רובוט בלוטוס: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

מכונית רובוט ARDUINO BLUETOOTH

תאריך הפרויקט: אוגוסט 2018

ציוד הפרויקט:

1. 1 * פלטפורמת בסיס מותאמת אישית.

2. 4 * מנוע DC + גלגלים.

3. 3 * 18650 סוללות עם 3 מחזיקי סוללות ו- 2 * 18650 סוללות עם 2 מחזיקי סוללות.

4. 2 * מתגי נדנדה.

5. 2 * נורות LED אדומות עם נגדים 220K בסדרה

6. ערכה 1 * המכילה: 2 יחידות מנוע סרוו SG90 + יחידת סוגר סרוו דו-ציר.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * מגן חיישן ארדואינו V5

9. 1 * L298N נהג מנוע צעד כפול גשר DC

10. 1 * מודול אולטרסאונד HC-SR04

11. 1 * 8 LED רצועת ניאו פיקסל ws2812b ws2812 רצועת LED חכמה RGB

12. 1 * BT12 מודול Bluetooth BLE 4.0

13. 1 * 12V מתח 4 ספרות

14. 1 * 1602 תצוגת LCD בתוספת מודול מתאם ממשק טורי IIC

15. דבק חם, סטנדים M3, ברגים, מכונות כביסה.

16. חוטי מגשר 10 ס"מ ו -15 ס"מ מגבר לנקבה.

17. חוט 1 מ"מ רגיל כ- 50 ס"מ.

18. כלים הכוללים: מלחם, מברגים מיניאטורים וצבת

19. USB לכבל Arduino.

סקירה כללית

זהו הפרויקט השני מבוסס Arduino שהגשתי ל- Instructables, אולם הרובוט המתואר להלן הוא הרובוט הרביעי שבניתי. רובוט זה בונה על גרסה קודמת שהיתה מבוססת WiFi, גרסה חדשה זו כוללת תקשורת WiFi ו- Bluetooth. ה- WiFi המאפשר למצלמה להזרים וידאו ישירות לאפליקציית אנדרואיד. והבלוטות 'לספק שליטה פשוטה ברובוט. קוד Arduino מקשיב לפקודות ה- Bluetooth, מקבל אותן, מפענח את הפקודה, פועל על הפקודה ולבסוף מחזיר הודעת תשובה לאפליקציית Android. המאשר שהפקודה נחקקה. בנוסף למשוב זה על אפליקציית האנדרואיד. הרובוט גם חוזר על הפקודות על גבי תצוגת קו 16x2 LCD משלו.

הפילוסופיה שלי בבניית רובוטים היא להבטיח שהם לא רק עובדים בדרך הנדרשת, אלא גם שהם נראים נכונים מבחינה אסתטית עם קווים נקיים ושיטות בנייה טובות. השתמשתי במספר משאבים מבוססי אינטרנט הן עבור האלקטרוניקה והן קוד Arduino ועל כך אני מודה לאותם תורמים.

הבחירה בסוללות 18650 התבססה על דירוג ההספק שלהן וקלות ההשגה של סוללות יד שנייה באיכות טובה בדרך כלל ממחשבים ניידים ישנים. לוח Arduino הוא שיבוט סטנדרטי, כמו גם בקר המנוע L298N Dual Bridge. מנועי ה- DC מתאימים לפרויקט אך הרגשתי שמנועי DC 6V גדולים יותר עם הנעה ישירה יבצעו ביצועים טובים יותר, זהו שדרוג עתידי אפשרי לפרויקט.

שלב 1: תרשים פריצה

תרשים ה- Fritzing מציג את החיבורים השונים מהסוללות, באמצעות המתג הדו-קוטבי, ל- Arduino Uno. מה- Arduino Uno ועד נהג המנוע L298N, תצוגת קו 16X2 LCD, Bluetooth BT12, משדר ומקלט קוליים HC-SR04, סרוו למצלמה ומשדר קולי, ולבסוף מה- L298N למנועי DC.

הערה: תרשים Fritzing אינו מציג אף אחד מכבלי ה- GND

שלב 2: בנייה

בְּנִיָה

הקונסטרוקציה הבסיסית כללה בסיס יחיד בגודל 240 מ"מ על 150 מ"מ x 5 מ"מ עם חורים שנקדחו למעמדי M3, חורים עבור תומכי L298N, MPU-6050 ו Arduino Uno. חור אחד של 10 מ"מ נקדד בבסיס כדי לאפשר כבלי שליטה וכבלי חשמל. באמצעות נהיגה של 10 מ"מ, נהג המנוע LCD, Arduino Uno ו- L298N כשהוא מחובר ומחובר לפי התרשים לעיל.

מנועי DC היו מותקנים על הצלחת התחתונה באמצעות דבק חם. לאחר ההלחמה כל חוטי מנוע היו מחוברים למחברים השמאליים והימניים של נהג המנוע L298N. מגשר הנהג מנוע L298 הותקן כך שניתן לספק אספקת 5V ללוח Arduino Uno. בשלב הבא הודבקו מחזיקי הסוללות 18650 על החלק התחתון של הבסיס וחוברו באמצעות מתג דו קוטבי ל- Arduino Uno וכניסות 12V ו- Ground של נהג המנוע L298.

כבלי סרוו למצלמה כשהם מחוברים לפינים 12 ו -13, כבל סרוו HC-SR04 הוצמד לפין 3. סיכות 5, 6, 7, 8, 9 ו -11 היו מחוברות לנהג המנוע L298N. מודול ה- Bluetooth BT12 היה מחובר ל- Arduino Sensor Shield V5 Bluetooth pin out, VCC, GND, TX ו- RX, כאשר כבלי TX ו- RX הפוכים. ערכת הסיכות URF01 שימשה לחיבור סיכות HC-SR04, VCC, GND, Trig ו- Echo, בעוד ערכת הסיכות IIC שימשה לחיבור סיכות LCD VCC, GND, SCL ו- SCA. לבסוף, 8 סיכות הנורות LED קבעות VCC, GND ו- DIN כשהן מחוברות לסיכה 4 ולסיכות VCC ו- GND הקשורות לה.

כאשר שתי חבילות הסוללות ומתגי ההפעלה שלהן היו מותקנות מתחת לבסיס, נורית אדומה אחת ומתג 220K נוסף במקביל למתג ההפעלה, כך שיאיר כאשר מתג ההפעלה יופעל.

התמונות המצורפות מציגות את שלבי הבנייה של הרובוט, החל ממצבי ה- M3 המצורפים ל- Arduino Uno ו- L298N, ואז שני הפריטים הללו מחוברים לבסיס. מתקני עמידה נוספים של M3 משמשים יחד עם לוח הפליז לבניית פלטפורמה שעליה מותקנים ה- HC-SR04 ומצלמות המצלמה. תמונות נוספות מציגות את החיווט והבנייה של המנועים, מחזיקי הסוללות ורצועת התאורה של ניאו פיקסל.

שלב 3: קידוד Arduino ו- Android

קידוד ARDUINO:

באמצעות תוכנת הפיתוח של Arduino 1.8.5 התוכנית הבאה שונתה ולאחר מכן הורדה ללוח Arduino Uno באמצעות חיבור USB. היה צורך למצוא ולהוריד את קבצי הספרייה הבאים:

· LMotorController.h

· Wire.h

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NewPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(כל הקבצים האלה זמינים מאתר

התמונה למעלה מציגה תיקון פשוט המאפשר הורדת קוד Arduino ללוח Arduino Uno. בזמן שמודול BT12 היה מחובר לסיכות TX ו- RX תוכנית ההורדות תמיד תיכשל, אז הוספתי חיבור הפסקה פשוט בקו TX שנשבר בזמן הורדת הקוד ולאחר מכן מחדש על מנת לבדוק את התקשורת BT12. לאחר שהרובוט נבדק במלואו הסרתי את הקישור השובר הזה.

בסוף קוד דף זה ניתן למצוא קובץ קוד מקור של Arduino ו- Android

קידוד ANDROID:

שימוש ב- Android Studio build 3.1.4. ובעזרת מקורות מידע רבים באינטרנט, שעליהם אני מודה, פיתחתי אפליקציה המאפשרת למשתמש לבחור ולהתחבר למקור WiFi למצלמה ולמקור Bluetooth לשליטה בפעולות הרובוט. ממשק המשתמש מוצג למעלה ושני הקישורים הבאים מציגים סרטון של הרובוט והמצלמה בפעולה. צילום המסך השני מציג את אפשרויות הסריקה והחיבור WiFi ו- Bluetooth, מסך זה יבדוק גם כי לאפליקציה יש את ההרשאות הדרושות לגישה הן לרשת ה- WiFi והן לרשת והמכשירים של Bluetooth. ניתן להוריד את האפליקציה באמצעות הקישור שלהלן, אולם אינני יכול להבטיח שהיא תפעל בכל פלטפורמה אחרת מלבד סמסונג 10.5 Tab 2. נכון לעכשיו האפליקציה מניחה שמכשיר ה- Bluetooth נקרא "BT12". אפליקציית האנדרואיד שולחת לפקודות תו פשוטות לתו אחד אך מקבלת בחזרה מחרוזות אישור פקודה.

שלב 4: לסיום

סרטון You Tube של הפעולה הבסיסית של הרובוט ניתן לראות בכתובת:

ניתן לצפות בסרטון You Tube של מניעת מכשולים של הרובוט בכתובת:

מה שלמדתי:

תקשורת הבלוטות 'היא בהחלט השיטה הטובה ביותר לשליטה ברובוט, אפילו עם הטווח המרבי של 10 מ' שיש ל- BT12. שימוש בסוללות 18650, סט אחד להנעת המנועים וערכה שנייה להפעלת הארדואינו, מגן, סרווס, BT12 ו- LCD מסייעת רבות להאריך את חיי הסוללה. התרשמתי מרצועת האור NEO Pixel, נוריות RGB בהירות וקלות לשליטה כמו גם מודול Bluetooth BT12 שפעל ללא רבב מאז קבלתו.

מה הלאה:

פרויקט זה עסק תמיד בשימוש בתקשורת בלוטות '. עכשיו כשיש לי מודל עובד ואני יכול לשלוט ברובוט באמצעות אפליקציית האנדרואיד אני מוכן להתחיל את הפרויקט הבא שיהיה המורכב ביותר שניסיתי, כלומר שישה רגליים, 3 DOM לכל רגל, Hexapod אשר נשלט על ידי בלוטות 'ולהיות מסוגל להזרים וידיאו בזמן אמת באמצעות ראשו שבעצמו יוכל לנוע אנכית ואופקית. אני גם מצפה מהרובוט להימנע ממכשולים.