Robotski avtomobil Arduino Bluetooth: 18 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Zgradite svoj prvi avtomobil Arduino Robot!

Najbolj popolna in celovita vizualna navodila po korakih za izdelavo prvega avtomobila Arduino Bluetooth Robot. Uživajte!

1. korak: Pregled projekta

Podvozje robotskega avtomobila vsebuje spodnji okvir, na katerega so pritrjeni motorji, ki poganjajo pnevmatike/kolesa. Motorji so priključeni na ščit motornega pogona, ki je povezan (v stilu piggyback) na ploščo Arduino UNO. Modul sprejemnika Bluetooth je priključen tudi na ploščo Arduino. Arduino je programiran za sprejemanje signalov Bluetooth iz aplikacije za Android in za vklop/izklop motorjev, zato vrti kolesa in premika avto.

2. korak: Metodologija: Pridobite, pripravite, sestavite

• Pridobite komponente: Zberite vse komponente vnaprej, da dokončate projekt.
• Pripravite module: Priključite priključke na vse module, ki so povezani skupaj.
• Sestavite projekt: Zaporedite sklop, da zagotovite gladke in enostavne povezave.

Korak: Komponente

• Plošča Arduino Uno R3: Projekt uporablja Freenove UNO R3, vendar bo ustrezala vsaka plošča, združljiva z Arduino. Arduino vsebuje kodo projekta, bere (vnaša) signale Bluetooth iz modula Bluetooth in zapisuje (izhodi) signale v ščit motorja.
• L293D Motor Drive Shield: Projekt uporablja razširitveno ploščo Gikfun Motor Drive Shield L293D za Arduino UNO. Ščit motorja bere (vhodne) signale z Arduinove plošče in poganja (izhodne) servomotorje, ki vrtijo kolesa.
• Brezžična brezžična povezava HC-05: Projekt uporablja zaporedni prehodni modul Bluetooth DSD-Tech HC-05. Modul Bluetooth sprejema (vhodne) signale Bluetooth iz aplikacije za Android in pošilja (izhodne) signale na ploščo Arduino.
• Robotski avtomobilski komplet: Komplet vsebuje ohišje, motorje, pnevmatike/kolesa, žice, vijake, matice itd. Osnovni komplet vključuje ohišje (morda 2), 4 motorje, 4 kolesa in matice, vijake, vijake in 2 žici na motor.
• Baterije: Dve bateriji: 9V za ploščo Arduino in enota 4 AA za ščit motorja. 9V baterija poganja Arduino, enota 4 baterij AA pa ščit motorja.
• Aplikacija za Android: aplikacija Bluetooth Bluetooth RC Controller za pošiljanje signalov Bluetooth v avtomobil robota. Aplikacija nadzoruje premikanje robotskega avtomobila (pojdite naprej, pojdite nazaj, zavijte levo, zavijte desno).

4. korak: Priprave: Pregled

Robotski avtomobil se običajno prodaja (eBay, Amazon, Banggood itd.) Bodisi kot osnovni komplet (šasija, motorji, kolesa, matice, vijaki, žice, vendar brez plošč) ali kot celoten komplet (z Arduinom, motornim ščitom, Bluetooth, Baterije, navodila za montažo in po izbiri drugi senzorji). Sestava je enaka, če imate vse komponente.

5. korak: Žice motorja

Vsak motor mora biti priključen na 2 žici: ozemljitev in napetost. Za doslednost priključite (s spajkanjem ali kljukami) pozitivno napetostno žico (rdečo) na zgornji priključek motorja in negativno ozemljitveno žico (črno, modro ali katero koli drugo barvo) na spodnji priključek motorja.

To naredite PRED montažo, vsak motor posebej. Če je po montaži spajkanje spodnje žične povezave lahko nekoliko zapleteno (vendar izvedljivo!). Priporočljivo je tudi spajkanje žic navpično (usmerjeno navzgor, ne vstran), kar zagotavlja večjo dolžino žice, kar olajša priključitev drugega konca na ščit motorja.

6. korak: Žice Bluetooth

Modul Bluetooth HC-05 potrebuje 4 žice:

RX & TX: ženski (od strani HC-05) do moški (zatiči glave TX in RX motornega ščita).

VCC & GND: ženski (s strani HC -05) do ženski (servo motorni ščit + in zatiči).

7. korak: Žice motornega ščita

Motor Shield bo sedel na vrhu Arduino plošče (piggyback), zato bodo njegovi GPIO (zatiči) ustrezali plošči Arduino pod njim. Zatičev plošče Arduino ne moremo ali nočemo neposredno spajkati.

Zato moramo spajati 2-polni glavo na GPIO 0 in 1 na ščitniku motorja (zato se spodaj poveže z zatiči Arduino RX in TX). Ti se bodo kasneje povezali z zatiči Bluetooth TX & RX HC-05 (torej v obratnem vrstnem redu: Bluetooth RX na Arduino TX in Bluetooth TX na Arduino RX).

Korak 8: Logična koda Arduino

Arduino mora prebrati vhodne signale (Bluetooth) in zapisati izhodne ukaze na motorje za premikanje koles. Kodo lahko kopirate in prilepite iz spodnjega polja v Arduino IDE na vašem računalniku Mac/PC, nato pa jo naložite na ploščo Arduino.

Koda potrebuje knjižnico AFMotor (AF = Ada Fruit). To je standardna knjižnica in jo je mogoče namestiti neposredno iz Arduino IDE (zunanje povezave niso potrebne). Pomaknite se na skico> Vključi knjižnico> Upravljaj knjižnice in nato poiščite v Adafruit Motor Shieldu. Namestite različico 1.0.1 (ne 2.0) za ta projekt. Nato kopirajte/prilepite spodnjo kodo v novo datoteko projekta IDE, Preveri in nato Naloži. Ko je nalaganje uspešno, odklopite ploščo Arduino (ker bo ohranila kodo v svojem pomnilniku). Arduino je zdaj pripravljen kot samostojna naprava.

9. korak: Android Arduino Bluetooth RC Car App

V telefonu Android pojdite v trgovino Google Play in prenesite aplikacijo Arduino Bluetooth RC Car. Aplikacija vam omogoča nadzor nad gibanjem avtomobila.

10. korak: Baterije

Potrebovali boste 2 baterijski enoti:

9V baterija s pritrditvijo baterije, ki napaja ploščo Arduino.

Nosilec baterije 4xAA (ali karkoli drugega, kar potrebuje vaš avtomobilski komplet) za napajanje ščita motorja. Morda bo treba žice stisniti, da se prepričajo, da se varno prilegajo v zatič motornega ščita.

11. korak: Montaža: Pregled

Zaporedje montaže je pomembno za nemoten napredek do uspešnega konca projekta. Torej, 1. Začnite z ohišjem (motorji, kolesa)

2. Povežite ščit motorja s ploščo Arduino.

3. Povežite motorje s ščitom motorja

4. Povežite modul Bluetooth HC-05 s ščitom motorja

12. korak: Robotski avtomobilski komplet

Komplet bo najverjetneje vseboval navodila za sestavljanje, vendar se na splošno držijo naslednjih korakov:

1. Odločite se za sprednji in zadnji del avtomobila (na fotografiji je sprednja stran obrnjena navzgor, kot če gledate naprej z vidika gledalca).

2. Motorje označite kot spredaj levo, levo nazaj in spredaj desno, zadaj desno. To olajša povezavo z levo in desno stranjo ščita motorja.

3. Vsak motor sestavite po vrsti, pri čemer upoštevajte postavitev kot na fotografiji (sprednji motorji so obrnjeni nazaj, zadnji motorji obrnjeni naprej). Za vsak motor:

3.1 Motor postavite na ohišje

3.2 Pritrdite z nosilci na vsaki strani

3.3 Dodajte vijak in matice ter pritrdite, da motor pritrdite na svoje mesto

3.4 Dodajte kodirnik hitrosti (črno/siv krog)

3.5 Pritrdite kolo na zunanjo stran motorja

Korak: Arduino in motorni ščit

Motor Shield bo obnovil ploščo Arduino. Motorni ščit postavite na vrh Arduina, da zagotovite pravilno poravnavo nožic: zatiči motornega ščita 0 RX in 1 TX na zatiči Arduino 0 RX in 1 TX.

Nežno potisnite navzdol, dokler se dve plošči ne poravnata in povežeta. Ko končate, bo ščit motorja LEFT na vrhu vhoda za baterijo Arduino 9V.

Pritrdite majhno prazno škatlo na sredino ohišja in postavite kombinacijo Arduino/Motor Shield na vrh (nekoliko nad motorji).

Prepričajte se, da sta Bluetooth RX/TX obrnjena proti sprednjemu delu avtomobila in vhodna baterija Arduino 9V na levi strani avtomobila. Zatiči M1 in M2 motornega ščita so zdaj na levi strani avtomobila, zatiči M3 in M4 pa so zdaj na desni strani avtomobila.

Korak 14: Ožičenje ščita motorja

Motorni ščit ima 4 motorne priključke: M1, M2 na levi strani in M3, M4 na desni strani. Motor ima -ve rumeno žico in +ve rdečo žico (glej fotografijo). Prvi zatič vsakega M je zatič obrnjen navzven (npr. M1/M4 prvi zatič obrnjen spredaj, M2/M3 prvi zatič obrnjen nazaj).

M1 povezuje sprednji levi motor: 1. pin -ve, 2. pin +ve

M2 povezuje levi zadnji motor: 1. pin -ve, 2. pin +ve

M3 povezuje desni zadnji motor: 1. pin -ve, 2. pin +ve

M4 povezuje sprednji desni motor: 1. pin -ve, 2. pin +ve

Pravilne povezave Mx so pomembne za zagotovitev, da se kolesa skupaj vrtijo v pravi smeri. Na primer, ko se bo avto premikal naprej, bi se morala vsa kolesa vrteti v nasprotni smeri urinega kazalca, pri gibanju nazaj pa velja obratno.

Korak: Ožičenje Bluetooth HC-05

Modul Bluetooth HC -05 potrebuje 4 žice: RX in TX se povežeta z Arduino/Motor Shield TX & RX, GND & VCC na servomotorje Motor Shield - in + zatiči. Na sprednji levi strani ščita motorja sta 2 grozda s po 3 zatiči; to je druga gruča (bližje vhodu USB), ki jo je treba priključiti, skrajni levi zatič je -ve, najbolj desni pa +ve).

Bluetooth RX (črna) -> 2 -pinski priključek glave ščita motorja 1 (TX)

Bluetooth TX (rdeča) -> 2 -pinski zatič motornega ščita 0 (RX)

Bluetooth GND (rjava) -> - Servomotorji (skrajni levi zatič)

Bluetooth VCC (rdeča) -> + servomotorji (skrajni desni zatič)

Korak 16: Ožičenje baterij

9V baterijo pritrdite (z Blu Tack, dvostranskim trakom ali lepilom) na sprednji del avtomobila. Priključek za baterijo priključite na vhodno vtičnico za baterijo Arduino 9V (na levi strani avtomobila). Zelena lučka ščita motorja bo zasvetila na modulu Bluetooth (običajno rdeča), lučka bo začela utripati (kar pomeni, da je pripravljen za seznanjanje).

Paket baterij 4 AA pritrdite na zadnji del avtomobila. Negativne (črne) in pozitivne (rdeče) žice v kompletu povežite z zatiči akumulatorja motornega ščita (2 modra zatiča obrnjena proti zadnjemu delu avtomobila). Desni pin z oznako GND se poveže s črno žico, drugi levi z rdečo žico.

17. korak: Testiranje in vožnja

Avto je zdaj pripravljen! Toda, da bi se dejansko premaknil, moramo njegov modul Bluetooth združiti z aplikacijo za Android. Prepričajte se, da lučka modula Bluetooth utripa vklop/izklop, kar pomeni, da je mogoče iskati in je pripravljeno za seznanjanje.

1. Pomaknite se v Nastavitve telefona Android> Bluetooth in poiščite avtomobilski modul Bluetooth. V našem projektu je modul DSD TECH HC-05, geslo/pin je običajno 1234 (če ne, potem 0000). Telefon Android združite s HC-05.

2. Zaženite aplikacijo Bluetooth RC Car, pojdite na Nastavitve (meni z ikono zobnika) in nato v meniju Možnosti izberite 'Poveži se z avtomobilom'. Če je vse v redu, se vzpostavi povezava (utripanje Bluetooth preneha) in velik rdeči krog zgoraj levo na zaslonu aplikacije se obarva zeleno.

3. Podvozje avtomobila položite na tanko dolgo škatlo na vaši mizi, tako da je škatla na sredini podvozja, kolesa pa se lahko prosto vrtijo okoli nje. Preizkusite povezavo tako, da se na zaslonu aplikacije dotaknete vsakega gumba za naprej, nazaj, desno in levo. Oglejte si video posnetke.

4. Če se vsa kolesa pravilno vrtijo (npr. V nasprotni smeri urinega kazalca za naprej), avto postavite na gladko površino (marmor, vinil, les, NE preproga) in se vozite z avtomobilom. Uživajte!

18. korak: Kako deluje

Aplikacija Bluetooth RC Controller pošilja naslednje ukaze (v obliki znakov) v avtomobilski modul bluetooth HC-05:

'F' za naprej

'B' za nazaj

'L' za zavijanje levo

'R' za zavijanje desno

'S' ustaviti avto

Več ukazov, ki jih lahko dodate kodi Arduino, najdete v nastavitvah aplikacije.

Logika plošče Arduino bere vhod Bluetooth HC-05 (neprekinjeno v funkciji zanke ()) z uporabo povezav RX/TX in naroči ščitniku motorja, da premakne motorje/kolesa za izvajanje ukaza. Na primer, za zavijanje v levo Arduino premakne motorje M1 in M2 naprej, motorja M3 in M4 pa nazaj.