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MA-VIN Bedienungsanteilung DEUTSCH 1 of 54...
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Dieses Handbuch enthält äußerst wichtige Informationen zu verschiedenen Vorsichtsmaßnahmen. Nehmen Sie die diese Informationen ernst. Nur so kann sichergestellt werden, dass der MA-VIN Roboter fehlerfrei funktioniert und dem Benutzer oder anderen kein Schaden entsteht. Weiterhin sollte dieses Handbuch an einer für andere Benutzer frei zugänglichen Stelle aufbewahrt werden.
Installationsanleitung............................... 12 2.2.2.1. Installation der USB-UART Bridge Treiber ..........................12 2.2.2.2. Installation von MA-VIN ROBOTICS LAB ..........................13 2.2.2.3. Manuelles Installieren des USB Treibers............................17 GRUNDLAGEN IM UMGANG MIT MA-VIN ROBOTICS LAB.................... 22 3.1. MA-VIN ROBOTICS LAB......................... 22 ONFIGURIEREN VON 3.1.1. Hauptfenster..................................22 3.1.2.
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Charakteristika des Motor Moduls ..........................41 4.7.2. Parameter ..................................41 4.7.3. MA-VIN um die eigene Achse drehen..........................42 4.7.4. MA-VIN vorwärts / Rückwärts / Rechts / Links bewegen....................42 GRUNDLAGEN ZUR PROGRAMMIERUNG MIT EINGABEMODULEN..............43 5.1..........................43 ÜRKLINGEL MIT ERÜHRUNGSSENSOR 5.1.1.
1.2. Wie man MA-VIN zusammenbaut Abb. 1 links: Schritt 1 rechts Schritt 2 Versichern Sie sich, dass alle Teile vorhanden Ziehen Sie die Schrauben des Batteriefaches sind (siehe Seite 8) fest Abb. 2 links: Schritt 3 rechts Schritt 4 Montieren Sie das linke Antriebselement Montieren Sie das rechte Antriebselement Abb.
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Abb. 4 links: Schritt 7 rechts Schritt 8 Stecken Sie nun das Infrarot-Modul an seinen Nehmen Hauptplatine Platz Verpackung Abb. 5 links: Schritt 9 rechts Schritt 10 Befestigen Sie jetzt die Hauptplatine auf dem 10. Verschrauben Sie Hauptplatine und Gehäuse Gehäuse;...
2.1.2. MA-VIN Hauptplatine Abb. 8 Hauptplatine Komponente Beschreibung 2 Zeilen, 8 Zeichen pro Zeile Steckverbindung (LCD Anzeige) Zeigt den Status der Versorgung an (5V DC) Schaltet Status LED (rot) für Versorgung Versorgung ein bzw. aus Schalter für Versorgung Für die Verbindung zum PC...
Schall Sensoren (3 vorne, 3 unten) sind in den Rahmen eingebaut Infrarot Modul Ausgabemodule Modulbezeichnung Beschreibung Summer Modul Gibt einen summenden Laut von sich Zeigt abhängig von der Eingabe eine Siebensegment Modul Ziffer an LED Modul Steuert 4 LEDs für diverse Ausgabe an LCD Modul 2 Zeilen, zeigt 8 Buchstaben pro Zeile an Lautsprecher Modul...
Verbinden Sie das USB-Kabel mit dem USB-Port des Computers Verbinden Sie das andere Ende des USB-Kabels mit der USB-Buchse auf der MA-VIN Hauptplatine Nach dem Programmieren in MA-VIN ROBOTICS LAB können Sie das Programm auf den Roboter laden Anschließend können Sie das Programm auf dem MA-VIN testen 2.2.
2.2.2. Installationsanleitung Legen Sie zu Beginn der Installation die Installations-CD in Ihr CD-ROM Laufwerk 2.2.2.1. Installation der USB-UART Bridge Treiber Ist bei Ihrem CD-ROM Laufwerk der Autostart aktiviert, sollte unter anderem dieses Fenster erscheinen. Ist dieser nicht aktiviert, wechseln Sie auf das CD-ROM Laufwerk „...
Schaltfläche „ Finish". Nun können Sie mit der Installation von MA-VIN ROBOTICS LAB fortfahren. Abb. 14 Installationsvorgang 2.2.2.2. Installation von MA-VIN ROBOTICS LAB Abb. 15 Fenster zu Beginn der Installation Gehen Sie sicher, dass Sie die USB-UART Bridge Treiber installiert haben bevor Sie fortfahren.
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Benutzer des Computers das Programm benutzen dürfen. Klicken Sie anschließend auf die Schaltfläche „ Next". Abb. 17 Auswahl der Installation 17. erscheinen. Wird die Option „ Complete" gewählt, so wird das Programm in das Standardverzeichnis Nun sollte das Fenster aus Abb. „ C:\Programm\MA-VIN\" installiert. 14 von 57...
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Abb. 18 Benutzerdefinierte Installation Durch die Auswahl der Option „ Custom" erscheint das Fenster aus Abb. 18. Sie können mittels Klick auf die Schaltfläche „ Change" den Installationspfad abändern. Klicken Sie nun auf die Schaltfläche „ Next", egal für welche Option Sie sich entschieden haben. Abb.
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Der Status des Installationsvorganges wird nun angezeigt (siehe Abb. 20). Abb. 20 Installationsvorgang Abb. 21 Abschluss der Installation Warten Sie bitte, bis der Installationsvorgang abgeschlossen wurde und drücken Sie dann auf die Schaltfläche „ Finish". Es erscheint nun ein Fenster, welches Sie auffordert, Ihren PC neu zu starten. Klicken Sie auf „ Yes" falls Sie dies sofort tun möchten bzw.
2.2.2.3. Manuelles Installieren des USB Treibers Wechseln Sie auf den Desktop und danach in Start Æ Systemsteuerung (siehe Abb. 22). Dort doppelklicken Sie auf den Icon „ Hardware". Abb. 22 Systemsteuerung Abb. 23 Hardware-Assistent Nun sollte das Fenster aus Abb. 23 erscheinen. Klicken Sie auf die Schaltfläche „ Weiter". 17 von 57...
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Abb. 24 Automatische Installation Sollte Ihr Computer das Gerät „ CP2102 USB to UART Bridge Controller" automatisch finden, so können sie die nächsten drei Schritte überspringen. Abb. 25 Hardware an Computer angeschlossen? Sollte Ihr Computer das Gerät nicht automatisch finden, so erscheint das Fenster in Abb. 25. Wählen Sie die Option „ Ja, die Hardware wurde bereits angeschlossen"...
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Abb. 26 Bereits Installierte Hardware Wählen Sie „ CP2102 USB to UART Bridge Controller" aus und klicken Sie auf die Schaltfläche „ Weiter". Abb. 27 Hardware gefunden Nun sollte das Fenster aus Abb. 27 sollte nun erscheinen. Das Gerät wurde erkannt, die nötigen Treiber jedoch noch nicht installiert.
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Abb. 28 Hardwareupdate-Assistent Wurde die Hardware vorher bereits automatisch erkannt, setzen Sie bitte hier fort. 28). Wählen Sie die untere Option „ Software von einer Der Hardwareupdate-Assistent wird nun geöffnet (siehe Abb. Liste best…." aus und klicken Sie auf die Schaltfläche „ Weiter". Abb.
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Abb. 30 Pfadangabe des Treibers Wählen Sie nun den Ordner, in welchem sich der Treiber befindet (siehe Beispiel in Abb. 30) und klicken Sie auf die Schaltfläche „ OK". Klicken Sie anschließend auf die Schaltfläche „ Weiter". Der Treiber für das Gerät wird nun gesucht und installiert. Abb.
Untermenüs an. Ein simpler Klick auf einen Icon kann Ihnen dabei die lästige Auswahl über diese Untermenüs ersparen. Sind Sie einmal mit MA-VIN ROBOTICS LAB vertraut, wird es ihnen viel leichter fallen mit den Icons zu arbeiten als mit den Menüs.
3.1.2.1. File(F) Hier finden Sie die Unterpunkte „ New", „ Open", „ Save", „ Save as", „ Make app module" und „ End". Dies sind Grundlegende Funktionen, welche für das Öffnen, Anlegen und Speichern von Dateien verantwortlich sind. 3.1.2.1.1.New Eine neue, leere Datei wird erstellt. Es kann entweder das Menü...
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Abb. 36 File Æ Save 3.1.2.1.4.Save As Speichert eine Datei unter einem anderen Namen. Wählen Sie im Menü File Æ Save As. Es erschein ein Fenster, in welchem Sie den Ordner sowie den Dateinamen angeben können (siehe Abb. 37) Abb. 37 File Æ Save As 3.1.2.1.5.Make app module Es können Applikationsmodule angelegt werden.
Abb. 38 File Æ End 3.1.2.2. Source(S) Unter Source(S) finden Sie die Funktionen „ Source View", „ Source Edit", „ Exterior Source" und "Source by Notepad". Diese Funktionen werden verwendet, um den C-Source Code einzusehen und abzuändern. 3.1.2.3. Tool(T) Hier finden Sie die Funktionen „ Logic Check", „ Simulation", „ Compile" und „ Download". Dies sind grundlegende Funktionen, welche für die Erstellung eines ausführbaren Programms auf dem Roboter nötig sind.
3.1.2.3.4.Download Diese Funktion lädt den ausführbaren Code auf den MA- VIN Roboter. Sie kann entweder über das Menü Tool Æ Download oder Schaltfläche dem entsprechenden Icon gewählt werden (siehe Abb. 41) Abb. 41 Tool Æ Download 3.1.2.4. View(V) Hier finden Sie die Unterpunkte „ Zoom In" und „...
Eine weitere Kategorie sind Eingangsmodule wie etwa das IR Modul, welches dazu dient Signale einer Fernsteuerung zu empfangen. Eine dritte Kategorie sind die Ausgangsmodule wie „ Motor" oder „ LED", welche für die Bewegungen und diverse Ausgaben des MA-VIN verantwortlich sind.
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Wiederholt das Programm so oft, wie in den Parametern Repeat angegeben wird Zeitverzögerung; es können Werte von 1 bis 65535 eingestellt Delay werden; die Einheit ist Millisekunden (1/1000 Sekunde) Markiert das Ende des Programms 3.1.3.1.2.Eingangsmodule Abhängig vom Zustand bzw. der Ausgabe dieser Module verzweigt das Programm. Somit kann der Programmfluss abhängig von äußeren Einflüssen geregelt werden.
(Richtung, Geschwindigkeit) LEDs können ein- bzw. ausgeschaltet werden Spielt eine gewählte Melodie; derzeit sind 10 verschiedene Speaker Melodien auf dem MA-VIN verfügbar Gibt so oft einen Summton von sich, wie es in den Buzzer Moduleigenschaften eingestellt wurde Zeigt einen Text auf der LCD-Anzeige an (maximal 16...
Programm kompilieren und auf MA-VIN Roboter laden 3.2.1. Module anordnen Dies ist der grundlegendste Schritt, um MA-VIN programmieren zu können. Wählen Sie die benötigten Blöcke aus und ordnen Sie diese je nach gewünschtem Programmablauf an. Dabei müssen sie auf eine logische Reihenfolge der Blöcke achten.
Abb. 46 Blöcke verbinden Nach dem Verbinden der Module können die Eigenschaften (Attribute) der einzelnen Module angepasst werden (siehe Abb. 47Attribut-Fenster). Abb. 47 Blockeigenschaften verändern 3.2.2. Umwandeln des Programms in Maschinensprache Die Umwandlung besteht aus zwei Schritten: einer internen Überprüfung des Programms auf Fehler und dem anschließenden Kompilieren .
Nach dem erfolgreichen Kompilieren muss das Programm noch vom Computer auf MA-VIN übertragen werden. Verbinden Sie dazu Ihren PC und MA-VIN mit dem beigelegten USB-Kabel und drücken Sie auf den Icon „ Download" in der Werkzeugleiste. Sie können auch über das Menü Tool Æ Download die Aktion ausführen.
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Abb. 49 Erfolgreicher Download Sind der PC und MA-VIN ordnungsgemäß verbunden, so erscheint das linke Fenster aus Abb. 49 Kicken Sie hier auf die Schaltfläche „ Download" (MA-VIN muss eingeschaltet sein). Mit einem Balken wird nun der Status der Übertragung angezeigt (sieh Abb. 49mittig).
Verbinden sie die Blöcke wie in der Abbildung gezeigt wird, tragen Sie den gewünschten Text ein, kompilieren Sie das Programm und laden es auf MA-VIN. Ist die Übertragung erfolgreich abgeschlossen wird der Text auf dem LCD-Display angezeigt. 34 von 57...
Abb. 56 Summer Modul Beispiel skizziert ein Beispiel eines Programms, welches eine Reihe von Summtönen erzeugt. Verbinden Sie die Blöcke wie in der Abbildung gezeigt wird, kompilieren sie das Programm und laden es auf MA-VIN. Ist die Übertragung erfolgreich so werden abhängig von den eingestellten Parametern Summtöne ausgegeben.
Abb. 56 Summer Modul Beispiel 4.3. LEDs leuchten lassen 4.3.1. Charakteristika des LED Moduls Das LCD Modul steuert vier Leuchtdioden (LEDs), entweder unabhängig oder gemeinsam. Die LEDs können entweder ein- bzw. ausgeschaltet werden. 4.3.2. Parameter Um die Parameter des LED Moduls zu verändern, klicken Sie mit der linken Maustaste auf den entsprechenden Icon. Im Attribut Fenster werden nun die zugehörigen Eigenschaften angezeigt und können nach belieben verändert werden.
Abb. 57 LED Modul Beispiel zeigt ein Beispielprogramm, welches das LED Modul ansteuert. Verbinden Sie die Blöcke wie in der Abbildung gezeigt wird, kompilieren sie das Programm und laden es auf MA-VIN. Ist die Übertragung erfolgreich, so werden die LEDs abhängig von den eingestellten Parametern reagieren.
Ordnen Sie die Blöcke wie in der Abbildung dargestellt an und ändern Sie die entsprechenden Eigenschaften der einzelnen Blöcke, sodass sich ein „ Count Down" ergibt. Achten Sie wieder auf die Wahl der Verzögerungszeiten. Kompilieren Sie anschließend das Programm und übertragen es auf MA-VIN. Nun können Sie beobachten, wie sich die Ziffern auf der Siebensegmentanzeige ändern.
4.5. Eine Melodie abspielen (erste Methode) 4.5.1. Charakteristika des Lautsprecher Moduls (Speaker) Es gibt zwei Möglichkeiten auf MA-VIN eine Melodie zu programmieren. Wir wollen uns hier die erste von beiden ansehen. Mit dem Block „ Speaker" können derzeit bis zu 10 vorgefertigte Melodien abgespielt werden.
Hier soll nun die zweite Möglichkeit behandelt werden, um Melodien auf dem MA-VIN abzuspielen. Genau wie das vorher besprochene Modul „ Speaker" kann auch das Modul „ Music" Melodien erzeugen und über den Lautsprecher des MA-VIN wiedergeben. Im Gegensatz zum anderen Modul, welches eine ganze Melodie abspielt, wird bei diesem Modul lediglich eine einzelne Note wiedergegeben.
Mit „Direction" wird festgelegt, ob sich der Motor im ( C lock W ise) oder gegen den Uhrzeigersinn ( C ounter C lock W ise) drehen soll. Damit wird sozusagen bestimmt, ob sich MA-VIN vorwärts oder rückwärts bewegen soll bzw. in welche Richtung eine Drehung erfolgt.
Überlegen Sie sich nun, wie man die verschiedensten Bewegungen auf dem Roboter realisieren kann. Benutzen Sie unter anderem Blöcke vom Typ Motor und legen die Parameter gemäß Ihren Überlegungen fest. Anschließend kompilieren Sie das Programm und übertragen es auf MA-VIN. Beobachten Sie, wie sich der Roboter verhält.
Grundlagen zur Programmierung mit Eingabemodulen 5.1. Türklingel mit Berührungssensor 5.1.1. Charakteristika des Berührungssensor Moduls Auf der Oberseite dieses Moduls befindet sich ein Berührungssensor. Berühren Sie den silberfarbenen Teil des Sensors, beginnt die LED auf dem Modul zu leuchten und es wird eine Berührung registriert. 5.1.2.
Abb. 68 Beispiel Türklingel mit Summer 5.1.4. Türklingel mit einer Melodie In diesem Abschnitt soll eine Türklingel realisiert werden, welche eine Melodie abspielt und auf der LCD Anzeige (siehe. Seite 34) „ Guest" anzeigt (siehe Abb. 69 Beispiel Türklingel mit Melodie). Ordnen Sie die Blöcke an, wie es auf der Abbildung vorgegeben ist und stellen Sie die Parameter der einzelnen Blöcke nach Ihren Überlegungen ein.
Versuchen Sie nun eine Türklingel zu programmieren, welche Ihre eigene Komposition abspielen kann. Benutzen Sie dazu unter anderem die Blöcke Music und LCD. Haben Sie das Programm fertig gestellt, so können Sie es kompilieren und auf MA-VIN übertragen. Überzeugen Sie sich von dem Ergebnis.
Im Kapitel 5.2.1 haben wir einen Wecker entworfen, der nach einer gewissen Zeitdauer eine Melodie wiedergibt. Lassen Sie uns nun eine Alarmeinheit entwerfen, die Alarm schlägt, sobald sie Licht ausgesetzt wird. Damit MA-VIN feststellen kann, ob er beleuchtet wird oder nicht, wird das Lichtsensor Modul verwendet. Der Icon dieses Blockes trägt die Bezeichnung „ CDS S/C".
Lassen Sie uns einen Wecker realisieren, welcher läutet, sobald die Sonne aufgeht. Stellen Sie über den Parameter „ Luminance" den entsprechenden Helligkeitsgrad ein. Haben Sie das Programm erstellt, kompilieren Sie es und laden es auf MA-VIN. Ihr selbst programmierter Wecker ist nun bereit. 5.3. Alarmanlage 5.3.1.
5.4. Ferngesteuerter MA-VIN 5.4.1. Charakteristika des Fernsteuerungs- Moduls Dieses Modul erlaubt es Ihnen, MA-VIN über eine Fernsteuerung zu kontrollieren. Im Allgemeinen benutzen Fernsteuerungen Infrarot-(IR) bzw. Funksignale (RF). Das von der Fernsteuerung ausgesendete Infrarotsignal wird über einen Infrarotsensor empfangen, der auf der MA-VIN Hauptplatine fix montiert ist.
Wird kein Signal empfangen, so soll auf der LCD Anzeige der Schriftzug „ Nothing" erscheinen. Ordnen Sie die Blöcke laut Abb. 75 im Arbeitsfenster an und weisen Sie den einzelnen Blöcken entsprechende Werte zu. Kompilieren Sie anschließend das Programm, laden es auf MA-VIN und testen Sie die Funktionalität mit Hilfe der Fernbedienung.
5.4.4. MA-VIN fernsteuern Versuchen Sie nun ein Programm zu erstellen, dass es Ihnen ermöglicht, MA-VIN über die Fernbedienung zu bewegen. In Abb. 76 sehen Sie die Anordnung der benötigten Blöcke im Arbeitsfenster. Ordnen Sie die Blöcke an, wie es in der Abbildung gezeigt wird und versehen Sie die einzelnen Blöcke mit den richtigen Parametern.
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Abb. 76 Beispiel MA-VIN fernsteuern 51 von 57...
6.1.1. Charakteristika des Infrarot Moduls Dieses Modul des MA-VIN besteht aus insgesamt sechs Infrarotdioden und Fototransistoren. Davon befinden sich jeweils drei Stück auf der Vorderseite und drei Stück auf der Unterseite des Roboters. Die vorderen Sensoren erkennen Hindernisse, welche sich vor MA-VIN befinden und den Roboter am Vorwärtskommen hindern könnten.
6.2. Hindernissen Ausweichen mit MA-VIN Lassen Sie uns nun aus MA-VIN einen Roboter machen, der Hindernissen ausweicht, welche ihm den Weg versperren. Um diese Aufgabe zu erfüllen benötigen wir das Infrarot Modul, da dieses auf Hindernisse reagiert und wir im Programm entsprechend eingreifen können.
Abb. 79 Beispiel Hindernissen ausweichen 6.3. MA-VIN einer Linie folgen lassen Programmieren Sie nun MA-VIN so, dass er sich entlang einer Linie bewegen kann, ohne von dieser abzuweichen. Für diese Aufgabe benötigen Sie unter anderem das Infrarot Modul sowie das Motor Modul.
Sie auch, dass das LED Modul zur Visualisierung der Sensorinformation herangezogen wird. Stellen Sie die nötigen Parameter jedes Blockes ein. Schließlich können Sie das Programm kompilieren und auf MA-VIN laden. Testen Sie nun die Funktionalität und lassen Sie den Roboter einer Linie folgen.
Grundlagen zur Programmierung mit „Applikations-Modulen" 7.1. Applikations-Module Applikationsmodule werden benutzt, um mehrere Module zusammenzufassen und durch ein einzelnes Applikations- Modul darzustellen. Somit kann die Struktur Ihrer Programme stark verbessert werden. 7.1.1. Applikations-Module anlegen Wählen Sie im Menü File Æ Make app module (siehe Abb. 81) Abb.
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Abb. 83 Umbenennen des Applikations-Moduls Im Fenster mit der Bezeichnung „ Application" können Sie nun auf die Applikations-Blöcke zugreifen. Diese werden wie alle anderen Blöcke in Ihr Programm eingefügt und verbunden. Die Applikations-Blöcke werden durch Icons in grüner Farbe dargestellt. Im Fenster mit der Bezeichnung „ View" wird der Inhalt des aktuell gewählten Applikations-Moduls gezeigt (siehe Abb.