ESP8266 WIFI AP krmiljeni štirinožni robot: 15 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

To je vadnica za izdelavo 12 DOF ali štirinožnega (štirinožnega) robota s servo servo SG90 s servo gonilnikom, ki ga lahko upravljate prek spletnega strežnika WIFI prek brskalnika pametnega telefona

Skupni stroški tega projekta znašajo okoli 55 USD (za elektronske dele in okvir iz plastičnih robotov)

1. korak: Pripravite okvir

Vse 3D objekte lahko brezplačno prenesete na www.myminifactory.com ali www.thingiverse.com

Natisnite ga z materialno podporo za nekatere dele, kot so stopala, boki in stegna

Seznam tiskanih delov:

1x osnovno telo

1x ovitek

1x držalo za baterije

4x boki (tip A & B)

4x Thight (tip A & B)

4x stopalo (tip A & B)

4x ščit

12x puša + 12x 2 mm vijak

2. korak: Montirajte okvir robota

za montažo okvirja sledite zgornjemu videoposnetku, vijak je namenjen luknji velikosti 2 mm

Korak: Elektronski deli (Wemos D1 Mini)

Na trgu je veliko različic NodeMCU in imajo v osnovi enako funkcionalnost, za ta projekt se odločim za Wemos D1 Mini.

Ta del bo služil kot spletni strežniki za našo četverico kot dostopno točko.

Kar potrebujete, je, da se preprosto povežete s štirinožno AP in nadzorujete gibanje vašega robota, morda pa bo za prihodnji projekt prikazal vso nadzorno ploščo senzorjev, ki jo potrebujete …

Ta D1 mini je mini WIFI plošča, ki temelji na ESP-8266EX. in ima 11 digitalnih vhodno/izhodnih zatičev, vsi zatiči imajo prekinjeno/pwm/I2C/enožično podporo (razen D0) 1 analogni vhod (največ 3,3 V vhod) priključek Micro USB

Kako začeti v:

1. Namestite za Arduino 1.6.7 s spletnega mesta for Arduino.
2. Zaženite Arduino in odprite okno Nastavitve.
3. v polje Dodatni URL -ji upravitelja plošč. Dodate lahko več URL -jev in jih ločite z vejicami.
4. Odprite Orodja → Plošča: xxx → Upravitelj plošč in namestite esp8266 s strani skupnosti ESP8266 (po namestitvi ne pozabite izbrati plošče ESP8266 v meniju Orodja> Meni).

Za več podrobnosti si oglejte zgornji video

Kliknite tukaj za iskanje na Aliexpress

Za ta projekt povežite ta pin:

1. NodeMCU RX pin se poveže z Arduino Nano TX pin
2. Pin NodeMCU TX se poveže z nožico Arduino Nano RX
3. NodeMCU G pin priključite na DC-DC mini 5v Stepdown (-) Izhodni pin
4. NodeMCU5V pin priključite na DC-DC mini 5v Stepdown (+) izhodni pin

PS: Za programiranje te plošče morate odklopiti vse zatiče, pritrjene na arduino in DC-DC, navzdol, sicer boste dobili napako …

4. korak: Elektronski deli (Arduino Nano)

Enako z NodeMCU, za arduino ploščo lahko uporabite katero koli ploščo, ki vam ustreza, na primer Arduino Pro Mini, Arduino Nano ali drugo.

Toda za ta projekt sem izbral Arduino Nano, ker ne potrebujem veliko pin, ki sem jih uporabil, je majhen in ne potrebujem FTDI za programiranje.

kliknite tukaj za iskanje na Aliexpress

Za ta projekt uporabljam samo:

1. Arduino nano RX pin se poveže z NodeMCU TX pin
2. Arduino nano TX pin se poveže z NodeMCU RX pin
3. Ardiono nano A4 pin priključite na PCA9685 SDA pin
4. Arduino nano A5 pin priključite na PCA9685 SCL pin
5. Arduino nano GND pin priključite na DC-DC mini 5v Stepdown (-) izhodni pin
6. Arduino nano 5V pin priključite na DC-DC mini 5v Stepdown (+) izhodni pin

za več podrobnosti si oglejte zgornjo shemo

PS: Za programiranje te plošče morate odklopiti vse zatiče, pritrjene na NodeMCU in DC-DC, navzdol, sicer boste dobili napako …

5. korak: Elektronski deli (Tower Pro 9g Micro Servo)

To je najbolj priljubljen mini servo. Tehta le 9 gramov in daje navor 1,5 kg/cm. Glede na velikost je precej močan. Primerno za robote tipa žarek.

PS: Ta servo se lahko vrti samo za 180 stopinj

Ključne funkcije:

• Prosojno ohišje

• Lahka

• Manj hrupa Specifikacije:

• Mere: 22,6 x 21,8 x 11,4 mm

• Dolžina priključnega kabla: 150 mm

• Delovna hitrost (4,8 V brez obremenitve): 0,12 s / 60 stopinj

• Navor pri stojnici (4,8 V): 1,98 kg/cm

• Temperaturno območje: 30 do 60 ° C (-22 do 140 ℉)

• Širina mrtvega pasu: 4 usec

• Delovna napetost: 3,5 - 8,4 voltov

Kliknite tukaj, če želite poiskati servo SG90 na Aliexpressu

Korak 6: Elektronski deli (16 -kanalni 12 -bitni PWM/servo gonilnik - vmesnik I2C - PCA9685 za Arduino)

Želite narediti robotskega sprehajalca? vendar uporaba samo mikrokrmilnika ima omejeno število izhodov PWM, zato vam zmanjka! Ne z 16-kanalnim 12-bitnim PWM/servo gonilnikom Adafruit-vmesnik I2C. S tem izhodom pwm in servo gonilnika lahko upravljate 16 prosto delujočih izhodov PWM s samo dvema zatičema! Potrebujete več kot 16 izhodov PWM? Ni problema. Povežite do 62 teh lepot za do 992 izhodov PWM.

Ta plošča/čip uporablja 7-bitni naslov I2C med 0x60-0x80, ki ga je mogoče izbrati s skakalci Terminalni blok za vnos energije (ali pa uporabite 0,1-palčne prekinitve na strani) Zaščita pred povratno polariteto na vhodu priključnega bloka Zelena LED za dobro moč 3 pin priključki v skupinah po 4, tako da lahko naenkrat priključite 16 servomotorjev (servo vtiči so nekoliko širši od 0,1 ", tako da lahko 4 zložite drug poleg drugega na 0,1" header "Chainble-sposobno" obliko) Točko za postavitev velikega kondenzator na liniji V+ (v primeru, da ga potrebujete) 220 ohmski upori serije na vseh izhodnih vodih, da jih zaščitite in naredite LED diode za vožnjo nepomembne. Za razliko od družine TLC5940 vam ni treba neprestano pošiljati signala, ki povezuje vaš mikrokrmilnik, saj deluje popolnoma brezplačno! Skladen je s 5 V, kar pomeni, da ga lahko upravljate iz 3,3 V mikrokrmilnika in še vedno varno poganjate do 6 V izhodov (to je dobro, če želite nadzorovati belo ali modro L ED z 3.4+ napetostmi naprej) 6 izbirnih zatičev za naslov, tako da lahko na eno vodilo i2c priključite do 62 le -teh, skupaj 992 izhodov - to je veliko servomotorjev ali LED diod Nastavljiva frekvenca PWM do približno 1,6 KHz 12 -bit ločljivost za vsak izhod-za servomotorje to pomeni ločljivost približno 4us pri hitrosti posodabljanja 60Hz Konfigurabilni potisni ali odprti izhodni izhod Izhod za omogočanje izhoda za hitro onemogočanje vseh izhodov.

kliknite tukaj za iskanje na Aliexpress

V tem projektu potrebujemo le 12 CH za vse noge (3CH na nogo), priključite ta pin PCA9685 na Arduino Nano:

1. PCA9685 VCC na DC-DC mini 5v Stepdown (+) Izhodni pin
2. PCA9685 GND na DC-DC mini 5v Stepdown (-) Izhodni pin
3. PCA9685 Servo (PWM) moč V+ do UBEC (+) Izhodni pin izhod
4. PCA9685 Servo (PWM) napajanje GND v UBEC (-) Izhodni pin pin
5. PCA9685 SDA pin na arduino nano A4 pin
6. PCA9685 SCL pin na nožico arduino nano A5
7. PCA9685 CH0 spredaj desno, prosimo, da barvo kabla prilagodite barvi vtičnice PCA9685 (rumena, rdeča, rjava/črna)
8. PCA9685 CH1 na sprednjo desno nogo, prosimo, da barvo kabla prilagodite barvi vtičnice PCA9685 (rumena, rdeča, rjava/črna)
9. PCA9685 CH2 na sprednji desni bok, prosimo, da se barva kabla ujema z barvo vtičnice PCA9685 (rumena, rdeča, rjava/črna)
10. PCA9685 CH4 na zadnjo desno stran, prosimo, da barvo kabla prilagodite barvi vtičnice PCA9685 (rumena, rdeča, rjava/črna)
11. PCA9685 CH5 na zadnjo desno nogo, prosimo, da barvo kabla prilagodite barvi vtičnice PCA9685 (rumena, rdeča, rjava/črna)
12. PCA9685 CH6 do zadnjega desnega boka, prosimo, da barvo kabla prilagodite barvi vtičnice PCA9685 (rumena, rdeča, rjava/črna)
13. PCA9685 CH8 sprednji levi strani, prosimo, da barvo kabla prilagodite barvi vtičnice PCA9685 (rumena, rdeča, rjava/črna)
14. PCA9685 CH9 na sprednjo levo nogo, prosimo, da barvo kabla prilagodite barvi vtičnice PCA9685 (rumena, rdeča, rjava/črna)
15. PCA9685 CH10 na sprednji levi bok, prosimo, da barvo kabla prilagodite barvi vtičnice PCA9685 (rumena, rdeča, rjava/črna)
16. PCA9685 CH12 na zadnji levi strani, prosimo, da barvo kabla prilagodite barvi vtičnice PCA9685 (rumena, rdeča, rjava/črna)
17. PCA9685 CH13 do zadnje leve noge, prosimo, da barvo kabla prilagodite barvi vtičnice PCA9685 (rumena, rdeča, rjava/črna)
18. PCA9685 CH14 do zadnjega levega boka, prosimo, da barvo kabla prilagodite barvi vtičnice PCA9685 (rumena, rdeča, rjava/črna)

PS: Nekateri PCA9685 nimajo vtičnice za barvno kodo, zato se prepričajte, da gre rumeni kabel iz servomotorja SG90 na podatkovni pin PWM, rdeči kabel na V+ pin in črno/rjav na pin GND

Korak 7: Povezava PWM s servo zatičem

Kliknite in povečajte sliko zgoraj, če si želite ogledati preslikavo pin med PCA9685 in servomotorji

PS: Za ta projekt uporabljate samo 12CH od 16 CH, tako da imate še 4CH za razširitev, na primer, da postavite radarski servo ali nanj postavite nekaj orožja nerf blaster … Samo vnesite dodatno kodo v arduino in NodeMCU

8. korak: Elektronski deli (UBEC)

3A-UBEC je DC-DC regulator v stikalnem načinu, dobavljen z litijevo baterijo z 2–6 celicami (ali 5-18 celic NiMh /NiCd) in oddaja konstantno varno napetost za vaš sprejemnik, žiroskop in servomotorje. Zelo primeren je za helikopter RC. V primerjavi z linearnim načinom UBEC je skupna učinkovitost stikalnega načina UBEC višja.

V tem projektu ga uporabljamo za napajanje vseh servomotorjev, ima filtriranje, tako da bo zmanjšal hrup, ki lahko vpliva na napako motorja, in ima visok ojačevalnik, ki je dovolj za dvig obremenitve robota.

kliknite tukaj za iskanje na Aliexpress

Pin povezava:

1. UBEC (+) RDEČI izhodni priključek na PCA9685 servo (PWM) moč V+
2. UBEC (-) ČRNI Izhodni pin na PCA9685 servo (PWM) napajanje GND
3. UBEC (+) RDEČI Vhod na pin (+) baterije
4. UBEC (-) ČRNI vhod na stikalni zatič

9. korak: Elektronski deli (DC-DC Mini Stepdown)

Ima skoraj enako funkcijo kot UBEC, vendar je ta le preprost DC-DC modul za zniževanje. Ima potencialni števec, da lahko nastavimo V (+) izhod od 1 V do 17 V in nima filtriranja.

kliknite tukaj za iskanje na Aliexpressu

PS: zato ne pozabite, preden ga uporabite, nastavite V (+) izhod na 5V izhod z DC Voltmetrom

Pin povezava:

1. Mini korak navzdol (+) IN do (+) baterije
2. Mini stopnišče (-) IN na stikalni zatič
3. Mini stepdown (+) OUT vzporedno s pin NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) in PCA9685 (VCC)
4. Mini stepdown (-) OUT vzporedno s pin NodeMCU (G), Arduino nano (GND) in PCA9685 (GND)

10. korak: Drugi elektronski del

Kaj potrebujete okoli (20 kabla ali manj) mostiček žica -ženska (iskanje po žici Aliexpress Jumper)

Samozaporno potisno stikalo ali pa lahko uporabite drugo vrsto stikala (iskanje samozaklepnega stikala Aliexpress)

in par priključkov JST od baterije do stikala in UBEC/DC-DC odmik (iskanje priključka Aliexpress JST)

11. korak: Vir energije

Obstaja veliko vira energije, ki ga lahko uporabite, zame raje uporabljam lipo 3S baterijo za ponovno polnjenje. Ima 11, 1 Volt Current in 500mAh ali več kapacitete (ne preveč, da je lahko lažja).

Toda z uporabo 3S lipo potrebujete polnilec in ni poceni, zato… lahko uporabite drug vir napajanja, kot je baterija AAA, lahko serijsko baterijo 6 AAA, tako da lahko proizvede približno 9V vir energije in mislim, da je to dovolj energije za tega robota.

Kliknite tukaj za iskanje Lipo 3S baterije na Aliexpressu

Kliknite tukaj za iskanje Lipo Charger

Kliknite tukaj za iskanje držala za baterijo 6xAAA na Aliexpressu

Korak: Žični diagram

Kliknite in povečajte sliko zgoraj, če si želite ogledati ves žični diagram tega projekta

PS: u na določenem delu potrebujete nekaj spajkanja in postavite gumijasto glavo, da jo zatesnite za povezavo med stikalom za napajanje, UBEC in DC-DC stopite navzdol.

13. korak: Kodiranje in začetna poza

Priključite arduino nano s kablom mini USB na vrata USB (vendar ne pozabite odklopiti vseh pin na wemos D1 mini in DC-DC stopdown) in odprite "spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino" in ga utripajte na Arduino nano, vendar ne Ne pozabite izbrati arduino plošče na Arduino nano in izbrati ustrezna vrata.

Nato povežite Wemos D1 mini z računalnikom z mikro USB na USB (prav tako ne pozabite odklopiti vseh pin na DC-DC stepdown in Arduino nano). Nato odprite "QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino" in ga utripajte na ploščo, vendar pred tem izberite pravo ploščo in izberite ustrezna vrata (več podrobnosti se vrnite na korak 3)

Ko končate, lahko znova pritrdite ves zatič med arduino nano, wemos D1 mini in DC-DC stopdown in vklopite robota, da prilagodite pravilno začetno pozicijo.

ZAČETNA POZA (glejte zgornjo sliko) prilagodite vso nogo čim bližje zgornji sliki.

Ko vklopite robota, če položaj noge ni enak zgornji sliki, potrebujete le:

1. odvijte servo rog in ga odstranite s servo.
2. nogo obrnite toliko časa, da se dovolj približa začetni pozi
3. znova pritrdite servo trubo in jo znova posadite
4. naredi to za vse miss tekme

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino je že odpravil nekaj težav, na primer težko vzpostavitev povezave (wifi) in upodabljanje spletne strani, za tiste, ki so starejši program prenesli pred 31. 3. 2019, ga znova prenesite zgoraj

2. potrebno je namestiti dodatno knjižnico (kopirajte jo v mapo knjižnice)

   • github.com/wimleers/flexitimer2
   • github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…
   • github.com/kroimon/Arduino-SerialCommand

14. korak: Upravljanje robota

Ker je ta robot postal dostopna točka WIFI, potrebujete le:

1. Vklop robota
2. Odprite nastavitev wifi na pametnem telefonu
3. Povežite se z dostopno točko SpiderRobo z geslom "12345678"
4. Odprite spletni brskalnik na svojem pametnem telefonu in vnesite

Zdaj je vaš robot pripravljen sprejeti vaš ukaz …

Korak 15: Za tiste, ki imajo težave z odpiranjem spletne strani ali vzpostavitvijo povezave z dostopno točko

To težavo sem popravil, prosim, da jo znova naložite od 13. koraka nad (popravi @ 31-4-2019)

nekateri mini kloni Wemos D1 imajo slab ali okvarjen ESP in povzročajo:- težko se povežete z dostopno točko

- Odpiranje strani ni uspelo

- Nalaganje ni končano

Za več podrobnosti si oglejte moj zgornji video …