„Bluetooth“robotas: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

ARDUINO BLUETOOTH ROBOT CAR

Projekto data: 2018 m. Rugpjūčio mėn

Projekto įranga:

1. 1 * Individualizuota bazinė platforma.

2. 4 * nuolatinės srovės variklis + ratai.

3. 3 * 18650 baterijos su 3 baterijų laikikliu ir 2 * 18650 baterijos su 2 baterijų laikikliu.

4. 2 * Svirtiniai jungikliai.

5. 2 * Raudonos šviesos diodų lemputės su 220K rezistoriais nuosekliai

6. 1 * rinkinys, kuriame yra: 2 vnt SG90 servo variklis + 1 vnt 2 ašių servo laikiklis.

7. 1 * „Arduino Uno R3“

8. 1 * „Arduino“jutiklio skydas V5

9. 1 * L298N dvigubo tilto nuolatinio žingsnio variklio tvarkyklė

10. 1 * Ultragarsinis modulis HC-SR04

11. 1 * 8 LED neo pikselių juosta ws2812b ws2812 išmanioji LED juostelė RGB

12. 1 * BT12 „Bluetooth“modulis BLE 4.0

13. 1 * 12V įtampos 4 skaitmenų ekranas

14. 1 * 1602 LCD ekranas ir IIC nuosekliosios sąsajos adapterio modulis

15. Karšti klijai, M3 stovai, varžtai, poveržlės.

16. Vyriški-moteriški 10cm ir 15cm trumpikliai.

17. Paprasta 1 mm viela apie 50 cm.

18. Įrankiai, įskaitant: lituoklis, miniatiūriniai atsuktuvai ir replės

19. USB į „Arduino“kabelis.

APŽVALGA

Tai yra antrasis „Arduino“pagrįstas projektas, kurį pateikiau „Instructables“, tačiau toliau aprašytas robotas yra ketvirtas mano sukurtas robotas. Šis robotas remiasi ankstesne versija, kuri buvo pagrįsta „WiFi“, ši nauja versija turi ir „WiFi“, ir „Bluetooth“ryšį. „WiFi“, leidžiantis fotoaparatui transliuoti vaizdo įrašą tiesiai į „Android“programą. ir „Bluetooth“, kad būtų galima lengvai valdyti robotą. „Arduino“kodas klauso „Bluetooth“komandų, jas priima, dekoduoja komandą, veikia pagal komandą ir galiausiai grąžina atsakymo pranešimą „Android“programai. patvirtina, kad įsakymas įvykdytas. Be šių atsiliepimų apie „Android“programą. robotas taip pat kartoja komandas į savo 16x2 LCD ekraną.

Mano filosofija, kuriant robotus, yra užtikrinti, kad jie ne tik dirbtų taip, kaip reikalaujama, bet ir atrodytų estetiškai teisingai, naudojant švarias linijas ir gerus statybos metodus. Naudojau daugybę interneto šaltinių tiek elektronikai, tiek „Arduino“kodui ir už tai dėkoju tiems bendraautoriams.

Renkantis 18650 akumuliatorius, buvo atsižvelgta į jų galią ir paprastumą gauti kokybiškų dėvėtų baterijų, paprastai iš senų nešiojamųjų kompiuterių. „Arduino“plokštė yra standartinis klonas, kaip ir „L298N Dual Bridge“variklio valdiklis. Nuolatinės srovės varikliai yra tinkami projektui, tačiau maniau, kad didesni 6 V nuolatinės srovės varikliai su tiesiogine pavara veiktų geriau, tai yra galimas projekto atnaujinimas ateityje.

1 žingsnis: Fritzing Diagrama

„Fritzing“diagramoje pavaizduotos įvairios baterijų jungtys per dviejų polių jungiklį iki „Arduino Uno“. Nuo „Arduino Uno“iki „L298N“variklio tvarkyklės, LCD 16X2 linijos ekranas, „Bluetooth BT12“, garso siųstuvas ir imtuvas HC-SR04, fotoaparato ir garso siųstuvo servos ir galiausiai nuo L298N iki nuolatinės srovės variklių.

Pastaba: Fritzing diagramoje nerodomas nė vienas GND kabelis

2 žingsnis: Statyba

STATYBA

Pagrindinę konstrukciją sudarė viena 240 mm x 150 mm x 5 mm bazė su skylėmis, išgręžtomis M3 atramoms, skylėmis L298N, MPU-6050 ir „Arduino Uno“atramoms. Pagrinde buvo išgręžta viena 10 mm skylė, skirta valdymo kabeliams ir maitinimo kabeliams. Naudojant 10 mm atskirtis, LCD, „Arduino Uno“ir L298N variklio tvarkyklė buvo prijungta ir prijungta pagal aukščiau pateiktą schemą.

Nuolatinės srovės varikliai buvo sumontuoti ant apatinės plokštės karštais klijais. Po litavimo kiekvieno variklio laidai prijungti prie kairės ir dešinės L298N variklio tvarkyklės jungčių. L298 variklio vairuotojo trumpiklis buvo sumontuotas taip, kad būtų galima tiekti 5 V maitinimą „Arduino Uno“plokštei. Tada 18650 akumuliatorių laikikliai buvo priklijuoti prie pagrindo apačios ir prijungti per dviejų polių jungiklį prie „Arduino Uno“ir 12 V ir įžeminimo įvesties L298 variklio.

Fotoaparato servo kabeliai, prijungti prie 12 ir 13 kaiščių, HC-SR04 servo kabelis buvo pritvirtintas prie 3 kaiščio. 5, 6, 7, 8, 9 ir 11 kaiščiai pritvirtinti prie L298N variklio tvarkyklės. „BT12“„Bluetooth“modulis buvo prijungtas prie „Arduino Sensor Shield V5“„Bluetooth“kištukų išėjimų, VCC, GND, TX ir RX, o TX ir RX kabeliai buvo pakeisti. URF01 kaiščių rinkinys buvo naudojamas pritvirtinti HC-SR04, VCC, GND, Trig ir Echo kaiščius, o IIC kaiščių rinkinys buvo naudojamas LCD VCC, GND, SCL ir SCA kaiščiams prijungti. Galiausiai 8 šviesos diodų šviesos kaiščiai VCC, GND ir DIN yra prijungti prie 4 kaiščio ir su juo susijusių VCC ir GND kaiščių.

Kadangi abu akumuliatoriai ir jų maitinimo jungikliai buvo sumontuoti žemiau pagrindo, lygiagrečiai su maitinimo jungikliu buvo pridėtas vienas raudonas šviesos diodas ir 220K rezistorius, kad jis įsižiebtų įjungus maitinimo jungiklį.

Pridedamose nuotraukose pavaizduoti roboto statybos etapai, pradedant nuo to, kad M3 stovai yra pritvirtinti prie „Arduino Uno“ir „L298N“, tada abu šie elementai yra pritvirtinti prie pagrindo. Papildomos M3 atramos naudojamos kartu su žalvarine plokšte, kad būtų sukurta platforma, ant kurios sumontuoti HC-SR04 ir „Camera Servo“. Papildomos nuotraukos rodo variklių, akumuliatorių laikiklių ir „Neo pixel“šviesos juostos laidus ir konstrukciją.

3 žingsnis: „Arduino“ir „Android“kodavimas

ARDUINO kodavimas:

Naudojant „Arduino 1.8.5“kūrimo programinę įrangą, ši programa buvo modifikuota ir per USB jungtį atsisiųsta į „Arduino Uno“plokštę. Reikėjo rasti ir atsisiųsti šiuos bibliotekos failus:

· LMotorController.h

· Viela.h

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NewPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(Visus šiuos failus galima rasti https://github.com svetainėje)

Aukščiau esančioje nuotraukoje parodyta paprasta pataisa, leidžianti atsisiųsti „Arduino“kodą į „Arduino Uno“plokštę. Nors BT12 modulis buvo prijungtas prie TX ir RX kaiščių, atsisiuntimo programa visada nepavyks, todėl pridėjau paprastą pertraukos jungtį TX linijoje, kuri nutrūko, kai buvo atsiųstas kodas, ir tada perdariau, kad išbandyčiau BT12 ryšį. Kai robotas buvo visiškai išbandytas, pašalinau šią lūžtančią nuorodą.

„Arduino“ir „Android“šaltinio kodo failą rasite šio puslapio pabaigoje

ANDROID kodavimas:

Naudojant „Android Studio“versiją 3.1.4. ir padedant daugeliui interneto informacijos šaltinių, už kuriuos dėkoju, sukūriau programą, leidžiančią vartotojui pasirinkti ir prisijungti prie fotoaparato „WiFi“šaltinio ir „Bluetooth“šaltinio, kad būtų galima valdyti roboto veiksmus. Vartotojo sąsaja parodyta aukščiau, o dvi toliau pateiktos nuorodos rodo roboto ir fotoaparato veikimo vaizdo įrašą. Antroje ekrano kopijoje rodomos „WiFi“ir „Bluetooth“nuskaitymo ir prisijungimo parinktys, šiame ekrane taip pat bus patikrinta, ar programa turi reikiamus leidimus pasiekti „WiFi“ir „Bluetooth“tinklą bei įrenginius. Programėlę galima atsisiųsti per žemiau esančią nuorodą, tačiau negaliu garantuoti, kad ji veiks bet kurioje kitoje platformoje, išskyrus „Samsung 10.5 Tab 2“. Šiuo metu programoje daroma prielaida, kad „Bluetooth“įrenginys vadinamas „BT12“. „Android“programa robotui siunčia paprastas vieno simbolio komandas, tačiau mainais gauna komandų patvirtinimo eilutes.

4 žingsnis: Baigti

„You Tube“vaizdo įrašą apie pagrindines roboto operacijas galite pamatyti čia:

„You Tube“vaizdo įrašą apie roboto išvengimą kliūčių galima pamatyti čia:

Ką aš išmokau:

„Bluetooth“ryšys yra neabejotinai geriausias roboto valdymo būdas, net ir esant 10 m maksimaliam BT12 diapazonui. Naudojant 18650 baterijas, vieną - variklių maitinimą, o antrą - „Arduino“, skydo, servo, BT12 ir LCD maitinimą, labai prailgina baterijos veikimo laikas. Mane sužavėjo „NEO Pixel“šviesos juosta, RGB šviesos diodai yra ryškūs ir lengvai valdomi, kaip ir „BT12“„Bluetooth“modulis, kuris nuo tada, kai jį gavome, veikė nepriekaištingai.

Kas toliau:

Šis projektas visada buvo susijęs su „Bluetooth“ryšių naudojimu. Dabar, kai turiu veikiantį modelį ir galiu valdyti robotą per „Android“programą, esu pasirengęs pradėti kitą projektą, kuris bus pats sudėtingiausias, kokį bandžiau, būtent šešių kojų, 3 DOM kiekvienai kojai, „Hexapod“, kurį valdys „Bluetooth“ir galėsite transliuoti vaizdo įrašus realiuoju laiku per savo galvą, kuri pati galės judėti vertikaliai ir horizontaliai. Taip pat tikiuosi, kad robotas išvengs kliūčių.