Bluetooth robot: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

ARDUINO BLUETOOTH ROBOTNI AUTOMOBIL

Datum projekta: avgust 2018

Oprema projekta:

1. 1 * Osnovna platforma po meri.

2. 4 * enosmerni motor + kolesa.

3. 3 * 18650 baterij s 3 držali za baterije in 2 * 18650 baterij z 2 držaloma za baterije.

4. 2 * Rocker stikala.

5. 2 * rdeče LED luči z 220K upori zaporedno

6. 1 * komplet vsebuje: 2 kosa SG90 servo motorja + 1 kos 2-osnega servo nosilca.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * Arduino senzorski ščit V5

9. 1 * Gonilnik koračnega motorja DC z dvojnim mostom L298N

10. 1 * Ultrazvočni modul HC-SR04

11. 1 * 8 led neo pixel strip ws2812b ws2812 pametni LED trak RGB

12. 1 * Bluetooth modul BT12 BLE 4.0

13. 1 * 12V napetost 4 -mestni zaslon

14. 1 * 1602 LCD zaslon in vmesniški modul za serijski vmesnik IIC

15. Vroče lepilo, stojala M3, vijaki, podložke.

16. Moški in ženski mostički 10 cm in 15 cm.

17. Navadna 1 mm žica približno 50 cm.

18. Orodja, ki vključujejo: spajkalnik, miniaturne izvijače in klešče

19. Kabel USB do Arduino.

PREGLED

To je drugi projekt, ki temelji na Arduinu, ki sem ga predložil Instructables, vendar je spodaj opisan robot četrti robot, ki sem ga izdelal. Ta robot temelji na prejšnji različici, ki je temeljila na WiFi, ta nova različica ima komunikacijo WiFi in Bluetooth. WiFi, ki fotoaparatu omogoča pretakanje videa neposredno v aplikacijo Android. in Bluetooth za preprosto upravljanje robota. Koda Arduino posluša ukaze Bluetooth, jih sprejme, dekodira ukaz, ravna po ukazu in nazadnje vrne odgovorno sporočilo v aplikacijo Android. ki potrjuje, da je bil ukaz izveden. Poleg teh povratnih informacij o aplikaciji za Android. robot ukaze ponavlja tudi na lastnem LCD zaslonu velikosti 16x2.

Moja filozofija pri gradnji robotov je zagotoviti, da ne delujejo le tako, kot se zahteva, ampak tudi, da izgledajo estetsko pravilno s čistimi linijami in dobrimi načini gradnje. Za elektroniko in kodo Arduino sem uporabil številne internetne vire, zato se tem sodelavcem zahvaljujem.

Izbira 18650 baterij je temeljila na njihovi moči in enostavnosti pridobivanja kakovostnih rabljenih baterij, običajno iz starih prenosnikov. Plošča Arduino je standardni klon, prav tako krmilnik motorja z dvojnim mostom L298N. Enosmerni motorji so primerni za projekt, vendar se mi je zdelo, da bi bili večji 6V enosmerni motorji z neposrednim pogonom boljši, kar je možna prihodnja nadgradnja projekta.

1. korak: Diagram fritzinga

Fritzing diagram prikazuje različne povezave baterij preko dvopolnega stikala do Arduino Uno. Od Arduino Uno do gonilnika motorja L298N, linijskega zaslona LCD 16X2, Bluetooth BT12, zvočnega oddajnika in sprejemnika HC-SR04, servomotorjev za kamero in zvočni oddajnik ter na koncu od L298N do enosmernih motorjev.

Opomba: Diagram Fritzing ne prikazuje nobenega od kablov GND

2. korak: Gradnja

GRADNJA

Osnovna konstrukcija je bila sestavljena iz enojne osnove 240 mm x 150 mm x 5 mm z luknjami za stojnice M3, lukenj za nosilce L298N, MPU-6050 in Arduino Uno. V podnožju je bila izvrtana ena 10 mm luknja, ki omogoča krmilne in napajalne kable. Z uporabo 10 mm izklopite gonilnik motorja LCD, Arduino Uno in L298N, kjer so priključeni in ožičeni v skladu z zgornjo shemo.

Enosmerni motorji so bili pritrjeni na spodnjo ploščo z vročim lepilom. Po spajanju so žice vsakega motorja priključene na levi in desni priključek gonilnika motorja L298N. Mostiček gonilnika motorja L298 je bil nameščen tako, da je bilo mogoče za ploščo Arduino Uno zagotoviti napajanje 5 V. Nato so bili držali baterij 18650 zlepljeni na spodnjo stran podnožja in prek dvopolnega stikala povezani z Arduino Uno ter 12V in ozemljitvenimi vhodi gonilnika motorja L298.

Servo kabli kamere, kjer so bili priključeni na nožice 12 in 13, je bil servo kabel HC-SR04 priključen na pin 3. Zatiči 5, 6, 7, 8, 9 in 11 so bili pritrjeni na gonilnik motorja L298N. Modul Bluetooth BT12 je bil priključen na izhodne vtičnice Bluetooth Arduino Sensor Shield V5, VCC, GND, TX in RX, s obrnjenimi kabli TX in RX. Komplet zatičev URF01 je bil uporabljen za pritrditev zatičev HC-SR04, VCC, GND, Trig in Echo, medtem ko je bil komplet zatičev IIC uporabljen za priključitev zatičev LCD VCC, GND, SCL in SCA. Nazadnje, 8 LED luči za nastavitev luči VCC, GND in DIN so bile priključene na Pin 4 in z njimi povezane zatiče VCC in GND.

Ker sta bila oba akumulatorja in stikala za napajanje nameščena pod podnožjem, je bila vzporedno s stikalom za vklop dodana ena rdeča LED in 220K upor, tako da bi svetila, ko je stikalo za vklop vklopljeno.

Na priloženih fotografijah so prikazane stopnje izdelave robota, začenši s pritrditvijo stojala M3 na Arduino Uno in L298N, nato pa sta oba predmeta pritrjena na podlago. Dodatna stojala M3 se skupaj z medeninasto ploščo uporabljajo za izdelavo platforme, na katero so nameščeni HC-SR04 in servo kamere. Dodatne fotografije prikazujejo ožičenje in konstrukcijo motorjev, nosilcev baterij in svetlobnega traku Neo pixel.

Korak: Arduino in Android kodiranje

ARDUINO kodiranje:

Z uporabo razvojne programske opreme Arduino 1.8.5 je bil naslednji program spremenjen in nato prenesen na ploščo Arduino Uno prek povezave USB. Treba je bilo najti in prenesti naslednje knjižnične datoteke:

· LMotorController.h

· Wire.h

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NewPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(Vse te datoteke so na voljo na spletnem mestu

Zgornja fotografija prikazuje preprosto popravilo, ki omogoča prenos kode Arduino na ploščo Arduino Uno. Medtem ko je bil modul BT12 priključen na zatiče TX in RX, program za prenos vedno ne bi uspel, zato sem dodal preprosto povezavo prekinjanja na liniji TX, ki je bila prekinjena med nalaganjem kode in nato predelana, da bi preizkusili komunikacije BT12. Ko je bil robot v celoti preizkušen, sem odstranil to zlomljivo povezavo.

Datoteko izvorne kode Arduino in Android najdete na koncu te strani

ANDROID kodiranje:

Uporaba različice Android Studio 3.1.4. in ob pomoči številnih internetnih virov informacij, za kar se jim zahvaljujem, sem razvil aplikacijo, ki uporabniku omogoča, da izbere in poveže vir WiFi za kamero in vir Bluetooth za nadzor nad robotovimi dejanji. Uporabniški vmesnik je prikazan zgoraj, dve naslednji povezavi pa prikazujeta videoposnetke robota in kamere v akciji. Drugi posnetek zaslona prikazuje možnosti optičnega branja in povezave WiFi in Bluetooth, ta zaslon bo preveril tudi, ali ima aplikacija potrebna dovoljenja za dostop do omrežja WiFi in naprav Bluetooth ter naprav. Aplikacijo je mogoče prenesti s spodnje povezave, vendar ne morem jamčiti, da bo delovala na kateri koli drugi platformi, razen kartice Samsung 10.5 2. Trenutno aplikacija predvideva, da se naprava Bluetooth imenuje "BT12". Aplikacija za Android pošlje robotu preproste ukaze z enim znakom, v zameno pa prejme potrditvene nize.

4. korak: Zaključek

Videoposnetek osnovnega delovanja robota v YouTubu si lahko ogledate na:

Videoposnetek robota o preprečevanju ovir si lahko ogledate na:

Kaj sem se naučil:

Komunikacija Bluetooth je vsekakor najboljša metoda za upravljanje robota, tudi z največjim dosegom 10 m, ki ga ima BT12. Uporaba 18650 baterij, enega za napajanje motorjev in drugega za napajanje Arduina, ščita, servomotorjev, BT12 in LCD, močno pomaga podaljšati življenjsko dobo baterije. Navdušen sem nad svetlobnim trakom NEO Pixel, svetleče diode RGB so svetle in enostavne za upravljanje, prav tako kot modul Bluetooth BT12, ki je od prejema brezhibno deloval.

Kaj je naslednje:

Ta projekt je vedno govoril o uporabi komunikacij Bluetooth. Zdaj, ko imam delujoč model in lahko upravljam robota prek aplikacije za Android, sem pripravljen začeti naslednji projekt, ki bo najbolj zapleten, kar sem jih poskušal, in sicer šest nog, 3 DOM na nogo, šesteronožje, ki ga bo nadzoroval Bluetooth in lahko pretaka video v realnem času preko glave, ki se bo lahko premikala navpično in vodoravno. Pričakujem tudi, da se bo robot izognil oviram.