ZUMO ROBOT, KI NADZORA WIFI: 3 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Pregled strojne opreme:

 RedBearLab CC3200:

Naprava SimpleLink CC3200 Texas Instrument je brezžični MCU, ki združuje visokozmogljivo jedro ARM Cortex-M4, ki deluje do 80 MHz, kar omogoča razvoj celotne aplikacije z eno samo IC. Ta naprava vključuje široko paleto zunanjih naprav, vključno s hitrim vmesnikom za vzporedno kamero, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C in štirikanalnim ADC. Podsistem za upravljanje porabe energije vključuje integriran DC-DC pretvornik, ki podpira širok razpon napajalne napetosti z nizko porabo energije.

Ključne lastnosti:-Dvojedrni MCU CC3200: jedro ARM Cortex-M4 pri 80 MHz za uporabo in namensko jedro ARM za obdelavo omrežja Wi-Fi

- 256 KB RAM 1 MB serijski flash pomnilnik z datotečnim sistemom za uporabnika. - Strojni kripto motor za napredno hitro varnost, vključno z AES, DES, 3DES, SHA2 MD5, CRC in kontrolno vsoto.

- Do 27 posamično programiranih, multipleksiranih zatičev GPIO, vključno s hitrim vmesnikom za vzporedno kamero, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C in štirikanalnim ADC.

-Zmogljiv kripto motor za hitre, varne Wi-Fi in internetne povezave s 256-bitnim šifriranjem AES za povezave TLS in SSL.

- Tehnologija SmartConfig, način AP in WPS2 za enostavno in prilagodljivo zagotavljanje Wi-Fi

 Zumo Robot v1.2:

Krmilna plošča robota Zumo je ščit, namenjen uporabi s CC3200 ali združljivimi napravami kot glavnim krmilnikom. Na vsaki strani meri manj kot 10 cm. Za pogon tekalnih platišč uporablja dva motorja z mikro -kovinskimi motorji 75: 1, ki zagotavljata veliko navora in največjo hitrost približno 2 čevlji na sekundo (60 cm/s). Vključuje tudi 0,036 debelo lasersko rezano sumo rezilo iz nerjavečega jekla, nameščeno na sprednji strani ohišja za potiskanje predmetov, kot so drugi roboti, in niz senzorjev za odbojnost, nameščen vzdolž sprednjega roba Zumo (za sumo rezilom) omogoča, da Zumo zazna lastnosti na tleh pred njim, na primer črte za sledenje ali robove, da se jim izogne.

Ključne lastnosti:- Dvojni gonilniki motorjev H-Bridge.

- zvočni signal.

- Uporabniška LED in gumb.

- 3-osni merilnik pospeška, kompas in žiroskop

1. korak: Namestitev strojne opreme

Strojne zahteve:

 RedBearLab CC3200

 Zumo Robot za Arduino v1.2

 Dve moški glavi 2,54 mm

 Dve ženski-ženski premični mostički

 Štiri baterije tipa AA

Od vnaprej sestavljenega robota Zumo za Arduino v1.2 je le nekaj korakov za izdelavo novega Zumo CC3200:

 Spajkajte vrsto glav na ščitnik Zumo V uporabniškem priročniku Pololu Zumo Shield za Arduino je podrobno opisano, kako sestaviti robota Zumo iz kompleta, in na strani 16, kako ga razstaviti dovolj, da dodate nove komponente. Spodaj je povzetek in rahlo označen postopek razstavljanja.

1. Odstranite gosenice z ohišja in previdno potisnite oba pogonska zobnika z gredi motorja.

[Zobniki so zelo tesno pritrjeni na gredi motorja: najvarnejši način, da jih odstranite, je, da zobnik položite v majhen primež in z gumijastim zatičem 3/32 palca (ali majhnim žebljem) nežno udarite po gredi motorja. V praksi ni potrebno popolnoma odstraniti zobnikov z gredi motorja; tako da jih potisnete tik čez ohišje, vendar še vedno na gredi, je mogoče ločiti ščit od ohišja. Če jih ne odstranite v celoti, jih boste kasneje lažje obnovili.]

2. Odstranite pokrov baterije in baterije iz ohišja.

3. Odvijte vse štiri komplete strojnih vijakov in matic, ki držijo ščit na ohišju. Stisnite negativno vzmet akumulatorske baterije in nežno sprostite obe baterijski sponki skozi luknje v ohišju. Motorji bodo ostali pritrjeni na ščit, ko se loči od podvozja.

5. Previdno upognite oba motorja stran od ščita, da omogočite odstranitev sprednjega dela distančne plošče.

[Oba distančnika bo treba odstraniti za spajkanje na novih glavah in ker sta skoraj, a ne popolnoma dvostransko simetrična, boste morali pazljivo upoštevati njihovo namestitev, da bo postopek ponovne montaže potekal brez težav.]

6. Spojite vrsto glav na ščitnik Zumo, ki omogoča dostop do zatičev 5, 6, 9 in 10

7. Zumo lahko znova sestavite po obratnem postopku demontaže.

[Koščke distančne plošče zamenjajte tako, kot so bili prvotno nameščeni. Ker niso popolnoma dvostransko simetrični, je distančnike napačno zamenjati na glavo. Zadnji rob distančnika zadaj ima na eni strani izredno široko zarezo, ki naredi prostor za glavo "priključka za polnjenje" poleg stikala za vklop/izklop. Prepričajte se, da je zadnji distančnik popolnoma raven med ohišjem baterije in ščitnikom.]

 Mostični kabel priključite med zatiči 5 in 9 in drug kabel med zatiči 6 in 10.

Opomba: Plošča RedBearLab CC3200 podpira samo izhod PWM na zatičih 5 in 6; ščit Zumo poveže nožici 9 in 10 z vhodi PWM gonilnika motorja DRV8835. Ta dva skakalca sta torej potrebna.

 Odklopite niz senzorja odbojnosti Zumo s sprednjega dna Zumo. Opomba: Nikoli ne uporabljajte niza senzorjev odbojnosti Zumo, ko je RedBearLab CC3200 priključen na Zumo; tipala oddajajo 5V signale, ki lahko trajno poškodujejo največ 1,5 V analognih vhodov CC3200.

 RedBearLab CC3200 priključite na ščitnik Zumo.

2. korak: Programska oprema

 Različica Energia17 MT: Za izdelavo in zagon aplikacij, ki se izvajajo na plošči RedBearLab CC3200 LP.

Opomba: Uporabljajte samo Energia Release 0101E0017.

 Obdelava 2.2.1: Za zagon gostiteljskega programa, ki nadzoruje Zumo CC3200. Opomba: Prenesite Processing 2.x in ne 3.x; mnogi primeri uporabljajo knjižnice, ki še niso bile prenesene v Processing 3.x.

Nastavitev programske opreme:

 Namestite Energia različice 17 MT, tako da lahko ustvarite in izdelate skice, ki se izvajajo na Zumo. Če uporabljate različico programa Energia za Windows, morate:

- Namestite gonilnike CC3200 za Windows (za podrobnosti glejte navodila v razdelku "CC3200 LaunchPad").  Namestite Processing 2.2.1, tako da lahko preprosto ustvarite skice, ki komunicirajo z Zumo prek omrežja Wi-Fi.

Odpravljanje težav: Če uporabljate Windows in Energia ne more naložiti v CC3200, se prepričajte, da ste namestili gonilnike CC3200 za Windows. Če po namestitvi Energia še vedno ne more naložiti, kopirajte datoteko cc3200_drivers_win/i386/ftd2xx.dll v mapo, ki vsebuje program za nalaganje programa Energia (cc3200load.exe): Energia_installation_folder/hardware/tools/lm4f/bin.

3. korak: Demo

Po montaži strojne opreme in namestitvi zgoraj opisanih programskih orodij lahko osnovno funkcionalnost strojne opreme Zumo CC3200 dokažete s preprosto skico Energia MT, ki komunicira s skico Processing. Te skice skupaj omogočajo preprosto upravljanje s tipkovnico Zumovih motorjev in prikaz v realnem času Zumovih merilnikov pospeška in žiroskopov.

Zgradite in naložite ZumoTest Demo:

 Zumo povežite z računalnikom s kablom USB.

- Stikalo za vklop / izklop Zumo Bota preklopite v položaj "off" (napajanje bo CC3200 dobavljeno prek povezave USB).

- Priključite USB RedBearLab CC3200 USB v eno od vrat USB vašega računalnika.

 Razširite mapo »ZumoTest« iz prilog in dvokliknite datoteko ZumoTest/ZumoTest.ino. Opomba: Ko prvič dvokliknete skico po namestitvi Energia MT, vas bo Windows vprašal, kateri program naj odpre skico. Preprosto se pomaknite do namestitve Energia MT in povežite program energia.exe z datotekami.ino.

Znotraj IDE Energia MT:- Izberite ploščo RedBearLab CC3200 EMT (prek Orodja> Plošča> RedBearLab CC3200 EMT (80 MHz))

- Izberite vrata COM, ki so povezana z Zumo (prek Orodja> Serijska vrata> COMx). Če uporabljate Windows, je to "mbed Serial Port", ki se prikaže pod "Ports (COM & LPT)" v upravitelju naprav.- Kliknite gumb "Upload", da zgradite in naložite skico ZumoTest v CC3200.

 Ponastavite CC3200 tako, da pritisnete in spustite gumb za ponastavitev RedBearLab CC3200. Opomba: včasih ima Energia MT težave pri nalaganju skic v RedBearLab CC3200. V teh primerih pogosto pomaga odklopiti in znova priključiti kabel USB ter poskusiti znova naložiti.

 Zgornja skica ZumoTesta zažene lastno omrežje z imenom "zumo-test" z geslom "geslo", ki bi ga moral odkriti vaš računalnik. - Povežite računalnik z omrežjem WiFi zumo-test

 Razpakirajte mapo »Zumo Test Sketch« in dvokliknite datoteko zgraph/zgraph.pde.

Opomba: Ko prvič podvojite skico po namestitvi Processing, vas bo Windows vprašal, kateri program naj odpre skico. Preprosto se pomaknite do namestitve Processing in povežite izvedljivo processing.exe z datotekami.pde.

V okviru IDE za obdelavo:

- Kliknite gumb Zaženi, da začnete izvajati skico

- Počakajte, da se prikaže okno grafa in vnesite črko 'c', da začnete neprekinjeno pridobivanje in prikaz podatkov merilnika pospeška iz Zumo -ja. Videti bi morali tri ločene vrstice podatkov o pospeških, eno za os x, y in z. Vsako premikanje Zuma bi se moralo odražati v takojšnjih spremembah teh ploskev. Preklopite na prikaz žiroskopskih podatkov v realnem času tako, da vnesete 'G', ko je okno grafa osredotočeno, in se vrnete na prikaz pospeška v realnem času z vnosom 'A'.

Zumo CC3200 lahko vozite tudi s tipkami na tipkovnici 'w', 'a', 's', 'd' in '' (presledek). 'W' - vozite naprej

'a' - zavijte levo

's' - vozite nazaj

'd' - zavijte desno

' - stop Oglejte si datoteko zgraph/zgraph.pde za dodatne ukaze na tipkovnici.

Zgradite in naložite Zumo Balancing Demo

 Namesti knjižnico za obdelavo: Ta predstavitev zahteva ControlP5 (knjižnica z grafičnim vmesnikom za obdelavo) in jo lahko prenesete iz prilog. Upoštevajte naslednja navodila za namestitev te knjižnice v obdelavo.

- Zaženite aplikacijo Processing

- Poiščite mapo Obdelava skicirke tako, da izberete meni> Datoteka> Nastavitve in poiščete »Sketchbook location«

- Kopirajte mapo ControlP5 v mapo knjižnic v svoji skici. Če je to vaša prva nameščena knjižnica, boste morali ustvariti mapo knjižnice.

 Zumo povežite z računalnikom s kablom USB.

- Stikalo za vklop / izklop Zumo Bota preklopite v položaj "off" (napajanje bo CC3200 dobavljeno prek povezave USB).

- Priključite USB RedBearLab CC3200 USB v eno od vrat USB na vašem računalniku.

 Razpakirajte mapo »ZumoBalance« iz prilog in dvokliknite datoteko ZumoBalancing/Balancing.ino. V okviru IDE Energia MT:

- Izberite ploščo RedBearLab CC3200 EMT (prek Orodja> Plošča> RedBearLab CC3200 EMT (80 MHz))

- Izberite vrata COM, ki so povezana z Zumo (prek Orodja> Serijska vrata> COMx). Če uporabljate Windows, je to "mbed Serial Port", ki se prikaže pod "Ports (COM & LPT)" v upravitelju naprav.- Kliknite gumb "Upload", da sestavite in naložite skico za uravnoteženje v CC3200.

 Ponastavite CC3200 tako, da pritisnete in spustite gumb za ponastavitev RedBearLab CC3200.

Opomba: včasih ima Energia MT težave pri nalaganju skic v RedBearLab CC3200. V teh primerih pogosto pomaga odklopiti in znova priključiti kabel USB ter ga poskusiti znova naložiti.

 Zgornja skica ZumoBalancing zažene lastno omrežje z imenom "zumo-balansiranje" z geslom "geslo", ki bi ga moral odkriti vaš računalnik.

1. Povežite računalnik z omrežjem Wi-Fi, ki uravnava zumo

 Odstranite mapo »Skica ravnotežja Zumo« iz priloge in dvokliknite datoteko zbalacing/zbalancing.pde.