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下单PCB板

材料采购

烧录程序

组装调试

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Github上开源的这款求平衡机器人,翻了全网,没有找到一篇中文的指南和攻略,硬着头皮花了很长时间,复刻完成以后,接下来将我复刻过程中遇到的一些问题和踩坑分享给大家。

先上开源资料下载链接:

百度网盘链接: https://pan.baidu.com/s/1RgsKfkbYGRqzfegsaS1gpg?pwd=rq6a 提取码: rq6a

夸克网盘链接:https://pan.quark.cn/s/4ae4f879f88d 提取码:Ses9

资料包里面有电路板的gerber文件,是制作PCB的必要文件,把gerber文件上传到嘉立创就可以打样了,一共是2块电路板,一个是顶板,一个是主板控制板,大小都是直径10厘米,厚1.6mm。

材料采购:

1x 亚克力板(平台)厚2mm 直径14cm
16 个红外光电接收管
21 个广角红外发射管
1个5V 10A直流电源(type-c接口)
3个MG90微型伺服器

2x 定制 PCB(资料包里Gerber文件制作)
1个ATmega32U4芯片
1x CD74HC4067 16通道模拟/数字多路复用芯片

1 x FPC软排线10cm长间距0.5mm20p

其他电子元件见资料包BOM表

螺丝:

3个 M3 x 16子母对锁铆钉

3个 实心打孔钢球10mm x M4

3个 牙条丝杆 M4 x 16

3个 磁铁15 x 5 孔4mm

外壳结构件 (见资料包3D打印文件)

软件:
Arduino IDE 2.0(用来下载代码程序的软件)

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烧录程序:

烧录程序之前需要先完成一个工作

(踩坑:当时安官网的7步说明,怎么都无法下载程序,一直报错!原因是ATmega32U4芯片使用前要烧录引导程序(bootloader)。

小贴士:ATmega32U4芯片是Arduino Leonardo主板的芯片,使用前先给ATmega32U4芯片烧录Arduino Leonardo主板的引导程序,然后就可以按照下面的说明操作下载程序了。)

烧录引导程序方法:如果你手里有Arduino开发板,可以 Arduino as ISP:拿一个现成Uno/Nano,刷ArduinoISP固件,临时当烧录器;或者买一个 USBasp:独立小硬件,几块钱,插上就能当ISP烧录器。

我手里用Uno板,所以使用Arduino as ISP的方法烧录的bootloader,先按下面表格连线:

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第二步:1. 打开Arduino IDE软件 → 在文件选项找到示例 → ArduinoISP,把固件刷入做编程器的Uno

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第三步:打开Babot球平衡机器人的代码main.io,找到 工具 → 编程器:选择 Arduino as ISP,开发板选Arduino Leonardo

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从下面的第4步继续,前3步都做过了可以跳过

  1. 资料包里找到并安装ArduinoIDE软件。

  2. 在资料包里找到 BaBot 代码文件。

  3. USB 接口将 BaBot 连接到电脑。

  4. 打开库管理器(Library Manager),搜索 CD74HC4067 并安装。(对应下图中的步骤 1、2 和 3)

  5. 将主板类型选择为 Arduino Leonardo。(对应下图中的步骤4、 5 和 6)

  6. 点击“上传(Upload)”,等待出现“Done uploading(上传完成)”提示(通常不到 20 秒)。

  7. 断开 USB 连接,下载就完成了。

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调试说明:

主控制板上面有个按钮,按钮操作逻辑总结:

·单击:是"启停开关"(ON/OFF),按一下关,指示灯灭;再按就开,指示灯亮。

·三连击:进入舵机的机械零点校准,用来把舵机的机臂调平(强制走完3个舵机校准流程后自动退出),舵机校准是组装完成后必做的过程。

·四连击:进入硬件组装测试模式,三个机械臂都会下降到水平位置,然后短按一下按钮,3个舵机会自动按顺序摆动一下,这个模式单纯测试舵机是否能正常工作,需要断电才能退出。

舵机校准

请仔细按照以下步骤,对三个舵机的位置进行校准:

  1. 将 PCB 板的“Power(电源)”接口连接到电源上。

  2. 连续快速按三次按钮 —— 此时舵机 A 会移动到比其他舵机更低的位置。

  3. 反复短按按钮,机械臂会以 1° 为单位向下移动。

  4. 持续调整,直到机械臂处于水平状态。

  5. 长按按钮 2 秒,确认完成舵机 A 的校准。

  6. 舵机 B 会自动定位 —— 反复短按直到舵机 B的机械臂处于水平状态,长按 2 秒。

  7. 舵机 C 会自动定位 —— 重复上述调整过程。

    三个舵机都调平后,会自动退出校准模式。

最后,拿出你的乒乓球开始吧。

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