Mașină robot Arduino Bluetooth: 18 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Construiți-vă prima mașină robot Arduino!

Cele mai complete și cuprinzătoare instrucțiuni vizuale pas cu pas pentru a vă construi primul robot Arduino Bluetooth. Bucurați-vă!

Pasul 1: Prezentare generală a proiectului

Un șasiu de mașină robot conține cadrul inferior, pe care sunt atașate motoarele care conduc anvelopele / roțile. Motoarele sunt conectate la un motor Drive Shield care este conectat (stil piggyback) la placa Arduino UNO. Un modul receptor Bluetooth este conectat și la placa Arduino. Arduino este programat pentru a primi semnale Bluetooth de la o aplicație Android și pentru a porni / opri motoarele, prin urmare rotind roțile și mutând mașina.

Pasul 2: Metodologie: Obțineți, pregătiți, asamblați

• Obțineți componente: adunați toate componentele în avans pentru a finaliza proiectul.
• Pregătiți module: Atașați conectori la toate modulele care sunt legate între ele.
• Proiect de asamblare: secvențați ansamblul pentru a asigura conexiuni ușoare și ușoare.

Pasul 3: Componente

• Placa Arduino Uno R3: Proiectul folosește Freenove UNO R3, dar orice placă compatibilă Arduino va funcționa. Arduino conține codul proiectului, citește (intrare) semnale Bluetooth de la modulul Bluetooth și scrie semnale (ieșire) pe ecranul motorului.
• L293D Motor Drive Shield: Proiectul utilizează placa de expansiune Gikfun Motor Drive Shield L293D pentru Arduino UNO. Ecranul motorului citește (intrare) semnale de pe placa Arduino și acționează (ieșire) servo care rotesc roțile.
• HC-05 Bluetooth Wireless: Proiectul utilizează modulul DSD-Tech HC-05 Bluetooth Serial Pass-Through. Modulul Bluetooth primește semnale (de intrare) Bluetooth din aplicația Android și trimite semnale (de ieșire) către placa Arduino.
• Set de mașină robot: kitul conține un șasiu, motoare, anvelope / roți, fire, șuruburi, piulițe etc. Un kit de bază include un șasiu (poate 2), 4 motoare, 4 roți și piulițe, șuruburi, șuruburi și 2 fire pe motor.
• Baterii: Două baterii: o baterie de 9V pentru placa Arduino și o unitate de 4 AA pentru ecranul motorului. O baterie de 9V conduce Arduino, iar o unitate de 4 baterii AA conduce ecranul motorului.
• Aplicație Android: aplicație Android Bluetooth RC Controller pentru a trimite semnale Bluetooth către mașina robotului. Aplicația controlează mișcările mașinii robotului (mergeți înainte, mergeți înapoi, faceți stânga, faceți dreapta).

Pasul 4: Pregătiri: Prezentare generală

Mașina robot este de obicei vândută (eBay, Amazon, Banggood etc.) fie ca kit de bază (șasiu, motoare, roți, piulițe, șuruburi, fire, dar fără plăci) sau ca un kit complet (cu Arduino, Motor Shield, Bluetooth, Baterii, instrucțiuni de asamblare și, opțional, alți senzori). Ansamblul este același, atâta timp cât aveți toate componentele.

Pasul 5: Firele motorului

Fiecare motor trebuie să fie conectat la 2 fire: masă și tensiune. Pentru coerență, conectați (prin lipire sau cu cârlige) firul de tensiune pozitiv (roșu) la conectorul superior al motorului și firul negativ de împământare (negru, albastru sau orice altă culoare) la conectorul inferior al motorului.

Faceți acest lucru ÎNAINTE de asamblare, fiecare motor individual. Dacă după asamblare, lipirea conexiunii de sârmă inferioară poate fi un pic dificilă (dar realizabilă!). De asemenea, este recomandabil să lipiți firele pe verticală (îndreptate în sus, nu lateral), oferind astfel mai multă lungime a firului, facilitând conectarea celuilalt capăt la ecranul motorului.

Pasul 6: fire Bluetooth

Modulul HC-05 Bluetooth are nevoie de 4 fire:

RX & TX: Femelă (de la partea HC-05) la Tată (Motor Shield TX & RX header pins).

VCC & GND: Femelă (de la partea HC-05) la Femelă (servodirecții scut motor + & - pini).

Pasul 7: Firele ecranului motorului

Motor Shield va sta deasupra plăcii Arduino (piggyback), astfel încât GPIO-urile (pini) vor corespunde plăcii Arduino de sub ea. Nu putem sau nu dorim să lipim direct pinii de pe placa Arduino.

Deci, trebuie să lipim un antet cu 2 pini la GPIO 0 & 1 pe ecranul motorului (prin urmare, conectarea la pinii Arduino RX și TX, respectiv, dedesubt). Acestea se vor conecta ulterior la pinii HC-05 Bluetooth TX și RX (deci, în ordine inversă: Bluetooth RX la Arduino TX și Bluetooth TX la Arduino RX).

Pasul 8: Codul logic Arduino

Arduino trebuie să citească semnalele de intrare (Bluetooth) și să scrie comenzi de ieșire pe motoare pentru a mișca roțile. Codul poate fi copiat lipit din caseta de mai jos în ID-ul Arduino de pe Mac / PC, apoi încărcat pe placa Arduino.

Codul are nevoie de biblioteca AFMotor (AF = Ada Fruit). Aceasta este o bibliotecă standard și poate fi instalată direct din Arduino IDE (nu sunt necesare linkuri externe). Navigați Schiță> Includeți bibliotecă> Gestionați bibliotecile, apoi căutați din Adafruit Motor Shield. Instalați versiunea 1.0.1 (nu 2.0) pentru acest proiect. Apoi copiați / lipiți codul de mai jos într-un nou fișier de proiect IDE, verificați apoi încărcați. Odată ce încărcarea are succes, deconectați placa Arduino (deoarece va păstra codul în memoria sa). Arduino este acum gata ca dispozitiv independent.

Pasul 9: Android Arduino Bluetooth RC Car App

Pe un telefon Android, navigați la Magazin Google Play și descărcați aplicația Arduino Bluetooth RC Car. Aplicația se va împerechea ulterior cu modulul Bluetooth HC-05 odată conectat la Arduino / Motor Shield. Aplicația vă va permite să controlați mișcările mașinii.

Pasul 10: Baterii

Veți avea nevoie de 2 baterii:

O baterie de 9V cu baterie care va alimenta placa Arduino.

Un suport de baterie 4xAA (sau orice altceva de care are nevoie Robot Car Kit) pentru alimentarea scutului motorului. Este posibil ca firele să fie sertizate pentru a se asigura că se potrivesc în siguranță în interiorul știftului scutului motorului.

Pasul 11: Asamblare: Prezentare generală

Secvența de asamblare este importantă pentru a asigura un progres lin până la finalizarea cu succes a proiectului. Asa de, 1. Începeți cu șasiul (motoare, roți)

2. Conectați scutul motorului la placa Arduino.

3. Conectați motoarele la ecranul motorului

4. Conectați modulul Bluetooth HC-05 la ecranul motorului

Pasul 12: Trusă de mașină robot

Kitul va avea cel mai probabil instrucțiuni de asamblare, dar în general respectă pașii următori:

1. Decideți partea din față și partea din spate a mașinii (în fotografie, partea din față este îndreptată în sus ca înaintarea din perspectiva vizualizatorului).

2. Marcați motoarele ca stânga față, stânga spate și dreapta față, dreapta spate. Acest lucru este pentru a facilita conexiunile la latura stânga și dreapta a scutului motorului.

3. Asamblați fiecare motor pe rând, observând poziția ca în fotografie (motoarele din față sunt orientate spre spate, motoarele din spate sunt orientate spre înainte). Pentru fiecare motor:

3.1 Așezați motorul pe șasiu

3.2 Fixați cu consolele pe fiecare parte

3.3 Adăugați șurubul și piulițele și fixați-le pentru a fixa motorul în poziție

3.4 Adăugați codificatorul de viteză (cerc negru / gri)

3.5 Atașați roata pe partea exterioară a motorului

Pasul 13: Arduino & Motor Shield

Motor Shield va scoate în evidență placa Arduino. Așezați ecranul motorului deasupra Arduino asigurând alinierea corectă a pinilor: Motor Shield 0 RX și 1 pini TX deasupra Arduino 0 RX și 1 pini TX.

Împingeți ușor în jos până când cele 2 plăci sunt aliniate și conectate în siguranță. La final, Motor Shield LEFT va fi deasupra intrării bateriei Arduino 9V.

Fixează o cutie mică goală în mijlocul șasiului și poziționează combo-ul Arduino / Motor Shield deasupra (puțin deasupra motoarelor).

Asigurați-vă că Bluetooth RX / TX este orientat spre partea din față a mașinii și intrarea bateriei Arduino 9V în stânga mașinii. Pinii Motor Shield M1 și M2 sunt acum în stânga mașinii, iar pinii M3 și M4 sunt acum în dreapta mașinii.

Pasul 14: Cablarea ecranului motorului

Motor Shield are 4 conectori de motor: M1, M2 pe partea stângă și M3, M4 pe partea dreaptă. Motorul are un fir galben -ve și un fir roșu + ve (vezi foto). Primul pin al fiecărui M este pinul orientat spre exterior (de exemplu, M1 / M4 primul pin este orientat spre față, M2 / M3 primul pin este orientat spre spate).

M1 conectează motorul din față stânga: primul pin -ve, al doilea pin + ve

M2 conectează motorul din spate stânga: primul pin -ve, al doilea pin + ve

M3 conectează motorul din spate dreapta: primul pin -ve, al doilea pin + ve

M4 conectează motorul din față dreapta: primul pin -ve, al doilea pin + ve

Conexiunile Mx corecte sunt importante pentru a vă asigura că roțile se rotesc împreună în direcția corectă. De exemplu, atunci când mașina trebuie să avanseze, toate roțile ar trebui să se rotească în sens invers acelor de ceasornic, iar inversul este valabil pentru mișcarea înapoi.

Pasul 15: Cablarea Bluetooth HC-05

Modulul HC-05 Bluetooth are nevoie de 4 fire: RX și TX se conectează la Arduino / Motor Shield TX & RX, GND și VCC la servomotorii Shield Motor - + + pini. În partea din stânga frontală a scutului motorului există 2 clustere de câte 3 pini; este al doilea cluster (mai aproape de portul USB) care trebuie conectat, pinul din stânga este -ve și cel din dreapta este + ve).

Bluetooth RX (negru) -> Motor Shield 2-Pin Header 1 (TX)

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

Bluetooth GND (maro) -> - Servos (pinul din stânga)

Bluetooth VCC (roșu) -> + Servo (pinul din dreapta)

Pasul 16: Cablarea bateriilor

Fixează (utilizând Blu Tack, bandă dublă sau lipici) bateria de 9V în partea din față a mașinii. Conectați dispozitivul de prindere a bateriei la priza de intrare a bateriei Arduino 9V (în partea stângă a mașinii). Indicatorul luminos verde Motor Shield va porni modulul Bluetooth (de obicei roșu), lumina va începe să clipească (indicând că este gata de asociere).

Fixează pachetul de 4 baterii AA pe spatele mașinii. Conectați firele negative (negre) și pozitive (roșii) pachetului la pinii bateriei Motor Shield (2 pini albastri orientați spre partea din spate a mașinii). Pinul drept marcat GND se conectează la firul negru, celălalt pin stâng la firul roșu.

Pasul 17: Testare și conducere

Mașina este acum gata! Dar, pentru a-l face să se miște, trebuie să împerechem modulul Bluetooth cu aplicația pentru Android. Asigurați-vă că lumina modulului Bluetooth clipește pornit / oprit, indicând că poate fi căutată și gata de asociere.

1. Navigați la Setările telefonului Android> Bluetooth și căutați modulul Bluetooth al mașinii. În proiectul nostru, modulul este DSD TECH HC-05, parola / pinul este de obicei 1234 (dacă nu, atunci 0000). Asociați telefonul Android cu HC-05.

2. Lansați aplicația Bluetooth RC Car, navigați la Setări (meniu cu pictogramă dentată), apoi din meniul Opțiuni selectați „Conectare la mașină”. Dacă totul este bine, conexiunea se face (intermitentul Bluetooth se oprește), iar cercul roșu mare din stânga sus al ecranului aplicației se va transforma în verde.

3. Așezați șasiul mașinii deasupra unei cutii lungi subțiri de pe birou, astfel încât cutia să fie în mijlocul șasiului și roțile să se poată roti liber în jurul acesteia. Testați conexiunea atingând fiecare buton Înainte, Înapoi, Dreapta și Stânga de pe ecranul aplicației. Vizionați videoclipuri pentru imagini.

4. Dacă roțile se rotesc corect (de ex. În sens invers acelor de ceasornic pentru înainte), așezați mașina pe o suprafață netedă (marmură, vinil, lemn, NU covor) și conduceți mașina în jur. Bucurați-vă!

Pasul 18: Cum funcționează

Aplicația Bluetooth RC Controller trimite următoarele comenzi (sub formă de caractere) către modulul bluetooth auto HC-05:

„F” pentru a merge mai departe

„B” pentru a merge înapoi

„L” pentru a vira la stânga

„R” pentru a vira la dreapta

„S” pentru a opri mașina

Consultați Setările aplicației pentru mai multe comenzi pe care le puteți adăuga la codul Arduino.

Logica plăcii Arduino citește intrarea Bluetooth HC-05 (continuu în funcția buclă ()), utilizând conexiunile RX / TX și instruiește Motor Shield să deplaseze motoarele / roțile pentru a executa comanda. De exemplu, pentru a vira la stânga, Arduino mută motoarele M1 și M2 înainte și motoarele M3 și M4 înapoi.