Robot Bluetooth: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

ARDUINO BLUETOOTH ROBOT CAR

Data proiectului: august 2018

Echipament proiect:

1. 1 * Platforma de bază personalizată.

2. 4 * Motor DC + Roți.

3. 3 * 18650 baterii cu 3 suport baterii și 2 * 18650 baterii cu 2 suport baterii.

4. 2 * Comutatoare basculante.

5. 2 * LED-uri roșii cu rezistențe 220K în serie

6. 1 * kit care conține: 2 buc Servomotor SG90 + 1 buc Servo suport 2 axe.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * Arduino Sensor Shield V5

9. 1 * L298N Dual Bridge DC Motor pas cu pas

10. 1 * Modul cu ultrasunete HC-SR04

11. 1 * 8 led neo pixel strip ws2812b ws2812 smart led strip RGB

12. 1 * BT12 Bluetooth Module BLE 4.0

13. 1 * 12V tensiune afișaj de 4 cifre

14. Afișaj LCD 1 * 1602 plus IIC Modul adaptor de interfață serială

15. Hot Glue, M3 stand-offs, șuruburi, șaibe.

16. Sârme jumper de la bărbat la femeie de 10cm și 15cm.

17. Sârmă simplă de 1mm aproximativ 50cm.

18. Unelte, inclusiv: Fier de lipit, șurubelnițe în miniatură și clește

19. Cablu USB la Arduino.

PREZENTARE GENERALĂ

Acesta este al doilea proiect pe bază de Arduino pe care l-am trimis către Instructables, totuși robotul descris mai jos este al patrulea robot pe care l-am construit. Acest robot se bazează pe o versiune anterioară bazată pe WiFi, această nouă versiune are atât comunicații WiFi, cât și Bluetooth. Conexiunea WiFi pentru a permite camerei să transmită video direct în aplicația Android. și Bluetooth pentru a oferi un control simplu al robotului. Codul Arduino ascultă comenzile Bluetooth, le primește, decodează comanda, acționează asupra comenzii și în cele din urmă returnează un mesaj de răspuns la aplicația Android. confirmând că a fost adoptată comanda. Pe lângă acest feedback despre aplicația Android. robotul repetă de asemenea comenzile pe propriul ecran LCD de 16x2 linii.

Filozofia mea atunci când construiesc roboți este să mă asigur că acestea funcționează nu numai în modul necesar, ci și că arată corect din punct de vedere estetic, cu linii curate și metode de construcție bune. Am folosit o serie de resurse bazate pe internet atât pentru electronică, cât și pentru codul Arduino și pentru asta le mulțumesc acelor colaboratori.

Alegerea bateriilor 18650 sa bazat pe puterea lor și pe ușurința de a obține baterii second hand de bună calitate, de obicei de pe laptopuri vechi. Placa Arduino este o clonă standard, la fel ca și controlerul motor L298N Dual Bridge. Motoarele de curent continuu sunt adecvate proiectului, dar am simțit că motoarele de curent continuu mai mari de 6V cu acționare directă ar funcționa mai bine, acesta fiind un posibil viitor upgrade la proiect.

Pasul 1: Diagrama Fritzing

Diagrama Fritzing arată diferitele conexiuni de la baterii, prin intermediul comutatorului cu doi poli, la Arduino Uno. De la Arduino Uno la driverul de motor L298N, afișaj de linie LCD 16X2, Bluetooth BT12, transmițător și receptor HC-SR04 sonic, servos pentru cameră și transmițător sonic și, în cele din urmă, de la L298N la motoarele de curent continuu.

Notă: Diagrama Fritzing nu prezintă niciunul dintre cablurile GND

Pasul 2: Construcție

CONSTRUCTIE

Construcția de bază a constat dintr-o singură bază 240 mm x 150 mm x 5 mm cu găuri găurite pentru stand-off-urile M3, găuri pentru suporturile L298N, MPU-6050 și Arduino Uno. O singură gaură de 10 mm a fost forată în bază pentru a permite cabluri de control și cabluri de alimentare. Folosind stand-off-uri de 10 mm, driverul de motor LCD, Arduino Uno și L298N au fost atașate și cablate conform schemei de mai sus.

Motoarele de curent continuu au fost montate pe placa inferioară folosind adeziv fierbinte. După ce au fost lipite firele fiecărui motor au fost conectate la conectorii stânga și dreapta ai driverului motorului L298N. Jumperul driverului de motor L298 a fost instalat astfel încât să poată fi furnizată o sursă de 5V pentru placa Arduino Uno. Apoi, suporturile pentru baterii 18650 au fost lipite pe partea inferioară a bazei și cablate printr-un comutator cu doi poli la Arduino Uno și la intrările de 12V și la sol ale driverului motorului L298.

Cablurile servo ale camerei au fost conectate la pinii 12 și 13, cablul servo HC-SR04 a fost atașat la pinul 3. Pinii 5, 6, 7, 8, 9 și 11 au fost atașați la driverul motorului L298N. Modulul BT12 Bluetooth a fost conectat la pin-urile Bluetooth Arduino Sensor Shield V5, VCC, GND, TX și RX, cu cabluri TX și RX inversate. Setul de pini URF01 a fost utilizat pentru a atașa pinii HC-SR04, VCC, GND, Trig și Echo, în timp ce setul de pini IIC a fost utilizat pentru a conecta pinii LCD VCC, GND, SCL și SCA. În cele din urmă, cei 8 pini de lumină cu LED VCC, GND și DIN au fost conectați la pinul 4 și pinii asociați VCC și GND.

Întrucât ambele pachete de baterii și comutatoarele lor de alimentare erau montate sub bază, un singur LED roșu și un rezistor de 220K au fost adăugate în paralel cu întrerupătorul de alimentare, astfel încât să se lumineze atunci când comutatorul de alimentare a fost pornit.

Fotografiile atașate arată etapele de construcție ale robotului, începând cu standurile M3 fiind atașate la Arduino Uno și L298N, apoi ambele articole sunt atașate la bază. Suporturi suplimentare M3 sunt utilizate împreună cu placa de alamă pentru a construi o platformă pe care sunt montate HC-SR04 și Camera Servo. Fotografii suplimentare arată cablarea și construcția motoarelor, suporturilor bateriei și banda de lumină Neo pixel.

Pasul 3: Codificare Arduino și Android

Codificare ARDUINO:

Folosind software-ul de dezvoltare Arduino 1.8.5, următorul program a fost modificat și apoi descărcat pe placa Arduino Uno printr-o conexiune USB. A fost necesar să găsiți și să descărcați următoarele fișiere de bibliotecă:

· LMotorController.h

· Sârmă.h

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NewPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(Toate aceste fișiere sunt disponibile de pe site-ul web

Fotografia de mai sus arată o soluție simplă pentru a permite descărcarea codului Arduino pe placa Arduino Uno. În timp ce modulul BT12 a fost atașat la pinii TX și RX, programul de descărcare va eșua întotdeauna, așa că am adăugat o conexiune de întrerupere simplă pe linia TX care a fost întreruptă în timp ce codul a fost descărcat și apoi refăcut pentru a testa comunicațiile BT12. Odată ce robotul a fost testat complet, am eliminat acest link rupibil.

Fișierul cod sursă Arduino și Android poate fi găsit la sfârșitul acestei pagini

Codificare ANDROID:

Utilizarea versiunii Android Studio 3.1.4. și ajutorul multor surse de informații pe internet, pentru care îmi mulțumesc, am dezvoltat o aplicație care permite utilizatorului să selecteze și să se conecteze la o sursă WiFi pentru cameră și o sursă Bluetooth pentru a controla acțiunile robotului. Interfața cu utilizatorul este afișată mai sus, iar următoarele două linkuri prezintă videoclipurile robotului și ale camerei în acțiune. A doua captură de ecran arată opțiunile de scanare și conectare WiFi și Bluetooth, acest ecran va verifica, de asemenea, dacă aplicația are permisiunile necesare pentru a accesa atât rețeaua WiFi, cât și dispozitivele Bluetooth. Aplicația poate fi descărcată prin linkul de mai jos, totuși nu pot garanta că va funcționa pe nicio altă platformă, cu excepția unui Samsung 10.5 Tab 2. În prezent, aplicația presupune că dispozitivul Bluetooth este numit „BT12”. Aplicația Android trimite robotului comenzi simple de un caracter, dar primește șiruri de confirmare a comenzii în schimb.

Pasul 4: Pentru a încheia

Videoclipul You Tube cu funcționarea de bază a robotului poate fi văzut la:

Videoclipul You Tube al evitării obstacolelor robotului poate fi văzut la:

Ce am învățat:

Comunicarea Bluetooth este cu siguranță cea mai bună metodă de control al robotului, chiar și cu raza maximă de 10 m pe care BT12 o are. Utilizarea bateriilor 18650, un set pentru alimentarea motoarelor și un al doilea set pentru alimentarea dispozitivelor Arduino, scut, servo, BT12 și LCD ajută foarte mult la prelungirea duratei de viață a bateriei. Am fost impresionat de banda de lumină NEO Pixel, LED-urile RGB sunt luminoase și ușor de controlat la fel ca modulul Bluetooth BT12 care a funcționat fără cusur de când l-am primit.

Ce urmeaza:

Acest proiect a fost întotdeauna despre utilizarea comunicațiilor Bluetooth. Acum, că am un model de lucru și pot controla robotul prin intermediul aplicației Android, sunt gata să încep următorul proiect care va fi cel mai complex pe care l-am încercat, și anume un șase picior, 3 DOM pe picior, Hexapod care va fi controlat de Bluetooth și posibilitatea de a transmite în flux videoclipuri în timp real prin capul său, care în sine va putea să se miște vertical și orizontal. De asemenea, mă aștept ca robotul să evite obstacolele.