רכב רובוט Bluetooth Arduino: 18 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

בנה את מכונית הרובוט הארדואינו הראשונה שלך!

ההנחיות החזותיות המלאות והמקיפות ביותר שלב אחר שלב לבניית מכונית הרובוט הבלוטות 'הראשונה של Arduino Bluetooth. תהנה!

שלב 1: סקירת הפרויקט

שלדת מכונית רובוט מכילה את המסגרת התחתונה, שעליה מחוברים המנועים המניעים את הצמיגים/הגלגלים. המנועים מחוברים למגן מנוע כונן מופעל המחובר (בסגנון פיגיבק) ללוח ה- UNO של Arduino. מודול מקלט Bluetooth מחובר גם ללוח Arduino. ה- Arduino מתוכנת לקבל אותות Bluetooth מאפליקציית אנדרואיד ולהדליק/לכבות את המנועים, ומכאן לסובב את הגלגלים ולהזיז את המכונית.

שלב 2: מתודולוגיה: קבל, התכונן, הרכיב

• קבל רכיבים: אסוף את כל הרכיבים מראש כדי להשלים את הפרויקט.
• הכנת מודולים: חבר מחברים לכל המודולים המקושרים זה לזה.
• פרויקט הרכבה: רצף את ההרכבה על מנת להבטיח חיבורים חלקים וקלים.

שלב 3: רכיבים

• לוח Arduino Uno R3: הפרויקט משתמש ב- Freenove UNO R3, אך כל לוח תואם Arduino יעשה זאת. ה- Arduino מכיל את קוד הפרויקט, קורא (קלט) אותות Bluetooth ממודול ה- Bluetooth וכותב (פלט) אותות למגן המנוע.
• מגן כונן מנוע L293D: הפרויקט משתמש בלוח הרחבת מגן Gikfun מנוע כונן L293D עבור Arduino UNO. מגן המנוע קורא (קלט) אותות מלוח הארדואינו ומניע סרוו (פלט) שמסובבים את הגלגלים.
• אלחוטי Bluetooth-HC Bluetooth: הפרויקט משתמש במודול ה- Serial Pass-Through Bluetooth DSD-Tech HC-05. מודול ה- Bluetooth מקבל (קלט) אותות Bluetooth מאפליקציית Android ושולח (פלט) אותות ללוח Arduino.
• ערכת רכב רובוט: הערכה מכילה שלדה, מנועים, צמיגים/גלגלים, חוטים, ברגים, אגוזים וכו '. ערכה בסיסית כוללת שלדה (אולי 2), 4 מנועים, 4 גלגלים ואומים, ברגים, ברגים ו -2 חוטים. לכל מנוע.
• סוללות: שתי סוללות: 9V ללוח Arduino ויחידת 4 AA למגן המנוע. סוללת 9V מניעה את הארדואינו, ויחידה של 4 סוללות AA מניעה את מגן המנוע.
• אפליקציית Android: אפליקציית בקר RC של אנדרואיד לשלוח אותות Bluetooth למכונית הרובוט. האפליקציה שולטת על תנועות מכוניות הרובוט (קדימה, אחורה, פנייה שמאלה, פנייה ימינה).

שלב 4: הכנות: סקירה כללית

מכונית הרובוט נמכרת בדרך כלל (eBay, אמזון, באנגגוד וכו ') או כערכה בסיסית (שלדה, מנועים, גלגלים, אגוזים, ברגים, חוטים אך ללא לוחות) או ערכה מלאה (עם Arduino, מגן מגן, בלוטות', סוללות, הוראות הרכבה ואופציה, חיישנים אחרים). ההרכבה זהה, כל עוד יש לך את כל הרכיבים.

שלב 5: חוטי מנוע

כל מנוע צריך להיות מחובר ל -2 חוטים: קרקע ומתח. לקבלת עקביות, חבר (על ידי הלחמה או ווים) את חוט המתח החיובי (אדום) למחבר המנוע העליון וחוט הארקה השלילי (שחור, כחול או כל צבע אחר) למחבר המנוע התחתון.

בצע זאת לפני ההרכבה, כל מנוע בנפרד. אם לאחר ההרכבה, הלחמת חיבור החוט התחתון יכולה להיות מעט מסובכת (אך ניתנת לביצוע!). כמו כן, מומלץ להלחם את החוטים בצורה אנכית (מצביעה כלפי מעלה, לא הצידה) ומכאן לספק אורך חוט רב יותר המקל על חיבור הקצה השני למגן המנוע.

שלב 6: חוטי בלוטות '

מודול הבלוטות 'HC-05 צריך 4 חוטים:

RX & TX: נקבה (מצד HC-05) לזכר (סיכות כותרת TX & RX של מנוע מגן).

VCC & GND: נקבה (מצד HC -05) לנקבה (סרווס מגן + סיכות).

שלב 7: חוטי מגן מוטוריים

מגן המנוע יושב על גבי לוח הארדואינו (פיגיבק), כך שמרכזי ה- GPIO שלו (סיכות) יתאימו ללוח הארדואינו שמתחתיו. איננו יכולים, או איננו רוצים, להלחם את סיכות הלוח של Arduino ישירות.

לכן, עלינו להלחם כותרת בעלת 2 פינים ל- GPIO 0 & 1 במגן המנוע (ומכאן להתחבר לסיכות ה- Arduino RX & TX, בהתאמה, מתחת). אלה יתחברו מאוחר יותר לסיכות Bluetooth-TX & RX Bluetooth HC (כך, בסדר הפוך: Bluetooth RX ל- Arduino TX ו- Bluetooth TX ל- Arduino RX).

שלב 8: קוד לוגי של Arduino

Arduino צריך לקרוא אותות קלט (Bluetooth) ולכתוב פקודות פלט למנועים כדי להזיז את הגלגלים. ניתן להעתיק את הקוד מהתיבה למטה לתוך Arduino IDE במחשב Mac/PC ולאחר מכן להעלות אותו ללוח Arduino.

הקוד צריך את ספריית AFMotor (AF = עדה פירות). זוהי ספרייה סטנדרטית וניתנת להתקנה ישירות מה- Arduino IDE (אין צורך בקישורים חיצוניים). נווט בסקיצה> כלול ספרייה> נהל ספריות ולאחר מכן חפש מתוך Adafruit Motor Shield. התקן גירסה 1.0.1 (לא 2.0) עבור פרויקט זה. לאחר מכן העתק/הדבק את הקוד למטה לקובץ פרוייקט IDE חדש, אמת ולאחר מכן העלה. לאחר ההעלאה מוצלחת, נתק את לוח ה- Arduino (מכיוון שהוא ישמור את הקוד בזיכרון). ה- Arduino מוכן כעת כמכשיר עצמאי.

שלב 9: אפליקציית רכב RC של אנדרואיד Arduino Bluetooth

בטלפון אנדרואיד, נווט לחנות Google Play והורד את אפליקציית ה- Bluetooth RC לרכב של Arduino. מאוחר יותר האפליקציה תתאים למודול Bluetooth HC-05 לאחר חיבורו למגן Arduino/Motor Shield. האפליקציה תאפשר לך לשלוט בתנועות המכונית.

שלב 10: סוללות

תזדקק ל -2 יחידות סוללה:

סוללת 9V עם הצמדת סוללות שתניע את לוח ה- Arduino.

מחזיק סוללה 4xAA (או כל מה שערכת ערכת הרובוט שלך צריכה) להפעלת מגן המנוע. ייתכן שיהיה צורך לכווץ את החוטים כדי לוודא שהם מתאימים היטב לסיכת מגן המנוע.

שלב 11: הרכבה: סקירה כללית

רצף ההרכבה חשוב בכדי להבטיח התקדמות חלקה לסיום פרויקט מוצלח. לכן, 1. התחל עם השלדה (מנועים, גלגלים)

2. חבר את מגן המנוע ללוח הארדואינו.

3. חבר את המנועים למגן המנוע

4. חבר את מודול הבלוטות 'HC-05 למגן המנוע

שלב 12: ערכת רכב רובוטית

ככל הנראה לערכה יהיו הוראות הרכבה, אך הן בדרך כלל מצייתות לשלבים הבאים:

1. החליטו על החלק הקדמי והאחורי של המכונית (בתמונה, החזית מצביעה כלפי מעלה כמו קדימה מנקודת המבט של הצופה).

2. סמן את המנועים כחזית שמאל, אחורי שמאל וחזית ימנית, אחורי ימני. זאת על מנת להקל על החיבורים למגן המנוע מצד שמאל וימין.

3. הרכיבו כל מנוע בתורו, וציינו את המיקום כמו בתמונה (המנועים הקדמיים פונים לאחור, המנועים האחוריים פונים קדימה). לכל מנוע:

3.1 הנח את המנוע על השלדה

3.2 מהדק בעזרת הסוגריים מכל צד

3.3 הוסיפו את הבורג והאומים והדקו כדי לתקן את המנוע במקומו

3.4 הוסף את מקודד המהירות (עיגול שחור/אפור)

3.5 חבר את הגלגל לצד המנוע החיצוני

שלב 13: Arduino & מגן מנוע

מגן המנוע יחזיר את לוח הארדואינו. הנח את מגן המנוע על גבי הארדואינו והבטיח יישור נכון של סיכות: מגן מנוע 0 RX ו- 1 סיכות TX על גבי סיכות Arduino 0 RX ו- 1 TX.

דחוף בעדינות כלפי מטה עד ששני הלוחות מיושרים ומחוברים היטב. בסיום, מגן המגן LEFT יהיה על כניסת סוללת ה- Arduino 9V.

תקן קופסה ריקה קטנה באמצע השלדה והנח את משולבת הארדואינו/מגן מנוע למעלה (מעט מעל המנועים).

ודא ש- Bluetooth RX/TX פונה לחזית המכונית, וכניסת סוללת ה- Arduino 9V משמאל לרכב. סיכות מגן מנוע M1 ו- M2 נמצאות כעת בצד שמאל של המכונית, וסיכות M3 & M4 נמצאות כעת בצד ימין של המכונית.

שלב 14: חיווט מגן מנוע

מגן המנוע כולל 4 מחברי מנוע: M1, M2 בצד שמאל ו- M3, M4 בצד ימין. למנוע יש חוט צהוב -חוט וחוט אדום +(ראה תמונה). הסיכה הראשונה של כל M היא הסיכה הפונה כלפי חוץ (לדוגמא M1/M4 הסיכה הראשונה פונה קדימה, M2/M3 הסיכה הראשונה פונה אחורה).

M1 מחבר את המנוע הקדמי השמאלי: סיכה ראשונה -ve, סיכה שניה +ve

M2 מחבר את המנוע האחורי השמאלי: סיכה ראשונה -ve, סיכה שנייה +ve

M3 מחבר את המנוע האחורי הימני: סיכה ראשונה -ve, סיכה שנייה +ve

M4 מחבר את המנוע הקדמי הימני: סיכה ראשונה -ve, סיכה שנייה +ve

חיבורי Mx הנכונים חשובים על מנת להבטיח שהגלגלים מסתובבים בכיוון הנכון יחד. לדוגמה, כאשר המכונית אמורה לנוע קדימה, כל הגלגלים צריכים להסתובב נגד כיוון השעון, וההפוך נכון לתנועה לאחור.

שלב 15: חיווט בלוטות 'HC-05

מודול ה- Bluetooth HC -05 זקוק ל -4 חוטים: RX & TX מתחברים ל- Arduino/Motor Shield TX & RX, GND & VCC ל- Servo Shield של מנוע - & + סיכות. בצד השמאלי הקדמי של מגן המנוע ישנם 2 אשכולות של 3 סיכות כל אחד; זה האשכול השני (קרוב יותר ליציאת ה- USB) שצריך לחבר, הסיכה השמאלית ביותר היא -ve והימין ביותר הוא +ve).

Bluetooth RX (שחור) -> כותרת דו -פינית של מנוע מגן 1 (TX)

Bluetooth TX (אדום) -> כותרת דו -פינית של מנוע מגן 0 (RX)

Bluetooth GND (חום) -> - סרוווס (סיכה השמאלית ביותר)

Bluetooth VCC (אדום) -> + Servos (סיכה הימנית ביותר)

שלב 16: חיווט סוללות

תקן (באמצעות Blu Tack, קלטת דו צדדית או דבק) את סוללת 9V לחזית המכונית. חבר את מצבר הסוללה לשקע כניסת סוללת ה- Arduino 9V (בצד השמאלי של המכונית). הנורה הירוקה של מגן המנוע תדלק את מודול ה- Bluetooth (בדרך כלל אדום) הנורה תתחיל להבהב (המציין מוכן להתאמה).

חבר את מארז הסוללות 4 AA לחלק האחורי של המכונית. חבר את החוטים השליליים (השחורים) והחיוביים (האדומים) לסיכות הסוללה של מגן המנוע (2 סיכות כחולות הפונות לחלק האחורי של המכונית). הסיכה הימנית המסומנת GND מתחברת לחוט השחור, הסיכה השמאלית השנייה לחוט האדום.

שלב 17: בדיקה ונהיגה

המכונית מוכנה עכשיו! אבל כדי לגרום לזה לזוז בפועל, עלינו לשייך את מודול ה- Bluetooth שלו לאפליקציית אנדרואיד. וודא שנורית המודול Bluetooth מהבהבת/כבויה ומעידה שהיא ניתנת לחיפוש ומוכנה להתאמה.

1. נווט אל הגדרות הטלפון אנדרואיד> Bluetooth וחפש את מודול ה- Bluetooth של המכונית. בפרויקט שלנו, המודול הוא DSD TECH HC-05, הסיסמה/סיכה היא בדרך כלל 1234 (אם לא, אז 0000). חבר את טלפון אנדרואיד עם HC-05.

2. הפעל את אפליקציית Bluetooth RC Car, נווט אל הגדרות (תפריט סמל שיניים) ולאחר מכן מתפריט אפשרויות בחר 'התחבר לרכב'. אם הכל תקין, החיבור מתבצע (מהבהב בלוטות 'מפסיק) והעיגול האדום הגדול השמאלי העליון של מסך האפליקציה יהפוך לירוק.

3. הניחו את שלדת המכונית על גבי קופסה ארוכה ודקה על שולחן העבודה שלכם, כך שהקופסה תהיה באמצע השלדה והגלגלים יכולים להסתובב סביבו בחופשיות. בדוק את החיבור על ידי הקשה על כל לחצן קדימה, אחורה, ימין ושמאל במסך האפליקציה. צפה בוידאו לוויזואליות.

4. אם כל הגלגלים מסתובבים כראוי (למשל נגד כיוון השעון לפנים) אז הניחו את המכונית על משטח חלק (שיש, ויניל, עץ, לא שטיח) והסיעו את המכונית. תהנה!

שלב 18: איך זה עובד

אפליקציית בקר RC RC שולחת את הפקודות הבאות (בצורה של תווים) אל מודול ה- Bluetooth של המכונית HC-05:

'F' להתקדם

'ב' כדי ללכת אחורה

'L' לפנייה שמאלה

'R' לפנייה ימינה

'S' לעצור את המכונית

עיין בהגדרות האפליקציה לקבלת פקודות נוספות שניתן להוסיף לקוד ה- Arduino.

ההיגיון של לוח Arduino קורא את קלט ה- Bluetooth HC-05 (ברציפות בפונקציית הלולאה ()), באמצעות חיבורי RX/TX, ומורה למגן המנוע להזיז את המנועים/הגלגלים לביצוע הפקודה. לדוגמה, כדי לפנות שמאלה ה- Arduino מניע את מנועי M1 ו- M2 קדימה ומנועים M3 ו- M4 אחורה.