ESP8266 WIFI AP Controlat Quadruped Robot: 15 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Acesta este un tutorial pentru realizarea unui robot de 12 DOF sau cu patru picioare (patruped) utilizând servo SG90 cu servo driver și poate fi controlat utilizând serverul web WIFI prin browserul smartphone-ului

Costul total pentru acest proiect este de aproximativ 55 USD (pentru piesa electronică și rama robotului din plastic)

Pasul 1: Pregătiți cadrul

Tot obiectul 3D este gratuit pentru descărcare @ www.myminifactory.com sau www.thingiverse.com

Imprimați-l folosind suport material pentru o parte, cum ar fi piciorul, șoldurile și coapsele

Lista piesei tipărite:

1x corp de bază

1x capac

1x Suport baterie

4x șolduri (tip A și B)

4x Thight (tip A & B)

4x picior (tip A & B)

4x Scut

12x bucșă + șurub 12x 2mm

Pasul 2: Asamblați cadrul robotului

urmați pas cu pas video de mai sus pentru a asambla cadrul, șurubul este pentru gaura de 2 mm

Pasul 3: Piese electronice (Wemos D1 Mini)

Există o mulțime de variante NodeMCU pe piață și practic au aceeași funcționalitate, pentru acest proiect am ales Wemos D1 Mini.

Această parte va servi ca servere web pentru patrupedul nostru ca punct de acces.

Ceea ce aveți nevoie este doar să vă conectați la AP-ul cvadruped și să controlați toată mișcarea robotului dvs. și poate pentru viitorul proiect va afișa toate tabloul de bord al senzorilor de care aveți nevoie …

Acest mini D1 este o placă mini WIFI bazată pe ESP-8266EX. și are 11 pini de intrare / ieșire digitale, toți pini au întrerupere / pwm / I2C / un fir acceptat (cu excepția D0) 1 intrare analogică (intrare maximă de 3,3 V) o conexiune Micro USB

Cum să începeți în:

1. Instalați pentru Arduino 1.6.7 de pe site-ul pentru Arduino.
2. Porniți pentru Arduino și deschideți fereastra Preferințe.
3. în câmpul Adrese URL ale Managerului de plăci suplimentare. Puteți adăuga mai multe adrese URL, separându-le cu virgule.
4. Deschideți Tools → Board: xxx → Boards Manager și instalați esp8266 de către comunitatea ESP8266 (și nu uitați să selectați placa ESP8266 din meniul Tools> Board după instalare).

Pentru mai multe detalii puteți verifica videoclipul de mai sus

Faceți clic aici pentru a căuta în Aliexpress

Pentru acest proiect tot ce ai nevoie este să conectezi acest Pin:

1. Pinul NodeMCU RX se conectează la pinul Arduino Nano TX
2. Pinul NodeMCU TX se conectează la pinul Arduino Nano RX
3. Pinul NodeMCU G se conectează la pinul de ieșire DC-DC mini 5v Stepdown (-)
4. Pinul NodeMCU5V se conectează la pinul de ieșire DC-DC mini 5v Stepdown (+)

PS: Pentru programarea acestei plăci, trebuie să deconectați tot pinul atașat la arduino și DC-DC, în caz contrar veți primi o eroare …

Pasul 4: Piese electronice (Arduino Nano)

La fel și cu NodeMCU, pentru placa arduino puteți folosi orice placă potrivită pentru dvs., cum ar fi Arduino Pro Mini, Arduino Nano sau altceva.

Dar pentru acest proiect am ales Arduino Nano, pentru că nu am nevoie de mult de pin pe care l-am folosit, este mic și nu are nevoie de FTDI pentru a-l programa.

faceți clic aici pentru a căuta în Aliexpress

Pentru acest proiect folosesc doar:

1. Pinul Arduino nano RX se conectează la pinul NodeMCU TX
2. Pinul Arduino nano TX se conectează la pinul NodeMCU RX
3. Pinul Ardiono nano A4 se conectează la pinul SDA PCA9685
4. Pinul Arduino nano A5 se conectează la pinul SCA PCA9685
5. Pinul Arduino nano GND se conectează la pinul de ieșire DC-DC mini 5v Stepdown (-)
6. Pinul Arduino nano 5V se conectează la pinul de ieșire DC-DC mini 5v Stepdown (+)

vezi schema de mai sus pentru mai multe detalii

PS: Pentru programarea acestei plăci, trebuie să deconectați toate pin-urile atașate la NodeMCU și DC-DC, în caz contrar veți primi o eroare …

Pasul 5: Piese electronice (Tower Pro 9g Micro Servo)

Acesta este cel mai popular mini servo. Cântărește doar 9 grame și vă oferă un cuplu de 1,5 kg / cm. Destul de puternic în ceea ce privește dimensiunea sa. Potrivit pentru roboți de tip fascicul.

PS: Acest servo poate roti doar un unghi de 180 de grade

Caracteristici cheie:

• Corp translucid

• Ușoare

• Specificații de zgomot mai puțin:

• Dimensiuni: 22,6 x 21,8 x 11,4 mm

• Lungimea firului conectorului: 150 mm

• Viteza de funcționare (4,8 V fără sarcină): 0,12 sec / 60 grade

• Cuplu de blocare (4,8 V): 1,98 kg / cm

• Interval de temperatură: 30 până la 60 ° C (-22 până la 140 ℉)

• Lățimea benzii moarte: 4 usec

• Tensiune de funcționare: 3,5 - 8,4 volți

Faceți clic aici pentru a căuta servo SG90 în Aliexpress

Pasul 6: Piese electronice (16-Channel 12-bit PWM / Servo Driver - Interfață I2C - PCA9685 pentru Arduino)

Doriți să faceți robot walker? dar folosind doar microcontrolerul are un număr limitat de ieșiri PWM și te vei simți epuizat! Nu cu Adafruit 16-Channel 12-bit PWM / Servo Driver - interfață I2C. Cu acest breaker PWM și servo, puteți controla 16 ieșiri PWM cu funcționare liberă cu doar doi pini! Trebuie să rulați mai mult de 16 ieșiri PWM? Nici o problemă. Înlănțuiți până la 62 dintre aceste frumuseți pentru până la 992 ieșiri PWM remarcabile.

Această placă / cip folosește adresa I2C pe 7 biți între 0x60-0x80, selectabilă cu jumperi Bloc de borne pentru intrarea de alimentare (sau puteți utiliza rupturile de 0,1 "din lateral) Protecție inversă a polarității la intrarea blocului de borne LED verde de putere bună 3 conectori pin în grupuri de 4, astfel încât să puteți conecta 16 servouri simultan (mufele servo sunt puțin mai late de 0,1 ", astfel încât să puteți stiva 4 unul lângă celălalt pe 0,1" antet "Design capabil de lanț" Un loc pentru a plasa un mare condensator pe linia V + (în cazul în care aveți nevoie de el) rezistențe de serie de 220 ohmi pe toate liniile de ieșire pentru a le proteja și pentru a face LED-uri de conducere triviale Jumperii de lipit pentru 6 adrese selectați pini controler i2c controlat PWM driver cu un ceas încorporat. Spre deosebire de familia TLC5940, nu trebuie să-i trimiteți continuu semnal legând microcontrolerul, funcționarea complet gratuită! Este compatibil cu 5V, ceea ce înseamnă că îl puteți controla de la un microcontroler de 3,3V și puteți conduce în siguranță până la 6V ieșiri (acest este bun pentru când doriți să controlați L alb sau albastru ED-uri cu 3.4+ tensiuni înainte) 6 pini de selectare a adresei, astfel încât să puteți conecta până la 62 dintre acestea pe o singură magistrală i2c, un total de 992 de ieșiri - aceasta este o mulțime de servouri sau LED-uri Frecvență reglabilă PWM până la aproximativ 1,6 KHz 12 biți rezoluție pentru fiecare ieșire - pentru servouri, ceea ce înseamnă o rezoluție de aproximativ 4us la o rată de actualizare 60Hz Ieșire configurabilă push-pull sau open-drain Ieșire activă pin pentru a dezactiva rapid toate ieșirile.

faceți clic aici pentru a căuta în Aliexpress

În acest proiect avem nevoie doar de 12 CH pentru toate picioarele (3CH pe picior), conectați acest pin PCA9685 la Arduino Nano:

1. PCA9685 VCC la pinul de ieșire DC-DC mini 5v Stepdown (+)
2. PCA9685 GND la DC-DC mini 5v Stepdown (-) Pin de ieșire
3. PCA9685 Servo (PWM) power V + to UBEC (+) Output pin out
4. PCA9685 Servo (PWM) alimentează GND la UBEC (-) Pin de ieșire
5. PCA9685 SDA creează pinul arduino nano A4
6. PCA9685 pin SCL la pinul arduino nano A5
7. PCA9685 CH0 la partea dreaptă frontală, vă rugăm să potriviți culoarea cablului cu culoarea soclului PCA9685 (galben, roșu, maro / negru)
8. PCA9685 CH1 la piciorul frontal dreapta, vă rugăm să potriviți culoarea cablului cu culoarea soclului PCA9685 (galben, roșu, maro / negru)
9. PCA9685 CH2 la șoldul din față dreapta, vă rugăm să potriviți culoarea cablului cu culoarea soclului PCA9685 (galben, roșu, maro / negru)
10. PCA9685 CH4 la partea din spate dreaptă, vă rugăm să potriviți culoarea cablului cu culoarea soclului PCA9685 (galben, roșu, maro / negru)
11. PCA9685 CH5 la piciorul din spate drept, vă rugăm să potriviți culoarea cablului cu culoarea soclului PCA9685 (galben, roșu, maro / negru)
12. PCA9685 CH6 la șoldul din spate dreapta, vă rugăm să potriviți culoarea cablului cu culoarea soclului PCA9685 (galben, roșu, maro / negru)
13. PCA9685 CH8 la partea stângă frontală, vă rugăm să potriviți culoarea cablului cu culoarea soclului PCA9685 (galben, roșu, maro / negru)
14. PCA9685 CH9 la piciorul din stânga frontal, vă rugăm să potriviți culoarea cablului cu culoarea soclului PCA9685 (galben, roșu, maro / negru)
15. PCA9685 CH10 la șoldul frontal stâng, vă rugăm să potriviți culoarea cablului cu culoarea soclului PCA9685 (galben, roșu, maro / negru)
16. PCA9685 CH12 la partea din spate stânga, vă rugăm să potriviți culoarea cablului cu culoarea soclului PCA9685 (galben, roșu, maro / negru)
17. PCA9685 CH13 la piciorul din spate stânga, vă rugăm să potriviți culoarea cablului cu culoarea soclului PCA9685 (galben, roșu, maro / negru)
18. PCA9685 CH14 la șoldul din spate stânga, vă rugăm să potriviți culoarea cablului cu culoarea soclului PCA9685 (galben, roșu, maro / negru)

PS: Unele PCA9685 nu au soclu pentru codul culorilor, deci asigurați-vă că cablul galben de la servo SG90 merge la pinul de date PWM, cablul roșu merge la pinul V + și Negru / maro merge la pinul GND

Pasul 7: Conexiunea PWM la pinul servo

Faceți clic și măriți imaginea de mai sus pentru a vedea maparea pinului între PCA9685 și servo

PS: U folosiți doar 12CH de la 16 CH pentru acest proiect, așa că mai aveți 4CH rămași pentru expansiune, cum ar fi punerea servo radar sau puneți o armă nerf blaster pe ea … Puneți doar un cod suplimentar în arduino și NodeMCU

Pasul 8: Piese electronice (UBEC)

3A-UBEC este un regulator DC-DC în modul de comutare furnizat cu un pachet de baterii litiu de 2-6 celule (sau baterie NiMh / NiCd de 5-18 celule) și generează o tensiune sigură consistentă pentru receptor, giroscop și servos. Este foarte potrivit pentru elicopterul RC. În comparație cu modul liniar UBEC, eficiența generală a modului de comutare UBEC este mai mare.

În acest proiect, îl folosim pentru a alimenta toate servo-urile, are filtrare, astfel încât va reduce zgomotul care poate provoca erorile motorului și are un amplificator ridicat, suficient pentru a ridica sarcina robotului.

faceți clic aici pentru a căuta în Aliexpress

Conexiune pin:

1. UBEC (+) RED Ieșire pin la PCA9685 Servo (PWM) power V +
2. UBEC (-) BLACK Pin de ieșire la PCA9685 Servo (PWM) power GND
3. UBEC (+) RED Intrare la pinul bateriei (+)
4. Intrare UBEC (-) BLACK la pinul comutatorului

Pasul 9: Piese electronice (DC-DC Mini Stepdown)

Aproape că are aceeași funcție cu UBEC, dar acesta este doar un modul DC-DC simplu. Are un potometru care poate regla ieșirea V (+) de la 1V la 17V și nu are filtrare.

faceți clic aici pentru a-l căuta pe Aliexpress

PS: deci amintiți-vă, înainte de a-l utiliza, vă rugăm să ajustați V (+) la ieșirea de 5V folosind DC Volt meter

Conexiune pin:

1. Mini stepdown (+) IN la bateria (+)
2. Mini stepdown (-) IN la pinul comutatorului
3. Mini stepdown (+) OUT în paralel cu pinul NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) și PCA9685 (VCC)
4. Mini stepdown (-) OUT în paralel cu pinul NodeMCU (G), Arduino nano (GND) și PCA9685 (GND)

Pasul 10: altă parte electronică

Ceea ce aveți nevoie este în jur de (20 de cabluri sau mai puțin) sârmă jumper-mamă (căutare sârmă Aliexpress Jumper)

Comutator cu blocare automată sau puteți utiliza un alt tip de comutator (căutare comutator cu autoblocare Aliexpress)

și o pereche de conector JST de la baterie la comutator și UBEC / DC-DC stepdown (căutare conector Aliexpress JST)

Pasul 11: Sursa de alimentare

Există o mulțime de surse de energie pe care le poți folosi, pentru mine prefer să folosesc baterie lipo 3S reîncărcabilă. Are un curent de 11, 1 volți și o capacitate de 500 mAh sau mai mult (nu prea mult pentru a putea fi mai ușor).

Dar folosind 3S lipo aveți nevoie de un încărcător și nu este ieftin, așa că … puteți folosi o altă sursă de alimentare, cum ar fi bateria AAA, puteți să utilizați o baterie de serie 6 AAA, astfel încât să poată produce o sursă de alimentare de aproximativ 9V și cred că este suficientă putere pentru acest robot.

Faceți clic aici pentru a căuta bateria Lipo 3S în Aliexpress

Faceți clic aici pentru a căuta încărcătorul Lipo

Faceți clic aici pentru a căuta 6xAAA Suport baterie în Aliexpress

Pasul 12: Diagrama firului

Faceți clic și măriți imaginea de mai sus pentru a vedea toate diagramele de sârmă pentru acest proiect

PS: Aveți nevoie de lipire într-o parte și puneți un cap de cauciuc pentru a-l sigila pentru conexiunea dintre comutatorul de alimentare, UBEC și DC-DC.

Pasul 13: Codificare și poziție inițială

Conectați arduino nano folosind cablul mini USB la port USB (dar nu uitați să deconectați toate pin-urile de la Wemos D1 mini și DC-DC stepdown) și Deschideți „spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino” și blocați-l pe Arduino nano, dar nu-l faceți Nu uitați să selectați placa arduino pe Arduino nano și să selectați portul corect.

Apoi, conectați Wemos D1 mini la computer utilizând micro USB la USB (de asemenea, nu uitați să deconectați toate pin-urile DC-DC stepdown și Arduino nano). Decât deschideți „QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino” și blocați-l pe placa, dar înainte de aceasta vindeți placa corectă de preferință și selectați portul corect (mai multe detalii vă rugăm să reveniți la pasul 3)

După ce ați terminat, puteți reatașa tot pinul între arduino nano, wemos D1 mini și DC-DC stepdown și alimentarea robotului pentru a regla poziția inițială corectă.

POZĂ INIȚIALĂ (Vezi imaginea de mai sus) reajustează tot piciorul cât mai aproape posibil de imaginea de mai sus.

După ce porniți robotul, dacă poziția piciorului nu este aceeași cu imaginea de mai sus decât tot ce aveți nevoie este:

1. deșurubați Servo Hornul și desprindeți servo hornul de servo.
2. întoarceți piciorul până ajunge suficient de aproape cu poza inițială
3. reatașați claxonul servo și montați-l din nou
4. fă-o pentru toate meciurile de meci dor

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino a rezolvat deja o problemă, cum ar fi greu de conectat (wifi) și redarea paginii web eșuează, pentru cine blochează programul mai vechi înainte de 31-3-2019, vă rugăm să îl descărcați din nou mai sus

2. există o nevoie suplimentară de instalare a bibliotecii (copiați-o în dosarul bibliotecii)

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

Pasul 14: Controlul robotului

Deoarece acest robot a devenit punct de acces WIFI, deci tot ce ai nevoie este:

1. Pornirea robotului
2. Deschideți setarea wifi pe telefonul smartphone
3. Conectați-vă la punctul de acces SpiderRobo cu parola este „12345678”
4. Deschideți browserul web pe telefonul dvs. smartphone și tastați

Acum robotul dvs. este gata să vă ia comanda …

Pasul 15: Pentru cei care au o problemă cu deschiderea paginii web sau conectarea la AP

AM REZOLVAT ACEST NUMĂR, VĂ RUGĂM SĂ ÎL DESCĂRCAȚI DIN NOU DIN PASUL 13 DE MAI SUS (remediați la 31-4-2019)

unele dintre mini-clonele Wemos D1 au un ESP defect sau defect și cauzează: - Se conectează greu la AP

- Nu se deschide pagina

- Încărcarea nu se termină

Pentru mai multe detalii, consultați videoclipul de mai sus …