add solder section
[challenge-bot] / guide / challenge-bot.scm
index 0c70756fbdc109ea84e969e06cd7bffe1313671b..37eb8b7e960c21c1f383a8f1e69b09c3c812c885 100644 (file)
    (p [let's attach the arduino to the deck.])
    (subsection
     :title [required materials]
-    (p [you will need the things in this picture.
-            ,(figure
-              :legend "arduino to deck / required materials"
-              (image :file
-                     "0-arduino-to-deck/0-required-materials.png"))
-            ,(itemize
-              (item [medical kit with bandages])
-              (item [safety goggles])
-              (item [drill bit \(we will determine size in a moment\)])
-              (item [drill])
-              (item [alan wrench])
-              (item [wood block])
-              (item [arduino])
-              (item [#6-32x3/8\", four of them])
-              (item [robot deck, the white thing with a grid of
-                           holes1]))]))
+    (p [you will need the things in this picture.])
+    (figure
+     :legend "arduino to deck / required materials"
+     (image :file
+            "0-arduino-to-deck/0-required-materials.png"))
+    (itemize
+     (item [medical kit with bandages])
+     (item [safety goggles])
+     (item [drill bit \(we will determine size in a moment\)])
+     (item [drill])
+     (item [alan wrench])
+     (item [wood block])
+     (item [arduino])
+     (item [#6-32x3/8\", four of them])
+     (item [robot deck, the white thing with a grid of holes])))
    (subsection
     :title [first hole]
     (subsubsection
              we will choose the biggest drill bit that fits through the
              hole on the arduino, then use that to drill holes in the
              deck.])
-     (p [here's a cross section of a screw in the deck]
-        (figure :legend "screw cross section"
-                (image :file
-                       "0-arduino-to-deck/screw-cross-section.png")))
-     (p [check
-         ,(itemize
-           (item
-            [what would happen if the drill bit were larger than the
-                  screw thread?])
-           (item
-            [what would happen if the drill bit were smaller than the
-                  screw body?]))]))
+     (p [here's a cross section of a screw in the deck])
+     (figure :legend "screw cross section"
+             (image :file
+                    "0-arduino-to-deck/screw-cross-section.png"))
+     (p [check])
+     (itemize
+      (item
+       [what would happen if the drill bit were larger than the
+             screw thread?])
+      (item
+       [what would happen if the drill bit were smaller than the
+             screw body?])))
     (subsubsection
      :title [inserting drill bit]
-     (p (figure :legend "arduino to deck / insert bit"
-                (image :file "0-arduino-to-deck/1-insert-bit.png"))
-        [insert the drill bit into the teeth of the drill.
+     (figure :legend "arduino to deck / insert bit"
+             (image :file "0-arduino-to-deck/1-insert-bit.png"))
+     (p [insert the drill bit into the teeth of the drill.
                 insert it far enough that the teeth will clamp on the
                 smooth part of the bit when they are tightened.])
-     (p (figure
-         :legend "arduino to deck / twist tighten drill teeth"
-         (image
-          :file "0-arduino-to-deck/2-twist-tighten-drill-teeth.png"))
-        [while holding the drill bit, twist end of the drill to tighten
+     (figure
+      :legend "arduino to deck / twist tighten drill teeth"
+      (image
+       :file "0-arduino-to-deck/2-twist-tighten-drill-teeth.png"))
+     (p [while holding the drill bit, twist end of the drill to tighten
                the teeth.
                make sure that the teeth end up gripping the flat part of
                the drill bit.])
-     (p [check
-         ,(itemize
-           (item
-            [where should the teeth clamp down on the drill bit?])
-           (item
-            [what would happen if the teeth tightened on the recessed
-                  part of the drill bit?]))]))
+     (p [check])
+     (itemize
+      (item
+       [where should the teeth clamp down on the drill bit?])
+      (item
+       [what would happen if the teeth tightened on the recessed
+             part of the drill bit?])))
     (subsubsection
      :title [holding drill]
      (p [hold the drill with one hand on the handle and trigger.
               black spinning part.]))
     (subsubsection
      :title [arduino placement]
-     (p [the arduino should be placed as shown in this picture.]
-        (figure :legend "arduino to deck / place arduino"
-                (image :file "0-arduino-to-deck/3-place-arduino.png")))
-     (p [here's a closeup]
-        (figure :legend "arduino to deck / place arduino closeup"
-                (image :file
-                       "0-arduino-to-deck/4-place-arduino-closeup.png"))
-        [the picture above shows where to place the arduino on the deck.
+     (p [the arduino should be placed as shown in this picture.])
+     (figure :legend "arduino to deck / place arduino"
+             (image :file "0-arduino-to-deck/3-place-arduino.png"))
+     (p [here's a closeup])
+     (figure :legend "arduino to deck / place arduino closeup"
+             (image :file
+                    "0-arduino-to-deck/4-place-arduino-closeup.png"))
+     (p [the picture above shows where to place the arduino on the deck.
              the arduino should line up with the holes on the deck.
              this alignment line is highlighted in pink.
              on the arduino, there's a hole on the top left, between the
              the blue box encloses the arduino hole and two deck holes.
              place the arduino hole mid-way between the two
              deck holes.])
-     (p [check
-         ,(itemize
-           (item
-            [should the arduino be upside-down?])
-           (item
-            [what should the upper side of the arduino align with?])
-           (item
-            [why not place the arduino up along the left side of the
-                 robot?]))]))
+     (p [check])
+     (itemize
+      (item
+       [should the arduino be upside-down?])
+      (item
+       [what should the upper side of the arduino align with?])
+      (item
+       [why not place the arduino up along the left side of the
+            robot?])))
     (subsubsection
      :title [drilling practice]
-     (p [strength check]
-        (itemize
-         (item [put on safety goggles])
-         (item [unplug drill])
-         (item [hold drill in one hand])
-         (item [point drill at the ground])
-         (item [point drill at the wall])))
-     (p [steps for drilling into wood block]
-        (itemize
-         (item [plug in the drill])
-         (item [place the drill bit in position])
-         (item [bring the drill up to full speed, and keep it at full
-                      speed while lowering and raising the drill])
-         (item [push down until the drill bit has passed through an inch
-                     of the wood block])
-         (item [keep the drill at full speed])
-         (item [stop before the drill smashes into the wood block])
-         (item [keep the drill at full speed by holding the trigger])
-         (item [bring the drill straight back up])
-         (item [hold the trigger down to keep the drill at full speed])
-         (item [once the drill is back out of the hole, let go of the
-                     trigger])))
-     (p [check
-         ,(itemize
-           (item
-            [should the drill be at full speed while the drill bit is
-                    going down into the wood and coming back up?])
-           (item
-            [how do you keep the drill at full speed?])
-           (item
-            [what would happen if the drill bit were not at full
-                  speed?])
-           (item
-            [what would happen if the drill were twisted sideways while
-                  the drill bit were in the wood?]))]))
+     (p [strength check])
+     (itemize
+      (item [put on safety goggles])
+      (item [unplug drill])
+      (item [hold drill in one hand])
+      (item [point drill at the ground])
+      (item [point drill at the wall]))
+     (p [steps for drilling into wood block])
+     (itemize
+      (item [plug in the drill])
+      (item [place the drill bit in position])
+      (item [bring the drill up to full speed, and keep it at full
+                   speed while lowering and raising the drill])
+      (item [push down until the drill bit has passed through an inch
+                  of the wood block])
+      (item [keep the drill at full speed])
+      (item [stop before the drill smashes into the wood block])
+      (item [keep the drill at full speed by holding the trigger])
+      (item [bring the drill straight back up])
+      (item [hold the trigger down to keep the drill at full speed])
+      (item [once the drill is back out of the hole, let go of the
+                  trigger]))
+     (p [check])
+     (itemize
+      (item
+       [should the drill be at full speed while the drill bit is
+               going down into the wood and coming back up?])
+      (item
+       [how do you keep the drill at full speed?])
+      (item
+       [what would happen if the drill bit were not at full
+             speed?])
+      (item
+       [what would happen if the drill were twisted sideways while
+             the drill bit were in the wood?])))
     (subsubsection
      :title [drilling the first screw hole]
      (itemize
       (item [hold the trigger down to keep the drill at full speed])
       (item [once the drill is back out of the hole, let go of the
                   trigger]))
-     (p [check
-         ,(itemize
-           (item
-            [should the drill be at full speed while the drill bit is
-                    going down into the wood and coming back up?])
-           (item
-            [what would happen if the drill bit were not at full
-                  speed?])
-           (item
-            [how do you keep the drill at full speed?]))])))
+     (p [check])
+     (itemize
+      (item
+       [should the drill be at full speed while the drill bit is
+               going down into the wood and coming back up?])
+      (item
+       [what would happen if the drill bit were not at full speed?])
+      (item [how do you keep the drill at full speed?]))))
    (subsection
     :title [first screw]
     (subsubsection
      (p [the "#6" part of "#6-32x3/8\"" is how big around the bolt is.
              it is related to wire gauge.
              bigger numbers mean larger screws.
-             smaller numbers means smaller screws.]
-        (figure :legend "arduino to deck / #6-32 screw"
-                (image :file
-                       "0-arduino-to-deck/6-32-screw.png")))
-     (p [check
-         ,(itemize
-           (item
-            [in the motor assembly, there are #4-40x1.25\" screws.
-                are those fatter, thinner, or the same thickness as the
-                #6-32x3/8\" screws?]))])
+             smaller numbers means smaller screws.])
+     (figure :legend "arduino to deck / #6-32 screw"
+             (image :file "0-arduino-to-deck/6-32-screw.png"))
+     (p [check])
+     (itemize
+      (item
+       [in the motor assembly, there are #4-40x1.25\" screws.
+           are those fatter, thinner, or the same thickness as the
+           #6-32x3/8\" screws?]))
      (p [the "32" part of "#6-32x3/8\"" is a measurement of how close
              the threads are to each other.
              this is related to the angle of the thread, which is also
              inch of the screw body.])
      (p [the head is the flat part where some tool, like the alan
              wrench, can exert force to spin the screw.])
-     (p [check
-         ,(itemize
-           (item [how many times will the thread wrap around one inch of
-                      the screw body?])
-           (item [what about 2 inches?
-                       how many times will the thread wrap around two
-                       inches of the screw body?])
-           (item [where can a tool exert turning force on
-                        the screw?]))]))
+     (p [check])
+     (itemize
+      (item [how many times will the thread wrap around one inch of
+                 the screw body?])
+      (item [what about 2 inches?
+                  how many times will the thread wrap around two
+                  inches of the screw body?])
+      (item [where can a tool exert turning force on the screw?])))
     (subsubsection
      :title [fasten the arduino board to the deck]
      (p [first we'll put the screw into the deck just enough so the deck
               do not continue tightening after that.])
      (p [the arduino should still be flat against the deck still, just
              as it was before tightening the screw.])
-     (p [check
-         ,(itemize
-           (item [why do we insert the first screw partially before
-                      holding up the arduino?])
-           (item [which side of the deck is the top side?]))]))
+     (p [check])
+     (itemize
+      (item [why do we insert the first screw partially before
+                 holding up the arduino?])
+      (item [which side of the deck is the top side?])))
     (subsubsection
      :title [assessment of the first screw]
      (itemize
             this means minimizing rotation and translation.
             the picture below shows that the second hole should be as
             far as possible from the first hole, since that minimizes
-            rotation.]
-        (figure
-         :legend "arduino to deck / keep holes far apart"
-         (image
-          :file "0-arduino-to-deck/keep-holes-far-apart.png"))))
+            rotation.])
+     (figure
+      :legend "arduino to deck / keep holes far apart"
+      (image
+       :file "0-arduino-to-deck/keep-holes-far-apart.png")))
     (subsubsection
      :title [drilling and attaching second screw]
      (p [to drill the second hole, follow the same steps as drilling the
              glue dots.
              glue dots can be placed easily, are good at attaching flat
              surfaces that directly touch and do not get much stress.])
-   (p (figure
-       :legend "breadboard to deck / required materials"
-       (image
-        :file "1-breadboard-to-deck/0-required-materials.png"))
-      [for this section, we will need the deck with arduino attached,
-           breadboard, and glue dots.]))
+   (figure :legend "breadboard to deck / required materials"
+           (image
+            :file "1-breadboard-to-deck/0-required-materials.png"))
+   (p [for this section, we will need the deck with arduino attached,
+           breadboard, and glue dots.])
+   (figure :legend "breadboard to deck / video"
+           (video
+            :file "1-breadboard-to-deck/0-breadboard-to-deck.ogv"))
+   (enumerate
+    (item [take your breadboard out of its bag.])
+    (item [peel the backing.])
+    (item [put the shiny medal plate on the back.])
+    (item [break 4 glue dots away from the rest.  put the rest back
+                 into the bag.])
+    (item [break off a glue dot from the group of 4, and peel away the
+                 backing, exposing a sticky side.])
+    (item [put the glue dot on one corner of the shiny side of the
+               breadboard.
+               make sure to push it down firmly.])
+    (item [repeat for the other corners.])
+    (item [put the breadboard on the center of the deck.
+               position it so the black chip is on the right, and the
+               blue line is up against the arduino.])
+    (item [press firmly in each of the corners.]))
+   (p [check])
+   (itemize
+    (item [should the black chip be on the right or the left?])
+    (item [how many glue dots should be on the breadboard?])))
   (section
    :title [battery packs]
    (subsection
-    :title [leads])
+    :title [leads]
+    (subsubsection
+     :title [strip]
+     (p ["leads" are the wires coming out of the battery pack.
+         prepare the leads of the batteries by stripping them and
+         placing heat shrink on them.
+         your battery packs are not attached to your deck yet,
+         but that will be the next step.])
+     (figure :legend "batteries / prepare leads / stripping"
+             (video
+              :file "2-batteries/0-prepare-leads/0-strip.ogv"))
+     (enumerate
+      (item (bold [do not pick up batteries by their leads!]))
+      (item [strip the leads a tiny bit at a time.
+                   keep stripping until a total of an inch is stripped.
+                   the leads are made of tons of tiny wires that will
+                   tear apart if too much insulation is stripped at
+                   once.
+                   wire made of a bunch of tiny wires
+                   is "stranded wire".])
+      (item [strip both leads of both batteries.])
+      (item [then place heat shrink on every lead.
+                  make sure the heat shrink is either clear or matches
+                  the color of the lead.]))
+     (p [check])
+     (itemize
+      (item [should you pick up a battery by its leads?])
+      (item [should you strip the leads a large amount at a time?])
+      (item [what's the name of wires made of a bunch of tiny
+                    wires?])))
+    (subsubsection
+     :title [wrap]
+     (p [do the next 2 sections with just one lead at a time.
+            wrap, then solder one battery lead before moving on to the
+            next.
+            wrap the stranded wire around a solid core wire, as shown
+            in this video.])
+     (figure :legend "batteries / prepare leads / wrap"
+             (video
+              :file "2-batteries/0-prepare-leads/1-wrap.ogv"))
+     (p [the solid core wire is the stiff short wire.
+             it is much easier to poke into the breadboard.])
+     (p [check])
+     (itemize
+      (item [why are we using a solid core wire?])))
+    (subsubsection
+     :title [solder]
+     (p [do this next section and the previous with just one lead at a
+            time.
+            solder the stranded wire and solid core wire, as shown
+            in this video.])
+     (figure :legend "batteries / prepare leads / solder"
+             (video
+              :file "2-batteries/0-prepare-leads/2-solder.ogv"))
+     (p [soldering is the process of joining 2 metal things with
+                   solder.])
+     (enumerate
+      (item [use the helping hands to grab the wires and hold them in
+                 place.])
+      (item [clean off the tip of the soldering iron if it has been
+                   sitting still for a while.
+                   this cleans off corroded metal.])
+      (item [apply some solder directly to the tip of the soldering
+                   iron.
+                   this creates a pool of solder on the tip.
+                   we will use this to transfer heat to the wires.])
+      (item [put the soldering iron up to the wires.
+                 we want the wires to be hot enough to melt the
+                 solder.
+                 at the same time, poke the solder into the wire.
+                 the solder will start melting and quickly spread to
+                 hot parts of the wire.
+                 there will be smoke.])
+      (item [move the solder away, then move the iron away.]))
+     (p [check])
+     (itemize
+      (item [should the wires melt the solder?])
+      (item [why should we clean off the tip of the soldering iron?])
+      (item [why do we put more solder back on the tip of the iron?]))))
    (subsection
     :title [deck attachment]))
   (section