Odometriemodule, in samenwerking met JLCPCB: 4 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Verhaal

Robotech Nancy is een Frans project in Polytech Nancy, een technische school in Oost-Frankrijk. Het bestaat uit 16 studenten, met als doel deel te nemen aan de French Cup of Robotic 2020. Helaas is de toekomst van de competitie onzeker vanwege de nog steeds aanhoudende wereldwijde pandemie van Covid-19. Toch gaat het project verder met zijn tweede doel: laten zien waartoe Polytech Nancy in staat is als technische school, evenement tijdens zo'n crisis. Elke leerling werkt nu op afstand vanuit huis, ver van de technische installaties van de school, wat de hulp van JLCPCB nog waardevoller maakt.

Benodigdheden:

Gebruikte onderdelen in dit project: Aanduiding, Waarde, Pakket, Mid X, Mid Y, Rotatie, laag C1, 22pF, C_0402_1005Metric, 14.732000, 7.874000, 180.000000, top C2, 22pF, C_0402_1005Metric, 10.264000, 13.081000, 0.000000, top C3, 10nF, C_0402_1005Metrisch, -13.919200, -1.676400, 180.000000, boven C4, 4.7uF, C_0402_1005Metrisch, -13.919200, -0.533400, 180.000000, boven C5, 4.7uF, C_0402_1005Metrisch, 11.430000, 7.874000, 180.000000, boven C6, 10n000, boven C6, 10n000, 0.000000, boven C7, 10nF, C_0402_1005Metrisch, -3.810000, -10.541000, 270.000000, boven C8, 10nF, C_0402_1005Metrisch, 16.129000, -4.087000, 270.000000, boven C9, 10nF, C_0402_1005Metrisch, boven 15890000, 270.000n, C_0402_1005Metrisch, -13.970000, 1.727200, 180.000000, boven C11, 10nF, C_0402_1005Metrisch, 3.810000, -1.270000, 0,00000, boven C12, 10nF, C_0402_1005Metrisch, 2.032000, -4.318000, 0.000000, - C13,02 0.1_2000 10.160000, 0.000000, boven C14, 1uF, C_0805_2012Metrisch, -4.699000, -13.0810 00, 0.000000, boven C15, 10nF, C_0402_1005Metrisch, -13.970000, 0.584200, 180.000000, boven C16, 10nF, C_0402_1005Metrisch, -0.762000, -3.683000, 270.000000, boven C17, 10nF, C_0402_1005Metrisch, 0.762000.000000, 3.660000,, C_0402_1005Metrisch, 0.254000, -3.683000, 270.000000, boven C19, 4.7uF, C_0402_1005Metrisch, -6.096000, -4.826000, 0.000000, boven D1, LED, LED_0603_1608Metrisch, 12.700000, -7.772500, 90.000000_06, boven D2, LED 7.772500, 90.000000, boven D3, B5819W, D_SOD-123, -10.541000, -13.081000, 180.000000, boven D4, LED, LED_0805_2012Metrisch, 0,00000, -20.000000, 0,00000, boven D5, LED, LED_0805_2012Metrisch, 10.000000, -17.000000, 30.000000, boven D6, LED, LED_0805_2012Metrisch, 17.000000, -10.000000, 60.000000, boven D7, LED, LED_0805_2012Metrisch, 20.000000, 0.000000, 90.000000, boven D8, LED, LED_0805_2012Metrisch, 17.000000, 10.000000, 120.000000, boven D9, LED, LED_0805_2012Metrisch, 10.000000, 17.000 150.000000, boven D10, LED, LED_0805_2012Metrisch, 0.000000, 20.00 0000, 180.000000, boven D11, LED, LED_0805_2012Metrisch, -10.000000, 17.000000, 210.000000, boven D12, LED, LED_0805_2012Metrisch, -17.000000, 10.000000, 240.000000, boven D13, LED, LED_0805_2012Metrisch, -20.000000, 0,00000, 270.000000, boven D14, LED, LED_0805_2012Metrisch, -17.272000, -10.414000, 300.000000, boven D15, LED, LED_0805_2012Metrisch, -10.000000, -17.000000, 330.000000, boven L1, LQH32CN100K33L, L_1210_3225Metrisch, -11.303000, -7.8740001, 270.000000, boven Q -4.699000, -16.002000, 0.000000, boven R1, 100, R_0603_1608Metrisch, 12.700000, -4.673500, 270.000000, boven R2, 100, R_0603_1608Metrisch, 11.049000, -4.673500, 270.000000, boven R3, 10k, R_0402_1005Metrisch, -6.350000, 180.000000., boven R4, 220k, R_0402_1005Metrisch, -8.382000, -11.176000, 180.000000, boven R5, 100, R_0603_1608Metrisch, -4.699000, -18.669000, 180.000000, boven R6, 10k, R_0402_1005Metrisch, -1.143000, -16.3830007, 270.000k, R_0402_1005Metrisch, -2.286000, -16.383000, 270.000000, top R8, 2.2k, R_0402_1005Me tric, 3.238500, 3.619500, 270.000000, boven R9, 2.2k, R_0402_1005Metrisch, 2.095500, 3.642500, 270.000000, boven U1, STM32F103C8Tx, LQFP-48_7x7mm_P0.5mm, 13.462000, 2.159000, 180, boven U2, LT-217-3.3, 3_TabPin2, -8.457800, 1.219200, 180, boven U3, TCAN337, SOIC-8_3.9x4.9mm_P1.27mm, 2.032000, -8.636000, 270.000000, boven U4, AD5160, SOT-23-8, -3.683000, -7.493000, 90.000000, boven U5, MPU6050, QFN-24-1EP_4x4mm_P0.5mm_EP2.6x2.6mm, 0.000000, 0.000000, 270, boven U6, TPS61041DBV, SOT-23-5, -7.583000, -7.518000, 270.000000, boven Y1, Crystal_GND24, Crystal_SMD_3225-4Pin_3.2x2.5mm, 11.938000, 10.795000, 180.000000, boven

Stap 1: De robot

De French Cup of Robotic 2020 is een getimede competitie waarbij twee teams strijden op een set die elk jaar verandert. De set van 2020 heeft een piratenthema en de robots worden achtergelaten in een strandachtig landschap, waar ze verschillende pion moeten sorteren en naar specifieke delen van de kaart moeten leiden.

De module die we hebben gerealiseerd, wordt gebruikt om de robot te helpen begrijpen waar hij zich op de set bevindt.

Die metingen worden "odometrie" genoemd.

Stap 2: Het circuit:

Om voldoende odometrie te bereiken, hebben we onder andere:

- Een STM32

- Een I2C-bus om de tijd van vluchtsensoren aan te sluiten om botsingen te voorkomen

- Een MPU6050 (3-assige gyroscoop en 3-assige accelerometer) ook aangesloten op de STM32 via een I2C-bus.

- Een optische PMW3901-sensor, vergelijkbaar met die van computermuizen.

Stap 3: Werkcode:

De code voor een hele kilometertellermodule is vrij groot en is specifiek voor elke deelnemer, wat betekent dat wie de beste heeft een enorm voordeel krijgt tijdens de competitie. Om deze twee redenen zullen we delen van de code tonen.

Eerste afbeelding is de initialisatie van de MPU6050 (de gyroscoop en accelerometer). Omdat het essentieel is voor een goede start, voert de STM32 500 metingen uit op elke as van de gyroscoop om de 0-coördinaten te bepalen. Zo zijn we preciezer.

De tweede is de initialisatie van de optische scanner. Het is gemaakt met behulp van de documentatie van de fabrikant.

Op onze "geheime code" integreren we de waarde die door de gyroscoop wordt geretourneerd om de exacte positie te krijgen.

Stap 4: Het bord maken:

Nadat de onderdelen waren gedefinieerd en de code was geschreven, droeg onze elektronische afdeling hun werk over aan onze productieafdeling. Ze ontwierpen een bord met behulp van Gerber. Toen alles eenmaal in elkaar was gezet, hoefden we het alleen nog maar te uploaden op de website van JLCPCB om het op maat te laten maken.

Na vier dagen verzending kwam het pakket aan.

Tot slot willen we JLCPCB enorm bedanken, die ons enorm helpt in deze uitdagende tijden. Ze maakten de discussie heel gemakkelijk en hielpen ons om deze PCB in een mum van tijd te maken.