רובוט ZUMO נשלט WIFI: 3 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

סקירת חומרה:

 RedBearLab CC3200:

מכשיר ה- SimpleLink CC3200 של טקסס אינסטרומנט הוא MCU אלחוטי המשלב ליבת ARM Cortex-M4 בעלת ביצועים גבוהים עד 80MHz המאפשרת פיתוח אפליקציה שלמה עם IC יחיד. מכשיר זה כולל מגוון רחב של ציוד היקפי כולל ממשק מצלמה מקביל מהיר, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C וארבעה ערוצי ADC. תת המערכת לניהול חשמל כוללת ממיר DC-DC משולב התומך בטווח רחב של מתח אספקה עם צריכת חשמל נמוכה.

תכונות עיקריות:-CC3200 ליבה כפולה MCU: ליבת ARM Cortex-M4 במהירות 80 מגהרץ ליישום וליבת ARM ייעודית לעיבוד רשת Wi-Fi

- 256KB RAM 1MB זיכרון פלאש טורי עם מערכת קבצים למשתמש. - מנוע Crypto חומרה לאבטחה מהירה ומתקדמת, כולל AES, DES, 3DES, SHA2 MD5, CRC ו- Checksum.

- עד 27 סיכות GPIO ניתנות לתכנות בנפרד, כולל ממשק מצלמה מקביל מהיר, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C וארבעה ערוצים ADC.

-מנוע קריפטו רב עוצמה לחיבורי Wi-Fi ואינטרנט מהיר ומאובטח עם הצפנת AES של 256 סיביות לחיבורי TLS ו- SSL.

- טכנולוגיית SmartConfig, מצב AP ו- WPS2 לאספקת Wi-Fi קלה וגמישה

 Zumo Robot v1.2:

לוח הבקרה של רובו Zumo הוא מגן המיועד לשימוש עם CC3200 או התקנים תואמים כבקר הראשי שלו. גודלו פחות מ -10 ס"מ מכל צד. הוא משתמש בשני מנועי מיקרו מתכת של 75: 1 HP להנעת הדריכות, המספקים מומנט רב ומהירות מרבית של כ 2 רגל לשנייה (60 ס"מ לשנייה). כמו כן, הוא כולל להב סומו בסגנון נירוסטה בעובי 0.036 אינץ 'המותקן בחזית השלדה לדחיפה סביב אובייקטים כמו רובוטים אחרים, ומערך חיישן השתקפות המותקן לאורך הקצה הקדמי של הזומו (מאחורי להב הסומו) מאפשר ל- Zumo לזהות תכונות בשטח מולו, כגון קווים להמשך או קצוות להימנעות.

תכונות עיקריות:- נהגי מנוע כפולים של H-Bridge.

- זמזם.

- LED למשתמש ולחצן לחיצה.

- מד תאוצה 3 צירים, מצפן וג'ירוסקופ

שלב 1: התקנת חומרה

דרישות חומרה:

 RedBearLab CC3200

 רובוט Zumo עבור Arduino v1.2

 שתי כותרות זכר 2.54 מ מ

 שני חוטי מגשר פרימיום נקבה-נקבה

 ארבע סוללות AA

החל מהרובוט Zumo שהורכב מראש ל- Arduino v1.2, יש רק כמה צעדים לבניית Zumo CC3200 חדשה:

 הלחמה של שורה של כותרות למגן זומו. מגן פולו זומו למדריך למשתמש של ארדואינו מתאר בפירוט כיצד להרכיב את רובוט הזומו מערכה ובעמוד 16 כיצד לפרק אותו מספיק כדי להוסיף רכיבים חדשים. תהליך הפירוק מסוכם ומובא להלן בקלילות.

1. הסר את המסלולים מהמארז והחלק בזהירות את שני גלגלי ההנעה מצירי המנוע.

[גלגלי השיניים מחוברים היטב לצירים המנועיים: הדרך הבטוחה ביותר להסירם היא להניח את גלגל השיניים בספח קטן ולהקיש בעדינות על פיר המנוע בעזרת אגרוף סיכה בגודל 3/32 אינץ '(או מסמר קטן). בפועל, אין צורך להסיר לחלוטין את גלגלי השיניים מצירים המנוע; על ידי החלקתם ממש מעבר לשלדה, אך עדיין על הפיר, ניתן להפריד את המגן מהמארז. אם לא תסיר אותם לגמרי, יהיה קל יותר לשחזר את גלגלי השיניים מאוחר יותר.]

2. הסר את מכסה הסוללה והסוללות מהמארז.

3. הברג את כל ארבע מערכות הברגים והאגוזים המחזיקים את המגן לשלדה.4. לחץ על קפיץ מסוף הסוללה השלילי והקל בעדינות את שני מסופי הסוללה החוצה דרך החורים במארז. המנועים יישארו מחוברים למגן כשהוא נפרד מהמארז.

5. כופפו בזהירות את שני המנועים הרחק מהמגן על מנת לאפשר הסרה של החלק הקדמי של צלחת המרווח.

[יהיה צורך להסיר את שני המרווחים להלחמה בכותרות חדשות ומכיוון שהם כמעט אך לא לגמרי סימטריים באופן דו -צדדי, תרצה לשים לב היטב למיקומם כך שתהליך ההרכבה יעבור חלק.]

6. הלחמו שורה של כותרות למגן זומו המספקות גישה לפינים 5, 6, 9 ו -10

7. ניתן להרכיב מחדש את Zumo על ידי ביצוע הליך הפירוק הפוך.

[הקפד להחליף את חלקי צלחת המרווח בדיוק כפי שהותקנו במקור. מכיוון שהם אינם סימטריים באופן דו -צדדי לחלוטין, קל להחליף בטעות את המרווחים הפוכים. לקצה העקרוני של המרווח האחורי יש חריץ רחב במיוחד בצד אחד כדי לפנות מקום לכותרת "מחבר הטעינה" שליד מתג ההפעלה/כיבוי. ודא שהמרווח האחורי יושב שטוח לחלוטין בין מארז הסוללה והמגן.]

 חבר חוט מגשר בין פינים 5 ו -9 וחוט נוסף בין פינים 6 ו -10.

הערה: הלוח RedBearLab CC3200 תומך רק בפלט PWM בפינים 5 ו -6 ואילו; מגן זומו מחבר את הסיכות 9 ו -10 לכניסות PWM של נהג המנוע DRV8835. לפיכך, שני הקופצים הללו נדרשים.

 נתק את מערך חיישן ההחזרה של Zumo מהחלק התחתון הקדמי של Zumo. הערה: לעולם אל תשתמש במערך חיישן ההחזרה של Zumo כאשר ה- RedBearLab CC3200 מחובר ל- Zumo; החיישנים מייצרים אותות 5V שיכולים לפגוע לצמיתות בכניסות האנלוגיות המקסימליות של 1.5V של ה- CC3200.

 חבר את ה- RedBearLab CC3200 בחלק העליון של המגן של Zumo.

שלב 2: תוכנה

 Energia version17 MT: לבנות ולהריץ אפליקציות המבוצעות על ה- RedBearLab CC3200 LP.

הערה: השתמש רק במהדורה 0101E0017 של Energia.

 עיבוד 2.2.1: להפעלת תוכנית בצד המארח השולטת ב- Zumo CC3200. הערה: הקפד להוריד את עיבוד 2.x לא 3.x; רבות מהדוגמאות משתמשות בספריות שטרם הועברו לעיבוד 3.x.

התקנת תוכנה:

 התקן את Energia version17 MT, כך שתוכל ליצור ולבנות סקיצות הפועלות על Zumo. אם אתה משתמש בגירסת Windows של Energia, עליך גם - להתקין את מנהלי ההתקנים של RedBearLab USB כדי לאפשר ל- Energia MT להוריד תוכניות ל- RedBearLab CC3200 ולאפשר תקשורת טורית עם CC3200 באמצעות יציאת Windows COM.

- התקן את מנהלי ההתקן של CC3200 עבור Windows (עיין בהוראות בסעיף "CC3200 LaunchPad" לפרטים).  התקן את עיבוד 2.2.1, כך שתוכל ליצור סקיצות המתקשרות עם Zumo באמצעות ה- Wi-Fi בקלות.

פתרון בעיות: אם אתה משתמש ב- Windows ו- Energia לא מצליח להעלות ל- CC3200, ודא שהתקנת את מנהלי ההתקן CC3200 עבור Windows. אם לאחר ההתקנה עדיין לא ניתן להעלות את Energia, העתק cc3200_drivers_win/i386/ftd2xx.dll לתיקייה המכילה את תוכנית ההעלאה של Energia (cc3200load.exe): Energia_installation_folder/hardware/tools/lm4f/bin.

שלב 3: הדגמה

לאחר הרכבת חומרה והתקנת כלי התוכנה המתוארים לעיל, ניתן להוכיח את פונקציונליות החומרה הבסיסית של Zumo CC3200 באמצעות סקיצה פשוטה של Energia MT המתקשרת עם סקיצה לעיבוד. יחד, רישומים אלה מספקים שליטה פשוטה במקלדת על מנועי ה- Zumo ותצוגה בזמן אמת של מד התאוצה והג'ירו של Zumo.

בנה והעלה הדגמה של ZumoTest:

 חבר את ה- Zumo למחשב האישי שלך באמצעות כבל USB.

- העבר את מתג ההפעלה של Zumo Bot ל"כבוי "(החשמל יסופק ל- CC3200 באמצעות חיבור ה- USB).

- חבר את ה- RedBearLab CC3200 USB לאחת מיציאות ה- USB של המחשב האישי שלך.

 פרק את רשימת התיקיות "ZumoTest" מהקבצים המצורפים ולחץ פעמיים על הקובץ ZumoTest/ZumoTest.ino. הערה: בפעם הראשונה שתלחץ פעמיים על סקיצה לאחר התקנת Energia MT, Windows ישאל אותך איזו תוכנית צריכה לפתוח את הסקיצה. פשוט נווט להתקנה שלך של Energia MT ושייך את התוכנית energia.exe לקבצי.ino.

בתוך Energia MT IDE:- בחר בלוח ה- RedBearLab CC3200 EMT (באמצעות כלים> לוח> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- בחר את יציאת ה- COM המחוברת ל- Zumo (באמצעות כלים> יציאה טורית> COMx). אם אתה משתמש ב- Windows, זהו "יציאה טורית mbed" שמופיעה תחת "יציאות (COM & LPT)" במנהל ההתקנים.- לחץ על הלחצן "העלה" כדי לבנות ולהעלות את הסקיצה של ZumoTest ל- CC3200.

 אפס את CC3200 על ידי לחיצה ושחרור של לחצן האיפוס של RedBearLab CC3200. הערה: לפעמים Energia MT מתקשה להעלות סקיצות ל- RedBearLab CC3200. במקרים אלה, לעיתים קרובות זה עוזר לנתק ולחבר מחדש את כבל ה- USB ולנסות להעלות שוב.

 מערכון ZumoTest למעלה מפעיל רשת משלו, בשם "zumo-test" עם סיסמא "סיסמא", שאמורה להיות ניתנת לגילוי על ידי המחשב האישי שלך. - חבר את המחשב לרשת ה- WiFi של zumo-test

 פתח את רכסת התיקיה "Zumo Test Sketch" ולחץ פעמיים על הקובץ zgraph/zgraph.pde.

הערה: בפעם הראשונה שתכפיל סקיצה לאחר התקנת עיבוד, Windows תשאל אותך איזו תוכנית צריכה לפתוח את הסקיצה. כל שעליך לעשות הוא לנווט להתקנת העיבוד שלך ולשייך את תהליך ההפעלה process.exe לקבצי.pde.

בתוך מזהה העיבוד:

- לחץ על כפתור הפעלה כדי להתחיל להריץ את הסקיצה

- המתן עד להופעת חלון הגרף והקלד את האות 'c' כדי להתחיל ברכישה רציפה ותצוגת נתוני מד תאוצה מה- Zumo. אתה אמור לראות שלוש קווים נפרדים של נתוני האצה, אחד עבור ציר x, y ו- z. כל תנועה של הזומו צריכה לבוא לידי ביטוי בשינויים מיידיים בחלקות אלה. אתה יכול לעבור להצגת נתוני ג'יירו בזמן אמת על ידי הקלדת 'G' כאשר חלון הגרף כולל מיקוד ולחזור לתצוגת האצה בזמן אמת על ידי הקלדת 'A'.

תוכל גם להניע את Zumo CC3200 באמצעות מקשי המקלדת 'w', 'a', 's', 'd' ו- '' (רווח). 'W' - סע קדימה

'א' - פנה שמאלה

's' - סע לאחור

'd' - פנה ימינה

' - stop עיין בקובץ zgraph/zgraph.pde לקבלת פקודות מקלדת נוספות.

בנה והעלה הדגמה לאיזון Zumo

 התקן את ספריית העיבוד: הדגמה זו דורשת ControlP5 (ספריית GUI לעיבוד) וניתן להוריד אותה מהקבצים המצורפים. בצע את ההוראות הבאות להתקנת ספרייה זו בעיבוד.

- הפעל את יישום העיבוד

- אתר את תיקיית ספר הסקיצות שלך לעיבוד על ידי בחירת פריט התפריט קובץ> העדפות וחיפוש "מיקום מחברת סקיצות"

- העתק את תיקיית ControlP5 לתיקיית הספריות של ספר הסקיצות שלך. יהיה עליך ליצור את תיקיית הספריות אם זו התקנת הספרייה הראשונה שתרמת.

 חבר את ה- Zumo למחשב האישי שלך באמצעות כבל USB.

- העבר את מתג ההפעלה של Zumo Bot ל"כבוי "(החשמל יסופק ל- CC3200 באמצעות חיבור ה- USB).

- חבר את ה- RedBearLab CC3200 USB לאחת מיציאות ה- USB של המחשב האישי שלך.

 פתח את התיקייה "ZumoBalance" מהקבצים המצורפים ולחץ פעמיים על הקובץ ZumoBalancing/Balancing.ino. בתוך Energia MT IDE:

- בחר את לוח EMT RedBearLab CC3200 (באמצעות כלים> לוח> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- בחר את יציאת ה- COM המחוברת ל- Zumo (באמצעות כלים> יציאה טורית> COMx). אם אתה משתמש ב- Windows, זהו "יציאה טורית mbed" שמופיעה תחת "יציאות (COM & LPT)" במנהל ההתקנים.- לחץ על הלחצן "העלה" כדי לבנות ולהעלות את סקיצת האיזון ל- CC3200.

 אפס את CC3200 על ידי לחיצה ושחרור של לחצן האיפוס של RedBearLab CC3200.

הערה: לפעמים Energia MT מתקשה להעלות סקיצות ל- RedBearLab CC3200. במקרים אלה, לעתים קרובות זה עוזר לנתק ולחבר מחדש את כבל ה- USB ולנסות להעלות אותו שוב.

 המערכון של ZumoBalancing לעיל מתחיל רשת משלו, בשם "zumo-balancing" עם סיסמא "סיסמא", שאמור להתגלות על ידי המחשב האישי שלך.

1. חבר את המחשב שלך לרשת ה- Wi-Fi מאוזנת zumo

 פרקו את התיקייה "Zumo Balance Sketch" מהקובץ המצורף ולחצו פעמיים על הקובץ zbalacing/zbalancing.pde.