Arduino Bluetooth -robotti: 18 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Rakenna ensimmäinen Arduino -robottiauto!

Täydellisimmät ja kattavimmat vaiheittaiset visuaaliset ohjeet ensimmäisen Arduino Bluetooth -robotin rakentamiseen. Nauttia!

Vaihe 1: Projektin yleiskatsaus

Robottiauton alusta sisältää alakehyksen, johon renkaat/pyörät ajavat moottorit on kiinnitetty. Moottorit on kytketty moottorikäyttöiseen moottorisuojaan, joka on liitetty (repputyylinen) Arduino UNO -levyyn. Bluetooth -vastaanotinmoduuli on kytketty myös Arduino -korttiin. Arduino on ohjelmoitu vastaanottamaan Bluetooth -signaaleja Android -sovelluksesta ja kytkemään moottorit päälle/pois, jolloin pyöritetään pyöriä ja siirretään autoa.

Vaihe 2: Menetelmät: Hanki, valmistaudu, koota

• Hanki komponentit: Kokoa kaikki komponentit etukäteen projektin loppuun saattamiseksi.
• Moduulien valmistelu: Kiinnitä liittimet kaikkiin yhteen liitettyihin moduuleihin.
• Kokoa projekti: Järjestä kokoonpano varmistaaksesi sujuvat ja helpot liitännät.

Vaihe 3: Komponentit

• Arduino Uno R3 Board: Projekti käyttää Freenove UNO R3: ta, mutta mikä tahansa Arduino-yhteensopiva levy tekee. Arduino sisältää projektikoodin, lukee (syöttää) Bluetooth -signaaleja Bluetooth -moduulista ja kirjoittaa (lähtö) signaaleja moottorin suojaan.
• L293D -moottorikäytön suojus: Projektissa käytetään Gikfun -moottorikäytön kilven laajennuslevyä L293D Arduino UNO: lle. Moottorin suojus lukee (sisääntulosignaalit) Arduino -kortilta ja käyttää (lähtö) servoja, jotka pyörivät pyöriä.
• HC-05 langaton Bluetooth: Projektissa käytetään DSD-Tech HC-05 Bluetooth -sarjan läpivientiyksikköä. Bluetooth -moduuli vastaanottaa (syöttää) Bluetooth -signaaleja Android -sovelluksesta ja lähettää (lähtö) signaaleja Arduino -kortille.
• Robottiautosarja: Sarja sisältää alustan, moottorit, renkaat/pyörät, johdot, ruuvit, mutterit jne. Perussarja sisältää alustan (ehkä 2), 4 moottoria, 4 pyörää ja muttereita, pultteja, ruuveja ja 2 johtoa per moottori.
• Paristot: Kaksi paristoa: 9 V Arduino -kortille ja 4 AA -yksikkö Motor Shieldille. Arduinoa käyttää 9 V: n akku ja moottorinsuojaa 4 AA -paristoa.
• Android -sovellus: Android Bluetooth RC Controller -sovellus lähettää Bluetooth -signaaleja robotti -autoon. Sovellus ohjaa robottiauton liikkeitä (mene eteenpäin, mene taaksepäin, käänny vasemmalle, käänny oikealle).

Vaihe 4: Valmistelut: Yleiskatsaus

Robotti -auto myydään yleensä (eBay, Amazon, Banggood jne.) Joko perussarjana (runko, moottorit, pyörät, mutterit, pultit, johdot, mutta ei levyjä) tai täydellisenä pakkauksena (Arduino, Motor Shield, Bluetooth, Paristot, asennusohjeet ja valinnaisesti muut anturit). Kokoonpano on sama, kunhan sinulla on kaikki komponentit.

Vaihe 5: Moottorijohdot

Jokainen moottori on kytkettävä kahteen johtoon: maadoitus ja jännite. Johdonmukaisuuden vuoksi liitä (juottamalla tai koukkuilla) positiivinen jännitejohto (punainen) moottorin ylempään liittimeen ja negatiivinen maadoitusjohto (musta, sininen tai mikä tahansa muu väri) moottorin alempaan liittimeen.

Tee tämä ENNEN asennusta, jokainen moottori erikseen. Jos kokoamisen jälkeen alajohtimen liitoksen juottaminen voi olla hieman hankalaa (mutta toteutettavissa!). On myös suositeltavaa juottaa johdot pystysuoraan (ylöspäin, ei sivuttain), jolloin langan pituus on pidempi, mikä helpottaa toisen pään liittämistä moottorisuojaan.

Vaihe 6: Bluetooth -johdot

HC-05 Bluetooth-moduuli tarvitsee 4 johtoa:

RX & TX: Naaras (HC-05-puolelta) urospuoliseen (Motor Shield TX & RX -otsikkotapit).

VCC & GND: Naaras (HC -05 -puolelta) naaraspuoliseen (Motor Shield Servot + & - nastat).

Vaihe 7: Moottorisuojajohdot

Motor Shield istuu Arduino -levyn päälle (selkänoja), joten sen GPIO: t (nastat) vastaavat sen alla olevaa Arduino -korttia. Emme voi tai emme halua juottaa Arduino -levyn tappeja suoraan.

Joten meidän on juotettava 2-nastainen otsikko GPIO 0 & 1 -laitteeseen moottorikilvessä (näin ollen liitäntä alla oleviin Arduino RX- ja TX-nastoihin). Nämä muodostavat myöhemmin yhteyden HC-05 Bluetooth TX & RX-nastoihin (siis päinvastaisessa järjestyksessä: Bluetooth RX-Arduino TX ja Bluetooth TX-Arduino RX).

Vaihe 8: Arduino Logic Code

Arduinon täytyy lukea tulosignaaleja (Bluetooth) ja kirjoittaa lähtökäskyt moottoreille pyörien siirtämiseksi. Koodi voidaan kopioida ja liittää alla olevasta laatikosta Mac-/PC -tietokoneesi Arduino IDE: hen ja ladata sitten Arduino -kortille.

Koodi tarvitsee AFMotor -kirjaston (AF = Ada Fruit). Tämä on vakiokirjasto ja se voidaan asentaa suoraan Arduino IDE: stä (ulkoisia linkkejä ei tarvita). Siirry Luonnos> Sisällytä kirjasto> Hallitse kirjastoja ja etsi sitten Adafruit Motor Shieldistä. Asenna tämän projektin versio 1.0.1 (ei 2.0). Kopioi/liitä alla oleva koodi uuteen IDE -projektitiedostoon, Tarkista sitten Lähetä. Kun lataus on onnistunut, irrota Arduino -kortti (koska se säilyttää koodin muistissaan). Arduino on nyt valmis itsenäiseksi laitteeksi.

Vaihe 9: Android Arduino Bluetooth RC Car -sovellus

Siirry Android-puhelimessa Google Play -kauppaan ja lataa Arduino Bluetooth RC Car -sovellus. Sovellus muodostuu myöhemmin pariksi HC-05-Bluetooth-moduulin kanssa, kun se on liitetty Arduino/Motor Shieldiin. Sovelluksen avulla voit hallita auton liikkeitä.

Vaihe 10: Paristot

Tarvitset 2 akkuyksikköä:

9 V: n akku, jossa on paristokiinnitys, joka saa virtaa Arduino -kortille.

4xAA -paristopidike (tai mitä tahansa robottiautosarjasi tarvitsee) moottorikilven virtalähteeksi. Johdot on ehkä puristettava varmistaakseen, että ne sopivat kunnolla moottorinsuojuksen sisään.

Vaihe 11: Kokoonpano: Yleiskatsaus

Kokoamisjärjestys on tärkeä, jotta varmistetaan sujuva eteneminen onnistuneeseen projektin loppuun. Niin, 1. Aloita rungosta (moottorit, pyörät)

2. Yhdistä moottorisuoja Arduino -korttiin.

3. Liitä moottorit moottorin suojaan

4. Yhdistä HC-05 Bluetooth-moduuli Motor Shieldiin

Vaihe 12: Robottiautosarja

Sarja sisältää todennäköisesti asennusohjeet, mutta ne noudattavat yleensä seuraavia vaiheita:

1. Päätä auton etu- ja takaosasta (kuvassa etupuoli osoittaa ylöspäin katsojan näkökulmasta eteenpäin).

2. Merkitse moottorit vasempaan etuosaan, vasempaan takaosaan ja oikeaan etuosaan, oikeaan takaosaan. Tämä helpottaa liitäntöjä moottorin suojuksen vasemmalle ja oikealle puolelle.

3. Kokoa jokainen moottori vuorotellen ja huomioi kuvan mukainen sijoitus (etumoottorit taaksepäin, takamoottorit eteenpäin). Jokaiselle moottorille:

3.1 Aseta moottori alustalle

3.2 Kiinnitä kiinnikkeet molemmin puolin

3.3 Lisää ruuvi ja mutterit ja kiinnitä moottori paikalleen

3.4 Lisää nopeusanturi (musta/harmaa ympyrä)

3.5 Kiinnitä pyörä moottorin ulkopuolelle

Vaihe 13: Arduino & Motor Shield

Motor Shield tukee Arduino -korttia. Aseta moottorisuoja Arduinon päälle varmistaen, että nastat on kohdistettu oikein: Motor Shield 0 RX ja 1 TX -nastat Arduino 0 RX- ja 1 TX -nastojen päälle.

Työnnä varovasti alaspäin, kunnes kaksi levyä ovat kohdakkain ja liitettyinä. Kun tämä on tehty, vasen moottorisuoja on Arduino 9V -akutulon päällä.

Kiinnitä pieni tyhjä laatikko alustan keskelle ja aseta Arduino/Motor Shield -yhdistelmä päälle (hieman moottorien yläpuolelle).

Varmista, että Bluetooth RX/TX on auton etuosaa kohti ja Arduino 9V -akun tulo auton vasemmalla puolella. Motor Shield M1 & M2 -tapit ovat nyt auton vasemmalla puolella ja M3 & M4 -nastat ovat nyt auton oikealla puolella.

Vaihe 14: Moottorin suojajohdotus

Moottorikilvessä on 4 moottoriliitintä: M1, M2 vasemmalla puolella ja M3, M4 oikealla puolella. Moottorissa on keltainen ja +punainen johto (katso kuva). Jokaisen M: n ensimmäinen tappi on ulospäin suuntautuva tappi (esim.

M1 yhdistää vasemman etumoottorin: 1. nastainen -2. napa +ve

M2 yhdistää vasemman takamoottorin: 1. nastainen -2. napa +ve

M3 yhdistää oikean takamoottorin: 1. nastainen -v, 2. nasta +ve

M4 yhdistää oikean etumoottorin: 1. nastainen -2. napa +ve

Oikeat Mx -liitännät ovat tärkeitä sen varmistamiseksi, että pyörät pyörivät yhdessä oikeaan suuntaan. Esimerkiksi kun auton on määrä liikkua eteenpäin, kaikkien pyörien tulee pyöriä vastapäivään, ja taaksepäin pätee taaksepäin.

Vaihe 15: HC-05 Bluetooth-johdotus

HC -05 Bluetooth -moduuli tarvitsee 4 johtoa: RX & TX muodostaa yhteyden Arduino/Motor Shield TX & RX: ään, GND & VCC ja Motor Shield Servot - ja + nastat. Moottorin kilven vasemmassa etupuolella on 2 klusteria, joissa molemmissa on 3 nastaa; se on toinen klusteri (lähempänä USB -porttia), joka on yhdistettävä, vasemmanpuoleisin nasta on -ve ja oikea on +ve).

Bluetooth RX (musta) -> Motor Shield 2 -pin Header 1 (TX)

Bluetooth TX (punainen) -> Motor Shield 2 -Pin Header 0 (RX)

Bluetooth GND (ruskea) -> - Servot (vasen tappi)

Bluetooth VCC (punainen) -> + Servot (oikeanpuoleisin tappi)

Vaihe 16: Paristojen johdotus

Kiinnitä (käyttämällä Blu Tackia, kaksipuolista teippiä tai liimaa) 9 V: n akku auton etuosaan. Liitä akun napa Arduino 9V -akun tuloliitäntään (auton vasemmalla puolella). Motor Shieldin vihreä valo syttyy Bluetooth -moduulin (yleensä punainen) merkkivalo alkaa vilkkua (osoittaa, että laite on valmis muodostamaan pariliitoksen).

Kiinnitä 4 AA -paristo auton takaosaan. Liitä pakkauksen negatiiviset (mustat) ja positiiviset (punaiset) johdot Motor Shield -akun nastoihin (2 sinistä nastaa auton takaosaan päin). Oikea nasta, jossa on merkintä GND, yhdistetään mustaan johtoon ja toinen vasen nasta punaiseen johtoon.

Vaihe 17: Testaus ja ajo

Auto on nyt valmis! Mutta jotta se todella liikkuisi, meidän on yhdistettävä sen Bluetooth -moduuli Android -sovelluksen kanssa. Varmista, että Bluetooth -moduulin valo vilkkuu päällä/pois päältä osoittaen, että se on haettavissa ja valmis pariliitoksen muodostamiseen.

1. Siirry Android -puhelimesi Asetukset> Bluetooth ja etsi auton Bluetooth -moduuli. Projektissamme moduuli on DSD TECH HC-05, salasana/nasta on yleensä 1234 (jos ei, niin 0000). Pariliitä Android-puhelin HC-05: een.

2. Käynnistä Bluetooth RC Car -sovellus, siirry kohtaan Asetukset (rataskuvakevalikko) ja valitse sitten Asetukset -valikosta Yhdistä autoon. Jos kaikki on hyvin, yhteys muodostetaan (Bluetooth vilkkuu) ja sovellusruudun vasemmassa yläkulmassa oleva suuri punainen ympyrä muuttuu vihreäksi.

3. Aseta auton runko ohuen pitkän laatikon päälle työpöydällesi niin, että laatikko on alustan keskellä ja pyörät voivat pyöriä vapaasti sen ympärillä. Testaa yhteys napauttamalla sovellusnäytön jokaista eteen-, taakse-, oikeaa ja vasenta painiketta. Katso videolta visuaalinen sisältö.

4. Jos kaikki pyörät pyörivät oikein (esim. Vastapäivään eteenpäin), aseta auto tasaiselle alustalle (marmori, vinyyli, puu, EI matto) ja aja autolla ympäri. Nauttia!

Vaihe 18: Näin se toimii

Bluetooth RC Controller -sovellus lähettää seuraavat komennot (merkkien muodossa) auton Bluetooth-moduuliin HC-05:

"F" mennä eteenpäin

"B" siirtyäksesi taaksepäin

L kääntyä vasemmalle

'R' kääntyä oikealle

'S' pysäyttää auton

Katso sovelluksen asetuksista lisää komentoja, jotka voit lisätä Arduino -koodiin.

Arduino-kortin logiikka lukee Bluetooth HC-05 -tulon (jatkuvasti silmukka () -toiminnossa) käyttäen RX/TX-liitäntöjä ja kehottaa Motor Shieldiä siirtämään moottorit/pyörät komennon suorittamiseksi. Esimerkiksi kääntyä vasemmalle Arduino siirtää moottorit M1 ja M2 eteenpäin ja moottorit M3 ja M4 taaksepäin.