Bluetooth -robotti: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

ARDUINO BLUETOOTH ROBOT CAR

Hankkeen päivämäärä: elokuu 2018

Projektin laitteet:

1. 1 * Mukautettu perusalusta.

2. 4 * DC -moottori + pyörät.

3. 3 * 18650 paristoa 3 paristopidikkeellä ja 2 * 18650 akkua 2 paristopidikkeellä.

4. 2 * Keinukytkimet.

5. 2 * Punaiset LED -valot 220K vastuksilla sarjaan

6. 1 * sarja, joka sisältää: 2 kpl SG90-servomoottoria + 1 kpl 2-akselinen servokiinnike.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * Arduino -anturisuoja V5

9. 1 * L298N kaksisiltainen DC -askelmoottorin ohjain

10. 1 * Ultraäänimoduuli HC-SR04

11. 1 * 8 led -neopikselinauha ws2812b ws2812 älykäs led -nauha RGB

12. 1 * BT12 Bluetooth -moduuli BLE 4.0

13. 1 * 12V jännite 4 -numeroinen näyttö

14. 1 * 1602 LCD -näyttö ja IIC -sarjaliitännän sovitinmoduuli

15. Kuuma liima, M3-seisokit, ruuvit, aluslevyt.

16. Uros-naaras 10cm ja 15cm hyppyjohdot.

17. Tavallinen 1 mm: n lanka noin 50 cm.

18. Työkalut, mukaan lukien: juotin, pienet ruuvimeisselit ja pihdit

19. USB -Arduino -kaapeli.

YLEISKATSAUS

Tämä on toinen Arduino -pohjainen projekti, jonka olen toimittanut Instructablesille, mutta alla kuvattu robotti on neljä robotti, jonka olen rakentanut. Tämä robotti perustuu aiempaan versioon, joka oli WiFi -pohjainen, uudessa versiossa on sekä WiFi- että Bluetooth -viestintä. WiFi, jonka avulla kamera voi suoratoistaa videota suoraan Android -sovellukseen. ja Bluetooth helpottavat robotin hallintaa. Arduino -koodi kuuntelee Bluetooth -komentoja, vastaanottaa ne, purkaa komennon, toimii komennon mukaan ja palauttaa lopuksi vastaussanoman Android -sovellukselle. vahvistaa, että käsky on annettu. Tämän palautteen lisäksi Android -sovelluksessa. robotti toistaa komennot myös omalle 16x2 -riviselle LCD -näytölle.

Robotteja rakennettaessa ajatukseni on varmistaa, että ne eivät ainoastaan toimi vaaditulla tavalla, vaan myös esteettisesti oikean ulkonäön puhtailla linjoilla ja hyvillä rakennusmenetelmillä. Käytin useita Internet-pohjaisia resursseja sekä elektroniikkaan että Arduino-koodiin, ja kiitän niitä avustajiani.

18650 akun valinta perustui niiden tehoasteeseen ja helppoon saada laadukkaita käytettyjä paristoja yleensä vanhoista kannettavista tietokoneista. Arduino -kortti on vakioklooni, kuten myös L298N Dual Bridge -moottorisäädin. Tasavirtamoottorit sopivat projektiin, mutta minusta tuntui, että suuret 6 V DC -moottorit, joilla on suorakäyttö, toimisivat paremmin, mikä on mahdollinen tuleva päivitys projektiin.

Vaihe 1: Fritzing -kaavio

Fritzing-kaavio näyttää eri liitännät paristoista kaksinapaisen kytkimen kautta Arduino Unoon. Arduino Unosta L298N-moottoriajuriin, LCD 16X2 -linjanäyttö, Bluetooth BT12, äänilähetin ja -vastaanotin HC-SR04, servot kameralle ja äänilähettimelle ja lopulta L298N DC-moottoreille.

Huomautus: Fritzing -kaavio ei näytä mitään GND -kaapeleita

Vaihe 2: Rakentaminen

RAKENTAMINEN

Perusrakenne koostui yhdestä jalustasta 240 mm x 150 mm x 5 mm, joissa oli poratut reiät M3-seisokkeille, reiät L298N-, MPU-6050- ja Arduino Uno -tuille. Pohjaan porattiin yksi 10 mm reikä ohjauskaapelien ja virtajohtojen sallimiseksi. Käyttämällä 10 mm: n stand-off-nestekidenäyttöä, Arduino Uno- ja L298N-moottoriajuria, jotka on kiinnitetty ja kytketty yllä olevan kaavion mukaisesti.

Tasavirtamoottorit asennettiin pohjalevylle kuumaliimalla. Juottamisen jälkeen kunkin moottorin johdot on kytketty L298N -moottorin ohjaimen vasempaan ja oikeaan liittimeen. L298 -moottorin kuljettajan hyppyjohdin asennettiin niin, että Arduino Uno -levylle saatiin 5 V: n syöttö. Seuraavaksi 18650 paristopidikettä liimattiin jalustan alapuolelle ja johdotettiin kaksinapaisen kytkimen kautta Arduino Unoon ja L298-moottorin ohjaimen 12V- ja maadoitusliitäntöihin.

Kameran servokaapelit, jotka on kytketty nastoihin 12 ja 13, HC-SR04-servokaapeli kiinnitettiin nastaan 3. Nastat 5, 6, 7, 8, 9 ja 11, kun ne on liitetty L298N-moottorin ohjaimeen. BT12 Bluetooth -moduuli liitettiin Arduino Sensor Shield V5 Bluetooth -liitäntöihin, VCC, GND, TX ja RX, ja TX- ja RX -kaapelit käännettiin. URF01-nastasarjaa käytettiin HC-SR04-, VCC-, GND-, Trig- ja Echo-nastojen kiinnittämiseen, kun taas IIC-nastasarjaa käytettiin LCD VCC-, GND-, SCL- ja SCA-nastojen liittämiseen. Lopuksi kahdeksan LED -valon kiinnitystappia VCC, GND ja DIN on kytketty nastaan 4 ja siihen liittyviin VCC- ja GND -nastoihin.

Koska molemmat akut ja niiden virtakytkimet oli asennettu jalustan alle, yksi punainen LED ja 220K vastus lisättiin rinnakkain virtakytkimen kanssa, jotta se syttyy, kun virtakytkin kytketään päälle.

Liitteenä olevissa valokuvissa on kuvattu robotin rakennusvaiheet alkaen M3 -seisokkien kiinnittämisestä Arduino Unoon ja L298N: ään, sitten molemmat kohteet kiinnitetään pohjaan. Muita M3-seisokkeja käytetään yhdessä messinkilevyn kanssa alustan rakentamiseen, jolle HC-SR04 ja Camera Servot on asennettu. Lisäkuvissa esitetään moottorien, paristopidikkeiden ja Neo -pikselivaloliuskojen johdotus ja rakenne.

Vaihe 3: Arduino- ja Android -koodaus

ARDUINO -koodaus:

Arduino 1.8.5 -kehitysohjelmistoa käyttämällä seuraava ohjelma muutettiin ja ladattiin sitten Arduino Uno -levylle USB -liitännän kautta. Oli tarpeen löytää ja ladata seuraavat kirjastotiedostot:

· LMotorController.h

· Johto. H

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NewPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(Kaikki nämä tiedostot ovat saatavilla https://github.com -sivustolta)

Yllä oleva kuva näyttää yksinkertaisen korjauksen, jonka avulla Arduino -koodi voidaan ladata Arduino Uno -levylle. Vaikka BT12 -moduuli oli liitetty TX- ja RX -nastoihin, latausohjelma epäonnistui aina, joten lisäsin yksinkertaisen katkaisuliitännän TX -linjaan, joka katkesi koodin lataamisen aikana ja tein sitten uudelleen testataksesi BT12 -viestintää. Kun robotti oli testattu kokonaan, poistin tämän rikkoutuvan linkin.

Arduino- ja Android -lähdekooditiedosto löytyvät tämän sivun lopusta

ANDROID -koodaus:

Android Studion koontiversion käyttäminen 3.1.4. ja monien Internetin tietolähteiden avulla, joista kiitän, kehitin sovelluksen, jonka avulla käyttäjä voi valita ja muodostaa yhteyden kameran WiFi -lähteeseen ja Bluetooth -lähteeseen robotin toimintojen hallitsemiseksi. Käyttöliittymä näkyy yllä ja kahdessa seuraavassa linkissä näkyy video robotista ja kamerasta toiminnassa. Toinen kuvakaappaus näyttää WiFi- ja Bluetooth -skannaus- ja yhteysvaihtoehdot. Tämä näyttö tarkistaa myös, että sovelluksella on tarvittavat oikeudet käyttää sekä WiFi- että Bluetooth -verkkoa ja -laitteita. Sovelluksen voi ladata alla olevan linkin kautta, mutta en voi taata, että se toimii muilla alustoilla paitsi Samsung 10.5 Tab 2. Tällä hetkellä sovellus olettaa, että Bluetooth -laitteen nimi on “BT12”. Android -sovellus lähettää yksinkertaisia yhden merkin komentoja robotille, mutta vastaanottaa komennon vahvistusmerkkijonot.

Vaihe 4: Lopuksi

You Tube -video robotin perustoiminnoista on nähtävissä osoitteessa:

You Tube -video robotin esteiden välttämisestä on nähtävissä osoitteessa:

Mitä olen oppinut:

Bluetooth -tiedonsiirto on ehdottomasti paras tapa ohjata robottia, vaikka BT12: n maksimialue on 10 metriä. 18650 pariston käyttö, joista toinen on moottorien virtalähde ja toinen Arduinon, kilven, servojen, BT12: n ja nestekidenäytön virtalähde, pidentää huomattavasti akun käyttöikää. Olin vaikuttunut NEO Pixel -valonauhasta, RGB -LEDit ovat kirkkaita ja helppokäyttöisiä, samoin kuin BT12 Bluetooth -moduuli, joka on toiminut moitteettomasti sen vastaanottamisen jälkeen.

Mitä seuraavaksi:

Tämä projekti koski aina Bluetooth -viestinnän käyttöä. Nyt kun minulla on toimiva malli ja voin ohjata robottia Android -sovelluksen kautta, olen valmis aloittamaan seuraavan projektin, joka on monimutkaisin, mitä olen yrittänyt, nimittäin kuusijalkainen, 3 DOM per jalka, Hexapod, jota ohjataan Bluetooth ja pystyä suoratoistamaan reaaliaikaista videota pään kautta, joka itse pystyy liikkumaan pystysuunnassa ja vaakasuunnassa. Odotan myös, että robotti välttää esteitä.