Robotické auto Arduino Bluetooth: 18 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Zostavte si svoje prvé robotické auto Arduino!

Najúplnejšie a najkomplexnejšie vizuálne pokyny krok za krokom k zostaveniu prvého robotického auta Bluetooth s Arduino. Užite si to!

Krok 1: Prehľad projektu

Podvozok robota obsahuje spodný rám, na ktorom sú pripevnené motory poháňajúce pneumatiky/kolesá. Motory sú pripojené k napájanému štítu pohonu motora, ktorý je (v štýle piggyback) spojený s doskou Arduino UNO. K doske Arduino je tiež pripojený modul prijímača Bluetooth. Arduino je naprogramované na príjem signálov Bluetooth z aplikácie pre Android a na zapínanie/vypínanie motorov, teda otáčanie kolies a pohyb auta.

Krok 2: Metodika: Získajte, pripravte sa, zostavte

• Získať komponenty: Zhromaždite všetky komponenty vopred a dokončite projekt.
• Príprava modulov: Pripojte konektory ku všetkým modulom, ktoré sú navzájom prepojené.
• Zostavovací projekt: Usporiadajte zostavu tak, aby bolo zaistené hladké a ľahké spojenie.

Krok 3: Komponenty

• Doska Arduino Uno R3: Projekt používa Freenove UNO R3, ale postačí akákoľvek doska kompatibilná s Arduino. Arduino obsahuje kód projektu, číta (vstupuje) signály Bluetooth z modulu Bluetooth a zapisuje (výstup) signály na štít motora.
• L293D Motor Drive Shield: Projekt používa Gikfun Motor Drive Shield Expansion Board L293D pre Arduino UNO. Štít motora číta (vstupné) signály z dosky Arduino a poháňa (výstupné) servá, ktoré otáčajú kolesá.
• Bezdrôtové Bluetooth HC-05: Projekt využíva sériový priechodný modul Bluetooth DSD-Tech HC-05. Modul Bluetooth prijíma (vstupné) signály Bluetooth z aplikácie pre Android a odosiela (výstupné) signály na dosku Arduino.
• Robot súprava do auta: Súprava obsahuje podvozok, motory, pneumatiky / kolesá, drôty, skrutky, matice, atď. Základná sada obsahuje podvozok (možno 2), 4 motory, 4 kolesá, a matice, svorníky, skrutky a 2 drôty za motor.
• Batérie: Dve batérie: 9 V pre dosku Arduino a 4 AA jednotka pre štít motora. 9V batéria poháňa Arduino a jednotka 4 batérií AA poháňa štít motora.
• Aplikácia pre Android: aplikácia Android Bluetooth RC Controller na odosielanie signálov Bluetooth do auta s robotom. Aplikácia ovláda pohyby auta robota (choďte dopredu, dozadu, odbočte vľavo, odbočte vpravo).

Krok 4: Prípravy: Prehľad

Robotické auto sa zvyčajne predáva (eBay, Amazon, Banggood atď.) Buď ako základná súprava (podvozok, motory, kolesá, matice, skrutky, vodiče, ale žiadne dosky) alebo ako kompletná súprava (s Arduino, Motor Shield, Bluetooth, Batérie, montážny návod a voliteľne ďalšie snímače). Zostava je rovnaká, pokiaľ máte všetky komponenty.

Krok 5: Drôty motora

Každý motor musí byť pripojený k 2 vodičom: uzemneniu a napätiu. Kvôli zaisteniu konzistencie pripojte (spájkovaním alebo zavesením) kladný napäťový vodič (červený) k hornému konektoru motora a záporný uzemňovací vodič (čierny, modrý alebo inú farbu) k spodnému konektoru motora.

Vykonajte to PRED montážou, každý motor jednotlivo. Ak po montáži môže byť spájkovanie spodného drôtu trochu náročné (ale uskutočniteľné!). Odporúča sa tiež spájkovať vodiče zvisle (smerujúce hore, nie do strán), čím sa zaistí väčšia dĺžka drôtu, čo uľahčí pripojenie druhého konca k štítu motora.

Krok 6: Drôty Bluetooth

Modul Bluetooth HC-05 potrebuje 4 vodiče:

RX & TX: Zásuvka (zo strany HC-05) na Zásuvka (kolíkové kolíky motorového štítu TX a RX).

VCC a GND: Zásuvka (zo strany HC -05) na Zásuvka (serva motorového štítu + a - kolíky).

Krok 7: Drôty štítu motora

Motorový štít bude sedieť na vrchu dosky Arduino (piggyback), takže jeho GPIO (piny) budú zodpovedať doske Arduino pod ním. Nemôžeme, alebo nechceme, spájkovať kolíky dosky Arduino priamo.

Takže, je potrebné spájkovať hlavičky 2-pin k GPIO 0 a 1, na Motor Shield (teda pripojenie k Arduino RX a TX kolíky, v uvedenom poradí, dole). Tie sa potom pripojiť k HC-05 Bluetooth TX a RX kolíky (tak, v obrátenom poradí: Bluetooth RX Arduino TX, a Bluetooth TX Arduino RX).

Krok 8: Logický kód Arduino

Na pohyb kolies potrebuje Arduino čítať vstupné signály (Bluetooth) a zapisovať výstupné príkazy do motorov. Kód je možné skopírovať z nižšie uvedeného poľa do Arduino IDE na vašom počítači Mac/PC a potom nahrať na dosku Arduino.

Kód potrebuje knižnicu AFMotor (AF = Ada Fruit). Toto je štandardná knižnica a je možné ju nainštalovať priamo z Arduino IDE (nie sú potrebné žiadne externé odkazy). Prejdite na položku Skica> Zahrnúť knižnicu> Spravovať knižnice a potom hľadajte v programe Adafruit Motor Shield. Nainštalujte pre tento projekt verziu 1.0.1 (nie 2.0). Potom skopírujte/prilepte nižšie uvedený kód do nového súboru projektu IDE, overte a potom nahrajte. Akonáhle je nahrávanie úspešné, odpojte dosku Arduino (pretože si zachová kód vo svojej pamäti). Arduino je teraz pripravené ako samostatné zariadenie.

Krok 9: Aplikácia Android RC Arduino Bluetooth RC do auta

Na telefóne so systémom Android, prejdite na Google Play a stiahnite si Arduino Bluetooth RC Car app. The aplikáciu neskôr spárovať s modulom HC-05 Bluetooth Po pripojení k Arduino / Motor Shield. Aplikácia vám umožní ovládať pohyby auta.

Krok 10: Batérie

Budete potrebovať 2 batérie:

9V batéria so zaistením batérie, ktorá bude napájať dosku Arduino.

Držiak batérie 4xAA (alebo čokoľvek, čo vaša súprava do auta do auta potrebuje) na napájanie štítu motora. Možno bude potrebné vodiče zalisovať, aby sa zaistilo, že sa bezpečne zmestia do kolíka štítu motora.

Krok 11: Zostavenie: Prehľad

Postupnosť montáže je dôležitá pre zaistenie plynulého postupu až do úspešného konca projektu. Takže, 1. Začnite s podvozkom (motory, kolesá)

2. Pripojte štít motora k doske Arduino.

3. Spojte motory s krytom motora

4. Pripojte modul Bluetooth HC-05 k štítu motora

Krok 12: Súprava robotického auta

Súprava bude mať pravdepodobne návod na montáž, ale spravidla dodržiava nasledujúce kroky:

1. Rozhodnite o prednej a zadnej časti auta (na fotografii predná strana smeruje z pohľadu diváka dopredu).

2. Označte motory ako ľavý predný, ľavý zadný a pravý predný, pravý zadný. Toto má uľahčiť spojenie s ľavou a pravou stranou štítu motora.

3. Zostavte postupne každý motor a všímajte si umiestnenie ako na fotografii (predné motory smerujú dozadu, zadné motory smerujú dopredu). Pre každý motor:

3.1 Umiestnite motor na podvozok

3.2 Zaistite úchytkami na každej strane

3.3 Pripojte skrutku a matice a zaistite, aby bol motor na svojom mieste

3.4 Pridajte snímač rýchlosti (čierny/sivý kruh)

3.5 Pripojte koleso k vonkajšej strane motora

Krok 13: Arduino a štít motora

Motor Shield bude sprevádzať dosku Arduino. Umiestnite štít motora na vrch Arduino, aby bolo zaistené správne zarovnanie pinov: Kolíky Motor Shield 0 RX a 1 TX na vrchy kolíkov Arduino 0 RX a 1 TX.

Jemne zatlačte nadol, kým nie sú 2 dosky bezpečne zarovnané a prepojené. Po dokončení bude Motor Shield LEFT nad vstupom 9V batérie Arduino.

Opravte malý prázdny box v strede šasi a umiestnite kombináciu Arduino/Motor Shield hore (mierne nad motory).

Zaistite, aby bol Bluetooth RX/TX otočený k prednej časti auta a 9V batériový vstup Arduino naľavo od auta. Kolíky Motorového štítu M1 a M2 sú teraz na ľavej strane auta a kolíky M3 a M4 sú teraz na pravej strane auta.

Krok 14: Zapojenie štítu motora

Motorový štít má 4 konektory motora: M1, M2 na ľavej strane a M3, M4 na pravej strane. Motor má záporný žltý vodič a záporný červený vodič (pozri fotografiu). Prvý kolík každého M je kolík smerujúci von (napr. M1/M4 1. kolík smeruje spredu, M2/M3 1. kolík smeruje dozadu).

M1 spája motor vľavo vpredu: 1. pin -ve, 2. pin +ve

M2 spája ľavý zadný motor: 1. kolík -veko, 2. kolík +ve

M3 spája pravý zadný motor: 1. kolík -veko, 2. kolík +ve

M4 spája motor vpredu vpredu: 1. kolík -veko, 2. kolík +ve

Správne pripojenia Mx sú dôležité na zaistenie toho, aby sa kolesá spoločne otáčali v správnom smere. Napríklad, keď sa má auto pohnúť dopredu, všetky kolesá by sa mali otáčať proti smeru hodinových ručičiek a pri spätnom pohybe to platí naopak.

Krok 15: Zapojenie Bluetooth HC-05

Modul Bluetooth HC -05 potrebuje 4 vodiče: RX a TX na pripojenie k servomotorovým štítom Arduino/Motor Shield TX & RX, GND a VCC - & +. Na prednej ľavej strane štítu motora sú 2 zoskupenia po 3 kolíkoch; je to druhý klaster (bližšie k portu USB), ktorý je potrebné pripojiť, pin vľavo je -ve a vpravo je +ve).

Bluetooth RX (čierny) -> Motorový štít 2 -kolíkový záhlavie 1 (TX)

Bluetooth TX (červený) -> Motorový štít 2 -kolíkový záhlavie 0 (RX)

Bluetooth GND (hnedý) -> - Servo (kolík úplne vľavo)

Bluetooth VCC (červený) -> + Servo (kolík úplne vpravo)

Krok 16: Zapojenie batérií

Upevnite (pomocou Blu Tack, obojstrannej pásky alebo lepidla) 9V batériu na prednú časť auta. Pripojte poistku batérie k vstupnej zásuvke Arduino 9V (na ľavej strane auta). Zelené svetlo štítu motora sa rozsvieti na module Bluetooth (zvyčajne červené) a začne blikať (znamená to, že je pripravený na párovanie).

Upevnite batériu 4 AA na zadnú časť auta. Pripojte záporný (čierny) a kladný (červený) vodič balenia k kolíkom batérie štítu motora (2 modré kolíky smerujúce k zadnej časti auta). Pravý kolík označený GND sa pripája k čiernemu vodiču, druhý ľavý kolík k červenému vodiču.

Krok 17: Testovanie a riadenie

Auto je teraz pripravené! Aby sa však skutočne hýbal, musíme spárovať jeho modul Bluetooth s aplikáciou pre Android. Zaistite, aby kontrolka modulu Bluetooth blikala zapnutá/vypnutá, čo znamená, že je možné ho vyhľadávať a je pripravené na spárovanie.

1. Prejdite do telefónu s Androidom Nastavenia> Bluetooth a vyhľadajte modul Bluetooth do auta. V našom projekte je modulom DSD TECH HC-05, heslo/PIN je zvyčajne 1234 (ak nie, potom 0000). Spárujte telefón s Androidom s HC-05.

2. Spustite aplikáciu Bluetooth RC Car, prejdite na položku Nastavenia (ponuka ikon ozubeného kolieska) a potom v ponuke Možnosti vyberte položku „Pripojiť do auta“. Ak je všetko v poriadku, vytvorí sa pripojenie (blikanie Bluetooth sa zastaví) a veľký červený kruh vľavo hore na obrazovke aplikácie sa zmení na zelenú.

3. Podvozok auta položte na tenký dlhý box na stole, aby bol box v strede podvozku a kolesá sa okolo neho mohli voľne otáčať. Otestujte pripojenie klepnutím na každé tlačidlo vpred, vzad, vpravo a vľavo na obrazovke aplikácie. Pozrite si video s vizuálmi.

4. Ak sa všetky kolesá otáčajú správne (napr. Proti smeru hodinových ručičiek dopredu), postavte auto na hladký povrch (mramor, vinyl, drevo, NIE koberec) a jazdite s ním. Užite si to!

Krok 18: Ako to funguje

Aplikácia Bluetooth RC Controller odosiela do modulu bluetooth automobilu HC-05 nasledujúce príkazy (vo forme znakov):

„F“na posun vpred

„B“, ak sa chcete vrátiť späť

'L' odbočiť doľava

'R' odbočiť vpravo

'S' na zastavenie auta

V aplikácii nájdete ďalšie príkazy, ktoré môžete pridať do kódu Arduino.

Doska logika Arduino číta vstup Bluetooth HC-05 (nepretržite vo funkcii slučky ()), za použitia spojenie RX / TX, a inštruuje Motor Shield presunúť motory / kolesá pre vykonanie príkazu. Napríklad, aby odbočil doľava, Arduino posunie motory M1 a M2 dopredu a motory M3 a M4 dozadu.