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1. Documentación corta
Para este proyecto, estaremos versionando el robot que se ve en este vídeo, para que en lugar de pulsar de vuelta el botón por sí mismo, te obligue a ti a hacerlo.
Los materiales que necesitamos para este proyecto son:
- Una placa Arduino (en mi caso mega)
- 2 servomotores
- 1 Switch de palanca
- 1 LED (da igual el color)
- 1 Sensor de ultrasonidos
- 1 Sensor de humedad DHT11
- 1 Zumbador
- Una impresora 3D para poder imprimir los siguientes diseños:
- Caja
- Tapa de la caja
- Cascarrabias con mecanismo
- Soporte para el mecanismo de Cascarrabias
- Si no tienes una impresora, puedes usar materiales que tengas por casa siguiendo las medidas de los modelos, cosa que puedes comprobar instalando cualquier programa de modelado en 3D o consultando los planos de la caja y después adaptando el resto de elementos.
- Silicona Caliente
- Cartón, esponjas, madera, etc (Cualquier cosa que te sirva para seguir los pasos del montaje
Una vez obtenidos los materiales descritos anteriormente, para el montaje seguiremos el siguiente diagrama eléctrico para el arduino:
Y los siguientes pasos para el resto (ATENCIÓN, NO MONTES NADA EN EL ARDUINO ANTES DE SEGUIR ESTOS PASOS, YA QUE EL ORDEN ES IMPORTANTE Y SE IRÁ INDICANDO A CONTINUACIÓN).
Antes de comenzar el montaje, adjunto un esquema/plano del resultado final que esperamos, para que te sea de ayuda a la hora de seguir los siguientes pasos:
Primero, coloca la placa arduino y la protoboard de forma que no se vayan a mover dedntro de la caja, en mi caso, utilicé unas esponjas que tenía por casa, pero puedes utilizar el material que tengas a mano:
Después, enchufa adecuadamente el led y el switch, sin sacar nada de la caja:
A continuación, conecta a la placa el sensor de humedad y el ultrasonidos, de modo que, por fuera de la caja se vean asÍ (o cómo te ve nga bien según los materiales de los que dispongas). Para sujetarlos a la caja, también usé esponjas:
Conecta los motores con sus correspondientes estructuras de la siguiente manera. Es aquí dónde se diseña el brazo, en mi caso, hice una estructura en forma de U con cartón, alambre y cinta, pero se puede hacer de cualquier otra forma siempre y cuando se vea bien al moverse:
brazo_cascarrabias.mp4
Para programar el comportamiento, es necesario tener instalado Arduino Ide, si no lo tienes, puedes descargarlo aquí.
Una vez instalado, necesitamos instalar 2 librerías, DHT y Servo, para que esos 2 componentes del proyecto funcionen correctamente. Dejo a continuación un tutorial de instalación de dichas librerías:
Una vez instalado y funcionando Arduino ide, necesitaremos instalar 2 librerías, éstas son DHT y Servo. Para instalarlas, sigue los pasos de estas imágenes (estas que se muestran son para instalar DHT, Servo se explica después):
Para el caso del servo, los pasos son los mismos, pero la librería es la siguiente:
Cuando ya esté todo, insertar este código en un fichero para el arduino (TENIENDO EN CUENTA LOS PINES UTILIZADOS, Y CAMBIANDO LOS NECESARIOS. TAMBIÉN PUEDE SER NECESARIO CAMBIAR EL VALOR FALSE A TRUE DEL BOTÓN, DEPENDIENDO DE CÓMO ESTÉ CONECTADO, TAMBIÉN PUEDE SER NECESARIO QUE CAMBIES LOS GIROS DE LOS MOTORES, DEPENDIENDO DE LOS TUYOS):
Y subirlo a la placa pulsando el botón con forma de flecha hacia a la derecha situado en la esquina superior izquierda de Arduino ide.
#include <Servo.h>
#include <DHT.h>
// Initialice servos
Servo cabeza;
Servo brazo;
// Neccesary pins, EDIT AS YOU NEED
int LED = 13;
int SWITCH = 12;
int TRIG = 10;
int ECHO = 9;
int HUM = 7;
int HEAD_PIN = 4;
int ARM_PIN = 5;
int BUZZER = 2;
// Motor angles. EDIT AS YOU NEED
int HEAD_UP = 50;
int HEAD_DOWN = 180;
int ARM_OUT = -180;
int ARM_IN = 180;
int HEAD_MED = 90;
int ARM_MED = 90;
// initialise dht11 sensor
DHT dht(HUM, DHT11);
// For control states
bool first_time = false;
bool secuence_done = false;
unsigned long initial_time = 0;
int hum = 0;
int dist = 0;
int SCARED = 1;
int DONT_SCARED = 2;
// FUNCTIONS WE NEED
long get_distance(){
long t;
long d;
digitalWrite(TRIG, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG, LOW);
t = pulseIn(ECHO, HIGH);
d = t/59;
return d;
}
float get_humidity(){
float h = dht.readHumidity();
return h;
}
void get_out_of_box(int state){
digitalWrite(LED, HIGH);
delay(200);
cabeza.write(HEAD_UP);
if (state != SCARED){
delay(600);
brazo.write(ARM_OUT);
delay(1000);
brazo.write(ARM_IN);
delay(600);
brazo.write(ARM_OUT);
delay(1000);
brazo.write(ARM_IN);
delay(600);
brazo.write(ARM_OUT);
delay(1000);
brazo.write(ARM_IN);
}
return;
}
void get_in_box(){
digitalWrite(LED, LOW);
delay(200);
brazo.write(HEAD_DOWN);
delay(600);
cabeza.write(ARM_IN);
return;
}
void move_head(int velocity){
cabeza.write(HEAD_MED);
delay(velocity);
cabeza.write(HEAD_UP);
delay(velocity);
cabeza.write(HEAD_MED);
delay(velocity);
cabeza.write(HEAD_UP);
return;
}
void move_arm(int velocity){
brazo.write(ARM_OUT);
delay(velocity);
brazo.write(ARM_MED);
delay(velocity);
brazo.write(ARM_OUT);
delay(velocity);
brazo.write(ARM_MED);
delay(velocity);
brazo.write(ARM_IN);
return;
}
// Setup function for getting started our proyect
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(LED, OUTPUT);
pinMode(TRIG, OUTPUT);
pinMode(ECHO, INPUT);
pinMode(HUM, INPUT);
pinMode(SWITCH, INPUT_PULLUP);
pinMode(BUZZER, OUTPUT);
digitalWrite(TRIG, LOW);
dht.begin();
cabeza.attach(HEAD_PIN);
brazo.attach(ARM_PIN);
return;
}
void get_scared_if_necesary(){
int hum = get_humidity();
int dist = get_distance();
Serial.println(hum);
Serial.println(dist);
if (hum > 70 || dist < 10){
tone(BUZZER, 2000);
get_in_box();
get_out_of_box(SCARED);
}
noTone(BUZZER);
return;
}
// Principal program
void loop() {
if (digitalRead(SWITCH) == false) {
// Elapsed time since button is pressed
unsigned long current_time = millis();
unsigned long elapsed_time = current_time - initial_time;
if (first_time == false){
for(int i=900; i>=800; i--) {
tone(BUZZER, i);
delay(10);
}
noTone(BUZZER);
get_out_of_box(DONT_SCARED);
first_time = true;
}
get_scared_if_necesary();
if (elapsed_time > 10000 && elapsed_time <= 11000){ // SIENDO AMABLES
if (secuence_done == false){
tone(BUZZER, 900);
delay(100);
tone(BUZZER, 800);
delay(100);
noTone(BUZZER);
delay(100);
move_arm(1000);
secuence_done = true;
}
get_scared_if_necesary();
}else if (elapsed_time > 20000 && elapsed_time <= 21000) { // SIENDO MENOS AMABLES
if (secuence_done == true){
tone(BUZZER, 900);
delay(1000);
tone(BUZZER, 800);
delay(1000);
noTone(BUZZER);
delay(100);
move_arm(700);
secuence_done = false;
}
get_scared_if_necesary();
}else if (elapsed_time > 32000 && elapsed_time <= 33000) { // RECORDANDO NUESTRA EXISTENCIA
if (secuence_done == false){
for(int i=800; i<=900; i++) {
tone(BUZZER, i);
delay(10);
}
noTone(BUZZER);
secuence_done = true;
delay(100);
move_arm(500);
delay(100);
move_arm(500);
}
get_scared_if_necesary();
}else if (elapsed_time > 40000 && elapsed_time <= 41000) { // COMENZANDO A ENFADARNOS
if (secuence_done == true){
for (int i = 0; i<=3; i++){
tone(BUZZER, 900);
delay(100);
tone(BUZZER, 800);
delay(100);
}
noTone(BUZZER);
move_head(500);
move_head(500);
move_arm(200);
move_arm(200);
move_arm(200);
secuence_done = false;
}
get_scared_if_necesary();
}else if (elapsed_time > 55000 && elapsed_time <= 60000) { // PERDIENDO LA CORDURA
if (secuence_done == false){
tone(BUZZER, 900);
delay(100);
move_head(300);
move_head(300);
move_head(300);
move_head(300);
move_arm(150);
move_arm(150);
move_arm(150);
secuence_done = true;
}
noTone(BUZZER);
get_scared_if_necesary();
}else if (elapsed_time > 80000) { // VOLVIENDONOS LOCOS
tone(BUZZER, 1000);
move_head(200);
move_head(200);
move_head(200);
move_head(200);
move_arm(100);
move_arm(100);
move_arm(100);
}
} else {
// Button don't pressed, be inside the box and sleep
if (first_time == true){
tone(BUZZER, 1000);
delay(100);
tone(BUZZER, 1200);
delay(100);
noTone(BUZZER);
first_time= false;
}
get_in_box();
unsigned long current_time = millis();
if (current_time - initial_time >= 10000) {
initial_time = current_time;
tone(BUZZER, 200);
delay(100);
tone(BUZZER, 250);
delay(1000);
noTone(BUZZER);
}
}
}
Si todo ha ido bien, el resultado del proyecto debería ser el siguiente (CABE DESTACAR QUE ME FUE NECESARIO REEMPLAZAR LA TAPA ORIGINAL POR UNA LÁMINA DE CARTÓN DEBIDO A QUE MI PLACA SE REINICIABA AL LEVANTAR LA TAPA, SI VAS A REPLICAR EL PROYECTO, ASEGÚRATE DE QUE TUS MOTORES SON POTENTES O QUE LA ALIMENTACIÓN ESTÁ SEPARADA, SI NO, TAMBIÉN PUEDES REEMPLAZAR LA TAPA AL IGUAL QUE HICE YO):
