کنیم. سر سیم‌های جامپر رو لخت کن و با هویه به ترمینال‌های موتور گیربکس‌دار لحیم کن تا یه اتصال محکم داشته باشی.

برای اینکه ظاهر ربات تمیز بمونه و سیم‌ها دست و پاگیر نشن، یه سوراخ کوچیک روی مقوای شاسی ایجاد کن و سیم‌های موتورها رو از قسمت زیر به روی بدنه بیار تا به درایور برسن.

برای نصب درایور موتور L298N، اول یه تیکه مقوای کوچیک زیرش بچسبون تا یکم از سطح فاصله بگیره و لحیم‌کاری‌های زیرش به جایی گیر نکنه. البته می‌تونی از چسب دوطرفه ضخیم هم برای چسبوندن درایور روی بدنه استفاده کنی.

جا باتری رو روی قسمت عقب شاسی بذار و با چند قطره چسب حرارتی محکمش کن. برد NodeMCU رو هم تو یه گوشه مناسب نزدیک به درایور بچسبون تا سیم‌کشی‌ها کوتاه بمونن.

قبل از چسب‌کاری نهایی، همه سیم‌ها رو یه بار دیگه چک کن که شل نشده باشن؛ پیدا کردن قطعی سیم تو یه مدار شلوغ حسابی وقت‌گیره. اتصالات رو مرتب کن و روی قسمت‌های لخت مدار یکم چسب حرارتی بریز تا مثل عایق عمل کنه.

+2

بریم سراغ جذاب‌ترین بخش ربات، یعنی سیستم آب‌پاش! پمپ آب قراره آب رو از مخزن بکشه، اما اگه خروجی شلنگ رو همین‌طوری رها کنیم، آب بدون فشار و به همه طرف پخش می‌شه. برای شلیک دقیق آب روی آتیش فرضی، حتما به یه نازل نیاز داریم.

ساده‌ترین و ارزان‌ترین نازل، نوک پلاستیکی یه خودکار خالیه! دور نوک خودکار یکم چسب قطره‌ای بزن و همون موقع داخل یه سر شلنگ فشارش بده و چند دقیقه صبر کن تا کاملا خشک و آب‌بندی بشه.

سر دیگه شلنگ رو به لوله خروجی پمپ آب غوطه‌ور وصل کن. معمولا این اتصال خودش اون‌قدر کیپ هست که نیازی به چسب‌کاری دوباره نداشته باشه.

حالا پمپ رو بنداز تو بطری پلاستیکی (همون مخزن آب). سیم‌های پمپ رو از بطری بکش بیرون و به یه مدار ساده شامل باتری و کلید وصل کن. کلید و باتری پمپ رو با چسب حرارتی روی بدنه خارجی بطری نصب کن تا در دسترست باشن.

برای اینکه موقع حرکت ربات آب بیرون نریزه، روی در بطری یه سوراخ دقیقا به اندازه ضخامت شلنگ ایجاد کن، شلنگ رو ازش رد کن و درپوش بطری رو محکم ببند.

تو قدم آخر این مرحله، کل بدنه بطری رو روی شاسی ربات بچسبون. حواست باشه دمای چسب حرارتی خیلی بالا نباشه که پلاستیک بطری رو ذوب یا سوراخ کنه. ربات آتش‌نشان ما حالا یه ساختار فیزیکی کامل داره!

+2

بریم سراغ هیجان‌انگیزترین بخش کار، یعنی تست ربات! بازی با این ربات بی‌نهایت لذت‌بخش و باحاله، اما قبل از شروع عملیات نجات، باید چند تا نکته رو با هم مرور کنیم. نگران نباش، اصلا سخت نیست!

اول از همه بطری رو تا حد مجاز پر از آب کن تا زمان بیشتری برای آب‌پاشی داشته باشی، بعد درپوش رو محکم ببند و مدار اصلی ربات رو روشن کن.

وای‌فای گوشی موبایلت رو روشن کن و به شبکه‌ای که برد NodeMCU ساخته وصل شو. وارد رابط کنترلی روی گوشی شو و دکمه‌های جهت‌نما (جلو، عقب، چپ و راست) رو تست کن تا مطمئن بشی ماشین فرمان‌ها رو درست اجرا می‌کنه. حالا ربات رو به سمت هدف هدایت کن. من این سیستم رو با هدف‌گیری روی یه دیوار تست کردم و قدرت نازل خودکاری واقعا عالی بود.

می‌تونی حرکت ربات رو روی سطوح مختلف خونه امتحان کنی. دو تا موتور گیربکس‌داری که نصب کردیم قدرت کافی برای حرکت روی اکثر جاها رو دارن. البته اگه تصمیم بگیری از بطری بزرگ‌تری استفاده کنی، وزن ربات میره بالا و احتمالا نیاز به موتورهای قوی‌تری خواهی داشت.

باتری‌های شارژی که تو این پروژه استفاده کردیم ظرفیت بالایی دارن و بهت اجازه می‌دن تا زمان خالی شدن کامل مخزن آب، با خیال راحت با رباتت بازی کنی. امیدوارم ساخت این ماشین آتش‌نشان حسابی سرگرمت کرده باشه.

به همین سادگی تو موفق شدی یه ربات آتش‌نشان کنترلی بسازی که ترکیبی از مکانیک، برنامه‌نویسی و الکترونیکه. تو ویدیوهای این آموزش می‌تونی نحوه حرکت و آب‌پاشی این گجت خفن رو کامل ببینی.

امیدواریم از این آموزش تو سایت آیسی‌مدار کلی لذت برده باشی. ساخت پروژه‌هایی که خروجی فیزیکی و حرکتی دارن همیشه هیجان خاص خودشون رو دارن. اگه موقع راه‌اندازی مدار یا کار با NodeMCU سوالی برات پیش اومد، یا ایده‌ای برای اضافه کردن سنسورهای هوشمند به این ربات داشتی، حتما تو بخش نظرات برامون بنویس. منتظر دیدن ربات‌های خفن شما هستیم!