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1. mbRobot (Maqueen) zusammenbauen

Der Micro:Maqueen Bausatz enthält eine 8 x 8.5 cm grosse Platine, in der bereits folgende Komponenten eingebaut sind:

  • 2 Infrarot Line Tracker
  • Buzzer
  • 2 rote LEDs
  • 4 Neopixel
  • Fahrwerk mit 2 Motoren
  • I 2C Schnittstelle
  • 2 dreipolige Stecker/Buchsen für GPIO P1/P2
  • Steckleiste für den micro:bit
  • Ein-/Ausschalter

Ein Ultraschallsensor, zwei Räder und ein Batteriehalter müssen eingebaut werden.

 

 

Zusätzlich muss man einen micro:bit und drei AAA (1.5 V) Batterien beschaffen. Bei den aufladbaren Batterien sollte man unbedingt Nickel-Zink-Batterien wählen, da nur diese 1.5 V abgeben.

Achtung: Mit micro:bit V2 funktioniert der mbRobot nicht. Wir sind daran die Firmware anzupassen.

 

Wir empfehlen, anstelle der drei AAA Baterien, eine Lipo-Akku-Batterie (3.7 V, 1.5 Ah) zu beschaffen und diese an den Motoren mit einem doppelseitigen Klebband zu befestigen.
Die flache Lipo-Batterie ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn man den Roboter später für die Verwendung von IoT  mit einem ESP 32 Coprozessor ergänzen will.

   

Einige Tipps zu den Bezugsquellen: Beschaffung

 

Firmware auf dem micro:bit installieren
Die Programme werden mit TigerJython entwickelt. via USB-Kabel auf den micro:bit des Roboter hinunterladen und dort mit MicroPython (einer reduzierten Python-Version) ausgeführt. Dazu muss auf dem micro:bit eine entsprechende Firmware installiert sein. Gehen Sie wie folgt vor:

Schliessen Sie den micro:bit über ein USB-Kabel am Computer an. Im Gerätemanager siehst man ein zusätzliches externes USB-Gerät. (Für Windows früherer Versionen als Windows 10 muss man einen USB-Treiber installieren. Die Installationsdatei kann man hier herunterladen: mbed.zip).

Starten Sie TigerJython (Version 2.16.25 oder höher) und wählen Sie unter Tools/Devices microbit/Calliope aus. Klicken Sie unter Tools auf Flash Target. Warten Sie bis der Kopiervorgang abgeschlossen ist und die Meldung All done erscheint.

 

Habern Sie Schwierigkeiten micro:bit V2 auf Mac OS zu flaschen? mehr...


Motoren testen

Starten Sie TigerJython und geben Sie folgendes Testprogramm ein oder klicken Sie auf "in Zwischenablage kopieren" und fügen Sie es mit Ctrl + v im Editorfenster ein.

Testprogramm:

from mbrobot import *
            
forward()
delay(2000)
stop()  
► In Zwischenablage kopieren

  Mit Klick auf die Schaltfläche Programm downloaden wird das Programm gestartet.

Die beiden Motoren sollten 2 Sekunden vorwärts laufen.

 

Mit dem kleinen Schalter hinten auf dem Maqueen-Board wird die Stromversorgung aller Board-Komponenten eingeschaltet. Es ist oft vorteilhaft, diesen Schalter erst nach dem Programmdownload einzuschalten, vor allem dann, wenn sich der Roboter frei bewegen soll.

Auf der Rückseite des micro:bits befindet sich ein Reset-Button. Mit Klick auf diesen Button kann das zuletzt heruntergeladene Programm jederzeit erneut ausgeführt werden.  

Ultraschalsensor testen

Testprogramm

from mbrobot import *

repeat:
    d = getDistance()
    print(d)
    delay(200)  
► In Zwischenablage kopieren

 

 

 

Die vom Ultraschallsensor gemessene Distanz wird im Terminalfenster angezeigt. Bewegen Sie Ihre Hand oder einen Gegenstand vor dem Roboter. Wenn die Zahlen im Terminalfenster etwa der Distanz in Centimetern entsprechen, funktioniert der Ultraschallsensor einwandfrei.


mbRobot Plus (Maqueen Plus) zusammenbauen


 

Der mbRobot Plus kann innert wenigen Minuten zusammengebaut werden. Zusätzlich muss ein micro:bit V2 und eine aufladbare Akku-Batterie (Li-Ion, 18650, 3.7 V, 2300 mAh) beschafft werden.

Da der micro:bit V2 über genügend Speicherplatz verfügt, können beiden Module mbrobot und mbrobot_plus heruntergeladen werden, so dass mit dem gleichen micro:bit beide Robotermodelle betrieben werden können. Das Modul mbrobot wird beim Flashen automatisch auf den micro:bit kopiert. Das Modul mbrobot_plus findet man unter den Zusatzmodulen (TigerJython /Hilfe/APLU Dokumentation/microbit /Zusatzmodule).


Sie können das Modul auch hier herunterladen: Download mbrobot_plus.zip.

  • Packen Sie die heruntergeladenen Datei mbrobot_plus.zip aus -> mbrobot_plus.py.
  • Starten Sie TigerJython und schliessen Sie den micro:bit des mbRobots mit dem USB-Kabel am Computer ein
  • Überprüfen Sie unter "Einstellungen /Bibliotheken" die Roboterwahl "micro:bit/Calliope"
  • Falls der micro:bit noch nicht geflasht ist, wählen Sie "Tools/Flash Target"
  • Öffnen Sie die Datei mbrobot_plus.py im TigerJython-Editor
  • Wählen Sie "Tools/Modul hinunterladen"
  • Testen Sie die Installation mit dem folgenden Programm:
    from mbrobot_plus import *
    forward()
    delay(2000)
    stop()
    
    Laden Sie das Programm via USB Kabel auf den micro:bit und stellen Sie den Schalter hinten rechts auf ON. Der Roboter bewegt sich während 2000 Millisekunden vorwärts.


Ultraschalsensor testen

 

Verbinden Sie den Ultraschallsensor mit dem mitgelieferten Kabel mit dem Maqueen Pluss - Board. Stecken Sie das rote Kabel auf 3V3 Pin, das schwarze auf GND, das blaue auf P2 und das grüne auf P1.

Testprogramm
from mbrobot_plus import *

repeat:
    d = getDistance()
    print(d)
    delay(200)  
► In Zwischenablage kopieren
Die vom Ultraschallsensor gemessene Distanz wird im Terminalfenster angezeigt. Bewegen Sie Ihre Hand oder einen Gegenstand vor dem Roboter. Wenn die Zahlen im Terminalfenster etwa der Distanz in Centimeter entsprechen, funktioniert der Ultraschallsensor einwandfrei.

Roboter-Simulation

Die meisten Programme können auch mit einem virtuellen Roboter (im Simulationsmodus) ausgeführt werden. Die Roboterbewegungen werden dabei in einem Grafikfenster dargestellt. Auch Light- , Ultrasonic-Sensoren und LEDs können simuliert werden. Die Programme für den realen und den virtuellen Roboter sind praktisch gleich.

Um ein Programm im Simulationsmodus auszuführen, klicken Sie den grünen Startbutton.

  Simulation Realmodus

Der Roboter im Grafikfenster bewegt sich eine kurze Strecke vorwärts.

 

Testprogramm

from mbrobot import *
            
forward()
delay(2000)
stop()  
► In Zwischenablage kopieren