Shield Bot V1.2
Shield Bot 是一个易于使用的入门级机器人平台，帮助您跨入机器人技术领域。您可以使用提供的库和示例代码在几分钟内构建一个循线机器人。
与之前版本相比，Shield Bot V1.2 没有太大变化。
不包含兼容的 Arduino 开发板，请购买 Seeeduino 或 Arduino。
特性
- 易于上手 - Shieldbot 即插即用。可在几分钟内开箱即用
- 可扩展的想象力 - 免焊接的 Grove 扩展端口可轻松连接更多传感器和执行器。扩展板接头允许使用任何额外的 Arduino 扩展板
- 开源 - 它被设计为可破解、适配和转换为您想要的任何形式！
- 基于 Arduino - Shieldbot 是一个 Arduino 扩展板。广泛的 Arduino 社区和扩展板生态系统可用于无限扩展！
- 充电效率 - 可快速充满电。具有高效率。
规格参数
一般规格
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 传感器 | 5个红外反射传感器，用于循线和边缘跟踪 |
| 锂离子充电电池 | 900 mAh |
| 齿轮电机 | 两个耐用的 160:1 微型金属齿轮电机 |
| Grove 端口 | 6个 Grove 扩展端口 |
| 扩展板接头 | Arduino 扩展板扩展接头 |
充电规格
充电模式和充电效率如下表所示：
| 模式 | 充电电流(A) | 输入功率(W) | 充电功率(W) | 充电效率(%) | 充电时间(h) |
|---|---|---|---|---|---|
| USB 充电 | 0.396 | 3.94 | 3.56 | 90.36 | 2.50 |
| Vin 充电 | 0.7 | 6.78 | 6.30 | 92.92 | 1.41 |
硬件概述
- 电源开关：当 ShieldBot 关闭时，Shield bot 无法运行。但您可以使用 USB 充电端口 为电池充电。
- USB 充电端口： USB mini-B，用于为电池充电。
- Grove 端口： Grove 端口访问引脚 D0、D1、D2、D3、D4、D5、A4、A5。可以将 Grove 模块连接到这些 Grove 端口。
- 红外循线电位器：用于调节循线传感器的灵敏度。顺时针调节，灵敏度增加；逆时针调节，灵敏度降低。
- 红外循线传感器： S1 到 S5。检测到非反射表面时显示蓝色（例如黑色胶带线）
- 循线传感器开关： 将开关拨向"ON"以将循线传感器连接到 Arduino 的 I/O 引脚（占用的引脚为 A0、A1、A2、A3、D4）。库中的 LineFollowingSimple 演示使用循线传感器输出信号来控制 Shield Bot 运行。如果开关拨向"OFF"，Seeeduino/Arduino 无法通过循线传感器输出信号控制 Shield Bot。
- Arduino 扩展板扩展接头：Shield Bot 可以真正堆叠其他扩展板。
- 如果启用 S5，您将无法使用 grove 端口 j14 和 j13。
- 您只能使用 Arduino 的串行线、UART grove 端口或 j11 中的一个，因为它们都共享 D1/TX 线。
状态指示灯
Shield Bot 有很多 LED 来显示正在发生的情况！
| 指示灯编号 | 功能 | 状态 |
|---|---|---|
| D22 | 电源 | Shieldbot 开启时显示绿色。当 ShieldBot 关闭时，ShieldBot 只能为电池充电。 |
| D23 和 D24 | 充电状态 | 红色表示正在充电，绿色表示充电完成。 |
| D18 | 复位 | 按下复位按钮时显示红色。 |
| D11 和 D12 | 右电机指示灯 | 绿色表示前进，红色表示后退，两个都亮表示停止。 |
| D13 和 D15 | 左电机指示灯 | 绿色表示前进，红色表示后退，两个都亮表示停止。 |
| D5 D10 D14 D17 D19 | 光传感器指示灯 | 检测到非反射表面时显示蓝色（例如黑色胶带线）。 |
结构
第1部分、第2部分和第3部分由我们的3D打印机制作。您还可以看到 Seeeduino 开发板的安装位置。
入门指南
设置 Shieldbot 快速简单！按照这些步骤让您的机器人伙伴启动并运行。
准备工作
- 首先，您需要将Arduino插入Shield Bot的底部，并使用USB线将其连接到PC。
- 在上传代码之前，您最好将电源开关转向OFF。否则，它会在您不注意的时候运行，可能会吓到您。
我们为Shield Bot构建了一个很好的库，包含有用的函数来控制您的Shield Bot和许多示例，这样您就可以立即启动并运行它！
- 从这里下载库并解压。
- 将ShieldBot文件放入Arduino IDE的libraries文件夹中，路径为：..\arduino-1.0.1\libraries。
安装电池
当您想让Shield Bot在地面上运行时，需要电池。
- 一旦安装了电池，您可以使用mini-b USB线为电池充电。当电池正在充电时，红色LED会亮起。充电完成后，绿色LED会亮起。
- 上传代码时，您需要将Seeeduino的USB端口连接到PC。Shield Bot上的USB端口仅用于为电池充电。
演示1：驱动电机运行
- 打开Arduino环境，转到File->Examples->Shieldbot->drive来加载第一个Shield Bot示例。确保您选择了正确的Arduino板和串口。
- 然后将代码上传到Arduino。上传完成后，控制台应显示"Done Uploading"。
- 完成上传后，您可以拔掉USB线。
- 然后将Shield Bot放在宽敞的地方，将电源开关转到'ON'。
- 现在Shield Bot将以一定速度运行。
演示2：跟随黑线
Shield Bot可以基于寻线传感器（s1,s2,s3,s4,s5）检测反射表面。如果检测到非反射表面（例如黑色胶带线），蓝色指示灯会亮起。现在让我们用它来让机器人跟随黑线运行。
确保拨码开关已打开，并且您的任何扩展板都没有使用引脚A0、A1、A2、A3或D4。
- 使用USB线将Seeeduino连接到PC后，重新上传新演示：LineFollowingSimple。
- 完成上传后，将Shield Bot放在预建的黑色跑道上。
- 您可以调节IR寻线器电位器来改变寻线器的灵敏度。顺时针调节时，灵敏度增加；逆时针调节时，灵敏度降低。试试看！
应用实例
1. 时钟
这是一个非常简单但可工作的时钟。轮子一个向前转，一个向后转，使反射传感器围绕轮子旋转来指示分钟。在整点时，机器人向前驱动并推进线性滑块来指示小时。用激光切割废料和透明胶带制作的免费线性导轨值得加分！
2. Shot.Bot
这是一个非常华丽的设备，活动中许多人都说他们想买一个。这个循线机器人会接受订单，然后沿着轨道行驶到分配器，在那里它会使用舵机来分配3种饮料中任意一种的一定量，然后驱动回到顾客那里。
3. Simon
这是一个设计精美但尚未完全完成的双人对战西蒙克隆游戏。机器人播放带灯光的曲调，您使用激光切割的圆盘（完整配备盲文，这样视力受损的人也能玩）在白板上标记音调。然后Shieldbot向前驱动并使用传感器查看您是否标记正确。您想要比对手答对更多，这样机器人就会向他们的目标驱动！
4. HackPHX-Plotter
该设备非常接近于仿制Der Kritzler 2D绘图机，这是一个带有makerslide的垂直x,y工作台，并有一个巧妙的想法，即将Shield Bot的轮胎固定下来，这样当它倒退时，就会将笔从绘图表面抬起 :) 他们甚至与设计师合作开发了PC端用户界面！
参考
要使用Shield Bot库，只需添加Shield Bot库并在Arduino代码的void setup()之前的顶部声明一个Shieldbot对象
#include <Shieldbot.h> //包含Shield Bot库
Shieldbot shieldbot = Shieldbot(); //声明一个Shieldbot对象
setMaxSpeed(int both)
描述：设置两个电机的最大速度。
both：介于0（基本关闭）和255（全速）之间
setMaxSpeed(int left, int right)
描述：向左右电机写入最大速度。
left,right：Left是左电机的速度。right是右电机的速度。介于0（基本关闭）和255（全速）之间
rightMotor(char mag)
描述：启用右电机，负值表示向后，正值表示向前。如果您让一个电机驱动得更慢，它会向那个方向转弯。如果您让电机向相反方向转动，它会旋转。
mag：右电机旋转的方向；-128：完全向后，0：不移动，127：完全向前
leftMotor(char mag)
描述：启用左电机，负值表示向后，正值表示向前。
mag：左电机旋转的方向；-128：完全向后，0：不移动，127：完全向前
forward()
描述：启用电机以setSpeed()的速度使机器人直线向前。
backward()
描述：启用电机以setSpeed()的速度使机器人直线向后。
drive(char left, char right)
描述：通用驱动调用。直接调用leftMotor和rightMotor。
left: 介于 -128（左电机反向 100% 最大速度）、0（静止）和 127（左电机正向 100% 最大速度）之间 :right: 介于 -128（右电机反向 100% 最大速度）、0（静止）和 127（右电机正向 100% 最大速度）之间
stop()
描述: 禁用电机。您也可以使用 drive(0,0)。
stopLeft()
描述: 禁用左电机。您也可以使用 drive(0,X)。
stopRight()
描述: 禁用右电机。您也可以使用 drive(X,0)。
fastStop()
描述: 禁用右电机。您也可以使用 drive(X,0)。
fastStopLeft()
描述: 更快地禁用左电机。这被认为可能对电机芯片有害，请谨慎使用
fastStopRight()
描述: 更快地禁用右电机。这被认为可能对电机芯片有害，请谨慎使用
readS1(), readS2(), readS3(), readS4(), readS5()
描述: 读取板载 5 个光传感器中的任意一个。注意：您需要使用拨码开关块将传感器连接到 arduino 端口（开关朝向数字和 ON 文本方向）。如果您不想使用光传感器，这些开关可以让您将这些引脚用于其他用途
返回值: 如果表面反射（例如白色）则返回 LOW，如果表面不反射任何东西（例如黑色）则返回 HIGH
原理图在线查看器
资源
- Shield Bot 1.2 库文件
- Shield Bot 1.2 Eagle 文件
- ShieldBot 1.2 原理图
- 红外反射传感器 RPR-220 数据手册
- 升压稳压器 ISL97516 数据手册
- 锂离子充电器 BQ2057 数据手册
- H桥电机驱动器 L298 数据手册
- 运算放大器 LMV358 数据手册
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