„Arduino“„Bluetooth“robotų automobilis: 18 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Sukurkite savo pirmąjį „Arduino“robotinį automobilį!

Išsamiausios ir išsamiausios žingsnis po žingsnio vizualios instrukcijos, kaip sukurti pirmąjį „Arduino Bluetooth“robotų automobilį. Mėgautis!

1 žingsnis: projekto apžvalga

Automobilio roboto važiuoklėje yra apatinis rėmas, ant kurio pritvirtinti padangas/ratus varantys varikliai. Varikliai yra prijungti prie variklio variklio vairo, kuris („piggyback“stiliaus) prijungtas prie „Arduino UNO“plokštės. Prie „Arduino“plokštės taip pat prijungtas „Bluetooth“imtuvo modulis. „Arduino“yra užprogramuotas priimti „Bluetooth“signalus iš „Android“programos ir įjungti/išjungti variklius, taip sukant ratus ir judinant automobilį.

2 žingsnis: metodika: gaukite, pasiruoškite, surinkite

• Gaukite komponentus: Surinkite visus komponentus iš anksto, kad užbaigtumėte projektą.
• Paruoškite modulius: pritvirtinkite jungtis prie visų sujungtų modulių.
• Surinkite projektą: seka surinkimą, kad būtų užtikrintas sklandus ir lengvas sujungimas.

3 žingsnis: komponentai

• „Arduino Uno R3“lenta: Projekte naudojama „Freenove UNO R3“, tačiau bet kuri su „Arduino“suderinama plokštė tai padarys. „Arduino“turi projekto kodą, skaito (įvesties) „Bluetooth“signalus iš „Bluetooth“modulio ir įrašo (išvesties) signalus į variklio skydą.
• L293D variklio pavaros skydas: Projekte naudojama „Gikfun“variklio pavaros skydo išplėtimo plokštė L293D, skirta „Arduino UNO“. Variklio skydas skaito (įvesties) signalus iš „Arduino“plokštės ir vairuoja (išvesties) servus, kurie sukioja ratus.
• HC-05 „Bluetooth“belaidis ryšys: projekte naudojamas „DSD-Tech HC-05 Bluetooth“serijinis praėjimo modulis. „Bluetooth“modulis gauna (įvesties) „Bluetooth“signalus iš „Android“programos ir siunčia (išvesties) signalus į „Arduino“plokštę.
• Automobilių robotų rinkinys: Į komplektą įeina važiuoklė, varikliai, padangos/ratai, laidai, varžtai, veržlės ir kt. Į pagrindinį komplektą įeina važiuoklė (galbūt 2), 4 varikliai, 4 ratai ir veržlės, varžtai, varžtai ir 2 laidai vienam varikliui.
• Baterijos: dvi baterijos: 9 V „Arduino“plokštei ir 4 AA blokas „Motor Shield“. 9 V baterija varo „Arduino“, o 4 AA baterijos - variklio skydą.
• „Android“programa: „Android“„Bluetooth RC Controller“programa, skirta „Bluetooth“signalams siųsti į robotą automobilį. Programa valdo automobilio roboto judesius (eik į priekį, grįžk atgal, pasuk į kairę, pasuk į dešinę).

4 žingsnis: Paruošimas: apžvalga

Automobilis robotas paprastai parduodamas („eBay“, „Amazon“, „Banggood“ir kt.) Arba kaip pagrindinis komplektas (važiuoklė, varikliai, ratai, veržlės, varžtai, laidai, bet ne plokštės) arba visas komplektas (su „Arduino“, „Motor Shield“, „Bluetooth“, Baterijos, surinkimo instrukcijos ir, pasirinktinai, kiti jutikliai). Surinkimas yra tas pats, jei turite visus komponentus.

5 žingsnis: variklio laidai

Kiekvienas variklis turi būti prijungtas prie 2 laidų: įžeminimo ir įtampos. Siekiant nuoseklumo, prijunkite (litavimo arba kabliukų pagalba) teigiamą įtampos laidą (raudoną) prie viršutinės variklio jungties, o neigiamą įžeminimo laidą (juodą, mėlyną ar bet kokios kitos spalvos) - prie apatinės variklio jungties.

Atlikite tai prieš surinkimą, kiekvieną variklį atskirai. Jei po surinkimo apatinio laido jungties litavimas gali būti šiek tiek sudėtingas (bet tai įmanoma!). Taip pat patartina lituoti laidus vertikaliai (nukreipta į viršų, o ne į šoną), taip užtikrinant didesnį laido ilgį, kad būtų lengviau prijungti kitą galą prie variklio skydo.

6 veiksmas: „Bluetooth“laidai

„HC-05“„Bluetooth“moduliui reikia 4 laidų:

RX & TX: patelė (nuo HC-05 pusės) iki vyriškos lyties („Motor Shield TX & RX“kaiščiai).

VCC ir GND: patelė (iš HC -05 pusės) iki patelė (variklio skydo servos + ir - kaiščiai).

7 žingsnis: variklio skydo laidai

„Motor Shield“bus ant „Arduino“plokštės (piggyback), todėl jos GPIO (smeigtukai) atitiks po ja esančią „Arduino“plokštę. Mes negalime arba nenorime tiesiogiai lituoti „Arduino“plokštės kaiščių.

Taigi, mes turime lituoti 2 kontaktų antraštę prie GPIO 0 ir 1 ant variklio skydo (taigi prijungti prie atitinkamai apačioje esančių „Arduino RX & TX“kaiščių). Vėliau jie prisijungs prie „HC-05 Bluetooth TX & RX“kaiščių (taigi, atvirkštine tvarka: „Bluetooth RX“į „Arduino TX“ir „Bluetooth TX“prie „Arduino RX“).

8 žingsnis: „Arduino“logikos kodas

„Arduino“turi skaityti įvesties signalus („Bluetooth“) ir rašyti išvesties komandas varikliams, kad judėtų ratai. Kodą galima nukopijuoti iš žemiau esančio langelio į „Mac“/kompiuterio „Arduino IDE“, tada įkelti į „Arduino“plokštę.

Kodui reikalinga AFMotor biblioteka (AF = Ada Fruit). Tai standartinė biblioteka ir ją galima įdiegti tiesiai iš „Arduino IDE“(nereikia jokių išorinių nuorodų). Naršykite eskizą> Įtraukti biblioteką> Tvarkyti bibliotekas, tada ieškokite „Adafruit Motor Shield“. Įdiekite šio projekto versiją 1.0.1 (ne 2.0). Tada nukopijuokite/įklijuokite žemiau esantį kodą į naują IDE projekto failą, patvirtinkite, tada įkelkite. Kai įkėlimas bus sėkmingas, atjunkite „Arduino“plokštę (nes ji išsaugos kodą savo atmintyje). „Arduino“dabar yra paruoštas kaip atskiras įrenginys.

9 veiksmas: „Android Arduino Bluetooth RC Car App“

„Android“telefone eikite į „Google Play“parduotuvę ir atsisiųskite „Arduino Bluetooth RC Car“programą. Vėliau programa bus suporuota su „Bluetooth“„HC-05“moduliu, kai bus prijungta prie „Arduino“/„Motor Shield“. Programa leis jums valdyti automobilio judesius.

10 žingsnis: Baterijos

Jums reikės 2 baterijų:

9 V baterija su akumuliatoriaus spragtelėjimu, kuri maitins „Arduino“plokštę.

4xAA baterijų laikiklis (ar bet koks jūsų robotų automobilio rinkinys), skirtas variklio skydui maitinti. Laidus gali tekti užspausti, kad jie patikimai tilptų į variklio skydo kaištį.

11 žingsnis: Surinkimas: apžvalga

Surinkimo seka yra svarbi norint užtikrinti sklandų progresą sėkmingam projekto užbaigimui. Taigi, 1. Pradėkite nuo važiuoklės (varikliai, ratai)

2. Prijunkite variklio skydą prie „Arduino“plokštės.

3. Prijunkite variklius prie variklio skydo

4. Prijunkite „Bluetooth“modulį HC-05 prie variklio skydo

12 žingsnis: Automobilio robotų rinkinys

Rinkinyje greičiausiai bus surinkimo instrukcijos, tačiau paprastai jos atitinka šiuos veiksmus:

1. Nuspręskite automobilio priekį ir galą (nuotraukoje priekis nukreiptas į viršų, kaip ir žiūrint į priekį).

2. Pažymėkite variklius kaip kairįjį priekį, kairįjį galą ir dešinįjį priekį, dešinįjį galą. Tai palengvina jungtis prie variklio skydo kairės ir dešinės pusės.

3. Surinkite kiekvieną variklį paeiliui, pažymėdami vietą, kaip parodyta nuotraukoje (priekiniai varikliai nukreipti atgal, galiniai - į priekį). Kiekvienam varikliui:

3.1 Padėkite variklį ant važiuoklės

3.2 Užfiksuokite laikikliais kiekvienoje pusėje

3.3 Pridėkite varžtą ir veržles ir pritvirtinkite, kad pritvirtintumėte variklį

3.4 Pridėkite greičio kodavimo įrenginį (juodas/pilkas apskritimas)

3.5 Pritvirtinkite ratą prie išorinės variklio pusės

13 žingsnis: „Arduino“ir „Motor Shield“

„Motor Shield“surengs „Arduino“plokštę. Uždėkite variklio skydą ant „Arduino“, užtikrindami tinkamą kaiščių sulygiavimą: „Motor Shield 0 RX“ir 1 TX kaiščiai ant „Arduino 0 RX“ir 1 TX kaiščių.

Švelniai stumkite žemyn, kol 2 plokštės bus tvirtai sulygiuotos ir sujungtos. Kai tai bus padaryta, kairysis variklio skydas bus ant „Arduino 9V“akumuliatoriaus įvesties.

Važiuoklės viduryje pritvirtinkite mažą tuščią dėžutę ir uždėkite „Arduino“/„Motor Shield“derinį ant viršaus (šiek tiek virš variklių).

Įsitikinkite, kad „Bluetooth RX/TX“yra nukreiptas į automobilio priekį, o „Arduino 9V“akumuliatoriaus įvestis - į kairę automobilio pusę. „Motor Shield M1“ir „M2“kaiščiai dabar yra automobilio kairėje, o „M3“ir „M4“kaiščiai dabar yra automobilio dešinėje.

14 žingsnis: variklio skydo prijungimas

„Motor Shield“turi 4 variklio jungtis: M1, M2 kairėje ir M3, M4 dešinėje. Variklis turi geltoną ir +raudoną vielą (žr. Nuotrauką). Pirmasis kiekvieno M kaištis yra smeigtukas, nukreiptas į išorę (pvz., M1/M4 1 -asis kaištis nukreiptas į priekį, M2/M3 1 -asis kaištis - atgal).

M1 jungia kairįjį priekinį variklį: 1 kaištis -ve, 2 kaištis +ve

M2 jungia kairįjį galinį variklį: 1 kaištis -ve, 2 kaištis +ve

M3 jungia dešinįjį galinį variklį: 1 kaištis -ve, 2 kaištis +ve

M4 jungia dešinįjį priekinį variklį: 1 kaištis -ve, 2 kaištis +ve

Tinkamos Mx jungtys yra svarbios siekiant užtikrinti, kad ratai kartu suktųsi teisinga kryptimi. Pavyzdžiui, kai automobilis turi judėti į priekį, visi ratai turėtų suktis prieš laikrodžio rodyklę, o atbulinis judėjimas atgal.

15 žingsnis: „HC-05“„Bluetooth“laidai

„HC -05“„Bluetooth“moduliui reikia 4 laidų: RX & TX jungiasi prie „Arduino“/„Motor Shield TX & RX“, „GND & VCC“prie „Motor Shield Servos“- ir + kaiščių. Priekinėje kairėje variklio skydo pusėje yra 2 kekės po 3 kaiščius; reikia prijungti antrąjį klasterį (arčiau USB prievado), kairiausias kaištis yra -ve, o dešinysis yra +ve).

„Bluetooth RX“(juodas) -> „Motor Shield“2 kontaktų antraštė 1 (TX)

„Bluetooth TX“(raudona) -> „Motor Shield“2 kontaktų antraštė 0 (RX)

„Bluetooth“GND (ruda) -> - Servos (kairiausias kaištis)

„Bluetooth“VCC (raudona) -> + Servos (dešinysis kaištis)

16 žingsnis: akumuliatorių prijungimas

Pritvirtinkite (naudodami „Blu Tack“, dvipusę juostą arba klijus) 9 V bateriją prie automobilio priekio. Prijunkite akumuliatoriaus gnybtą prie „Arduino 9V“akumuliatoriaus įvesties lizdo (kairėje automobilio pusėje). Žalia lemputė „Motor Shield“užsidegs „Bluetooth“modulyje (paprastai raudona) pradės mirksėti (tai reiškia, kad esate pasirengęs susieti).

Pritvirtinkite 4 AA baterijas prie automobilio galo. Prijunkite neigiamą (juodą) ir teigiamą (raudoną) laidus prie „Motor Shield“akumuliatoriaus kaiščių (2 mėlyni kaiščiai, nukreipti į automobilio galą). Dešinysis kaištis, pažymėtas GND, jungiasi prie juodos vielos, kitas kairysis - prie raudono.

17 žingsnis: bandymas ir vairavimas

Automobilis dabar paruoštas! Bet kad jis iš tikrųjų judėtų, turime susieti jo „Bluetooth“modulį su „Android“programa. Įsitikinkite, kad „Bluetooth“modulio lemputė mirksi įjungta/išjungta, nurodant, kad jo galima ieškoti ir paruoštas susieti.

1. Eikite į „Android“telefono nustatymus> „Bluetooth“ir ieškokite automobilio „Bluetooth“modulio. Mūsų projekte modulis yra DSD TECH HC-05, slaptažodis/PIN kodas paprastai yra 1234 (jei ne, tada 0000). Suporuokite „Android“telefoną su HC-05.

2. Paleiskite „Bluetooth RC Car“programą, eikite į „Settings“(krumpliaračio piktogramos meniu), tada „Options“meniu pasirinkite „Connect to Car“. Jei viskas gerai, ryšys užmegztas („Bluetooth“mirksi) ir didelis raudonas apskritimas programos ekrano viršuje kairėje taps žalias.

3. Padėkite automobilio važiuoklę ant plonos ilgos dėžutės ant savo stalo, kad dėžė būtų važiuoklės viduryje, o ratai galėtų laisvai suktis aplink ją. Patikrinkite ryšį programos ekrane paliesdami kiekvieną mygtuką Pirmyn, Atgal, Dešinėn ir Kairėn. Žiūrėkite vaizdo įrašą, kad pamatytumėte vaizdus.

4. Jei visi ratai sukasi teisingai (pvz., Prieš laikrodžio rodyklę į priekį), padėkite automobilį ant lygaus paviršiaus (marmuro, vinilo, medžio, NE kilimo) ir važiuokite aplink. Mėgautis!

18 veiksmas: kaip tai veikia

„Bluetooth RC Controller“programa siunčia šias komandas (simbolių pavidalu) į automobilio „Bluetooth“modulį HC-05:

„F“eiti pirmyn

„B“, jei norite grįžti atgal

„L“pasukti į kairę

„R“pasukti į dešinę

„S“sustabdyti automobilį

Daugiau komandų, kurias galite pridėti prie „Arduino“kodo, rasite programos nustatymuose.

„Arduino“plokštės logika nuskaito „Bluetooth“HC-05 įvestį (nuolat veikia ciklo () funkcijoje), naudodama RX/TX jungtis, ir nurodo „Motor Shield“perkelti variklius/ratus, kad įvykdytų komandą. Pavyzdžiui, norint pasukti į kairę, „Arduino“varikliai M1 ir M2 juda į priekį, o varikliai M3 ir M4 - atgal.