LOFI Brain 2.0

Szczegóły techniczne funkcjonowania drugiej wersji sterownika LOFI Brain

Płytka LOFI Brain to tzw. adapter lub shield dla mikrokontrolera Arduino, która rozszerza jego funkcje i ułatwia podłączanie kolejnych modułów elektronicznych.

LOFI Brain 2.0 - opisy złącz

Montaż osłony

Przed rozpoczęciem pracy ze sterownikiem bardzo ważne jest zamontowanie na nim drewnianej osłony. Zabezpieczy ona gniazda do podłączania modułów i umożliwi mocowanie sterownika do konstrukcji robotów.

Przygotuj części drewniane osłony.

1. Dwa elementy dystansujące umieść na płytce adaptera LOFI Brain, na wierzch nałóż osłonę a następnie całość skręć przy pomocy czterech śrubek 12mm.

2. Adapter LOFI Brain połącz z płytką Arduino UNO.

Podłączenie do komputera

Sterownik LOFI Brain 2.0 podłączamy do komputera przy pomocy kabla USB typu A-B – identycznego jak do drukarki komputerowej. W celu komunikacji z komputerem kabel USB-AB podłączamy do gniazda na płytce ARDUINO UNO.

Złącze micro USB znajdujące się na płytce LOFI Brain służy tylko do zasilania sterownika.
LOFI Brain podłączenie Arduino

Zasilanie

Jeśli sterownik podłączony jest do komputera przy pomocy kabla USB nie potrzebuje dodatkowego zasilania – w taki sposób realizujemy większość ćwiczeń z zestawu CODEBOX. Jeśli natomiast chcesz aby Twój robot miał samodzielne zasilanie możesz zasilić go przy pomocy powerbanku podłączając go do gniazda micro USB a płytce LOFI Brain.

lofi brain zasilanie powerbank

Powerbank

Czujnik odległości

Czujnik odległości podłączamy do sterownika przy pomocy 4-żyłowego przewodu z ŻEŃSKO – ŻEŃSKIMI gniazdami.
UWAGA – zwróć uwagę na oznaczenia kolorów. Od strony czujnika odległości podłączamy przewód w taki sposób aby żyła niebieska podłączona była do piny oznaczonego GND, a czerwona do pinu oznaczonego Vcc.
Od strony sterownika wtyczka przewodu czujnika odległości powinna być wpięta w taki sposób aby żyła niebieska skierowana była w stonę włącznika a czerwona w stronę gniazda USB.

Bluetooth

Podłączenie modułu bluetooth 2.0 (HC-06) – zwróć uwagę na kierunek podłączenia modułu – podłączony odwrotnie nie będzie działać. Poprawne podłącznie modułu bluetooth sygnalizuje miganie czerwonej diody.

UWAGA – wpięcie modułu bluetooth blokuje możliwość komunikacji przez kabel USB, inaczej niż w przypadku pierwszej wersji LOFI Brain gdzie nie występowało tego typu ograniczenie. Wynika to z faktu, że Arduino UNO ma tylko jeden port Serial i podłączony moduł bluetooth zakłóca komunikację przez kabel USB, nie jest wówczas możliwe wgrywanie skryptów ani komunikacja z LOFI Blocks.

Nowości w LOFI Brain 2.0

  • Dostosowany do najpopularniejszej wersji Arduino UNO i wszystkich pochodnych – głównym czynnikiem dla, dla którego w nowej wersji zdecydowaliśmy się na ARduino UNO jest trwałe gniazdo USB typu B (jak w drukarkach) odporne na uszkodzenia mechaniczne, w przeciwieństwie do delikatnego gniazda micro USB
  • Dodanie złącza I2C umożliwiającego podłączanie bardziej zaawansowanych rozszerzeń elektronicznych np. odtwarzacza audio, czujnika dotyku, akcelerometr, żyroskop itd. itp.
  • Dodanie gniazda zasilającego 2.1mm ułatwiającego zasilanie robota np. przy pomocy czterech paluszków AA

INFORMACJE ZAAWANSOWANE

INPUT/OUTPUT

Złącza INPUT/OUTPUT połączone są z odpowiednimi pinami Arduino:

INPUT1 – A0
INPUT2 – A1
INPUT3 – A2
INPUT4 – A3

OUTPUT1 – D10
OUTPUT2 – D9
OUTPUT3 – D6
OUTPUT4 – D5

Każde z trój-pinowych złącz INPUT/OUTPUT posiada następujące połączenia (od lewej)
– sygnał – np. INPUT1 -> A0
– VCC – połączone z zasilaniem 5V
– GND – połączone z masą zasilania

Sterownik silników

Silniki DC kontrolowane są przez mostek H – L293D
M1 – kierunek (D2 i D4) moc (D3)
M2 – kierunek (D7 i D8) moc (D5)

Sterowanie silnikiem polega na ustawieniu pinów sterujących kierunkiem na przeciwne wartości, przykładowo:
Silnik M1 kręci się do przodu: D2 -> HIGH, D4 -> LOW
Silnik M1 kręci się do tyłu: D2 -> LOW, D4 -> HIGH
Prędkość silnika M1 niezależnie od kierunku kontroluje pin D3

Analogicznie dla silnika M2

UWAGA – pin D5 jest współdzielony między złączem OUTPUT4 i sterowaniem mocy silnika M2 (jeśli używasz silnika M2, nie będzie możliwe niezależne sterowanie wyjściem OUTPUT4), wynika to z ograniczonej ilości pinów PWM, którymi dysponuje Arduino.

Czujnik odległości

Czujnik odległości HC-SR04 jest podłączony do pinów:
TRIGGER – D12
ECHO – D11

Buzzer

Buzzer podłączony jest do pinu D13 – tego samego do którego podłączona jest dioda led wbudowana w Arduino UNO

Bluetooth

Moduł bluetooth HC-06 podłączony jest do pinów:
TX bluetooth -> RX Arduino
RX bluetooth -> TX Arduino

UWAGA – wpięcie modułu bluetooth blokuje możliwość komunikacji przez kabel USB, inaczej niż w przypadku pierwszej wersji LOFI Brain gdzie nie występowało tego typu ograniczenie. Wynika to z faktu, że Arduino UNO ma tylko jeden port Serial i podłączony moduł bluetooth zakłóca komunikację przez kabel USB, nie jest wówczas możliwe wgrywanie skryptów ani komunikacja z LOFI Blocks.