WIFI OVLÁDANÝ ZUMO ROBOT: 3 kroky

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

Prehľad hardvéru:

 RedBearLab CC3200:

Zariadenie SimpleLink CC3200 zariadenia Texas Instrument je bezdrôtové MCU, ktoré integruje vysokovýkonné jadro ARM Cortex-M4 s frekvenciou až 80 MHz, čo umožňuje vývoj celej aplikácie s jediným integrovaným obvodom. Toto zariadenie obsahuje širokú škálu periférií vrátane rýchleho paralelného rozhrania kamery, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C a štvorkanálového ADC. Subsystém správy napájania obsahuje integrovaný menič DC-DC podporujúci široký rozsah napájacieho napätia s nízkou spotrebou energie.

Kľúčové vlastnosti:-Dvojjadrový MCU CC3200: jadro ARM Cortex-M4 na 80 MHz pre aplikácie a vyhradené jadro ARM na spracovanie siete Wi-Fi

- 256 kB RAM 1 MB sériová flash pamäť so systémom súborov pre používateľa. - Hardware Crypto Engine pre pokročilé rýchle zabezpečenie, vrátane AES, DES, 3DES, SHA2 MD5, CRC a kontrolného súčtu.

- Až 27 jednotlivo programovateľných, multiplexovaných GPIO pinov, vrátane rýchleho paralelného rozhrania kamery, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C a štvorkanálového ADC.

-Výkonný kryptografický modul pre rýchle a bezpečné Wi-Fi a internetové pripojenie s 256-bitovým šifrovaním AES pre pripojenia TLS a SSL.

- Technológia SmartConfig, režim AP a WPS2 pre jednoduché a flexibilné poskytovanie Wi-Fi

 Zumo Robot v1.2:

Riadiaca doska robota Zumo je štít určený na použitie s hlavným ovládačom CC3200 alebo kompatibilnými zariadeniami. Meria necelých 10 cm na každej strane. Na pohon behúňov používa dva mikrokovové prevodové motory s výkonom 75: 1 HP, ktoré poskytujú veľký krútiaci moment a maximálnu rýchlosť približne 60 cm/s. Obsahuje tiež 0,036 palcov hrubý laserom rezaný sumo nôž z nehrdzavejúcej ocele namontovaný na prednej časti podvozku na tlačenie predmetov ako ostatné roboty a pole senzorov odrazivosti namontované pozdĺž predného okraja Zumo (za nožom sumo) umožňuje Zumu detekovať funkcie na zemi pred ním, ako sú čiary na sledovanie alebo hrany na vyhýbanie sa.

Kľúčové vlastnosti:- Duálne ovládače motora H-Bridge.

- bzučiak.

- Užívateľská LED a tlačidlo.

- 3-osový akcelerometer, kompas a gyroskop

Krok 1: Nastavenie hardvéru

Hardvérové požiadavky:

 RedBearLab CC3200

 Zumo Robot pre Arduino v1.2

 Dve zásuvkové hlavičky 2,54 mm

 Dva prepojovacie káble prémiovej ženy a ženy

 Štyri batérie AA

Počnúc vopred zostaveným robotom Zumo pre Arduino v1.2, existuje len niekoľko krokov k zostaveniu nového Zumo CC3200:

 Spájajte rad záhlaví k štítu Zumo Pololu Zumo Shield pre používateľskú príručku Arduino podrobne popisuje, ako zostaviť robot Zumo zo súpravy a na strane 16, ako ho dostatočne rozobrať na pridanie nových komponentov. Proces demontáže je zhrnutý a ľahko komentovaný nižšie.

1. Odstráňte koľaje zo šasi a opatrne vysuňte dve ozubené kolesá z hriadeľov motora.

[Ozubené kolesá sú veľmi tesne pripevnené k hriadeľom motora: najbezpečnejší spôsob ich odstránenia je vloženie ozubeného kolesa do malého zveráka a jemné poklepanie na hriadeľ motora pomocou dierky 3/32 palca (alebo malého klinca). V praxi nie je potrebné úplne odstrániť reťazové kolesá z hriadeľov motora; posunutím tesne za podvozok, ale stále na hriadeľ, je možné oddeliť štít od podvozku. Ich úplným odstránením bude jednoduchšie neskôr obnoviť ozubené kolesá.]

2. Odstráňte kryt batérií a batérie zo šasi.

3. Odskrutkujte všetky štyri sady skrutiek a matíc, ktoré držia štít na šasi. Stlačte pružinu záporného pólu batérie a jemne uvoľnite oba póly batérie von cez otvory v šasi. Motory zostanú pripevnené k štítu, keď sa oddeľuje od podvozku.

5. Opatrne ohnite oba motory od štítu, aby bolo možné odstrániť predný diel dištančnej dosky.

[Oba rozpery budú musieť byť odstránené na spájkovanie na nových záhlaviach a pretože sú takmer, ale nie dokonale bilaterálne symetrické, budete si chcieť ich umiestnenie starostlivo všimnúť, aby proces opätovnej montáže prebiehal hladko.]

6. Spájkujte rad záhlaví na štít Zumo, ktoré poskytujú prístup k kolíkom 5, 6, 9 a 10

7. Zumo môžete znova zložiť podľa postupu demontáže v opačnom poradí.

[Dbajte na výmenu dielov dištančnej dosky presne tak, ako boli pôvodne nainštalované. Pretože nie sú dokonale bilaterálne symetrické, je ľahké omylom nahradiť rozpery hore nohami. Zadná hrana zadného rozpery má na jednej strane extra široký zárez, aby sa vedľa vypínača uvoľnil priestor pre záhlavie „nabíjacieho konektora“. Zaistite, aby bol zadný rozpera dokonale plochý medzi krytom batérie a štítom.]

 Pripojte prepojovací vodič medzi kolíky 5 a 9 a ďalší vodič medzi kolíky 6 a 10.

Poznámka: Doska RedBearLab CC3200 podporuje výstup PWM iba na kolíkoch 5 a 6, pričom; štít Zumo spája piny 9 a 10 so vstupmi PWM ovládača motora DRV8835. Tieto dve prepojky sú teda povinné.

 Odpojte pole snímača odrazivosti Zumo od prednej spodnej časti Zumo. Poznámka: Nikdy nepoužívajte pole snímača odrazivosti Zumo, ak je k Zumo pripojený RedBearLab CC3200; senzory produkujú 5V signály, ktoré môžu trvale poškodiť max. 1,5V analógové vstupy CC3200.

 Pripojte RedBearLab CC3200 na vrch krytu Zumo.

Krok 2: Softvér

 Energia verzia 17 MT: Na vytváranie a spúšťanie aplikácií, ktoré sú spustiteľné na RedBearLab CC3200 LP.

Poznámka: Používajte iba vydanie Energia 0101E0017.

 Processing 2.2.1: Ak chcete spustiť program na strane hostiteľa, ktorý ovláda Zumo CC3200. Poznámka: Nezabudnite si stiahnuť Processing 2.x, nie 3.x; mnohé z príkladov používajú knižnice, ktoré ešte neboli portované do Processing 3.x.

Nastavenie softvéru:

 Nainštalujte si Energiu verzie 17 MT, aby ste mohli vytvárať a vytvárať skice, ktoré bežia na zariadení Zumo. Ak používate verziu systému Energia pre Windows, musíte tiež: - Nainštalovať ovládače RedBearLab USB, aby Energia MT umožnila sťahovať programy do zariadenia RedBearLab CC3200 a povoliť sériovú komunikáciu s modelom CC3200 prostredníctvom portu COM systému Windows.

- Nainštalujte ovládače CC3200 pre Windows (podrobnosti nájdete v pokynoch v časti „CC3200 LaunchPad“).  Nainštalujte si Processing 2.2.1, aby ste mohli jednoducho vytvárať náčrty, ktoré so Zumom komunikujú prostredníctvom Wi-Fi.

Riešenie problémov: Ak používate operačný systém Windows a Energia nemôže nahrávať na CC3200, skontrolujte, či ste nainštalovali ovládače CC3200 pre Windows. Ak ani po inštalácii spoločnosť Energia nemôže nahrávať, skopírujte súbor cc3200_drivers_win/i386/ftd2xx.dll do priečinka obsahujúceho program nahrávania spoločnosti Energia (cc3200load.exe): priečinok_inštalácie_energie/hardware/tools/lm4f/bin.

Krok 3: Demo

Po zostavení hardvéru a inštalácii vyššie popísaných softvérových nástrojov je možné predviesť základné hardvérové funkcie Zumo CC3200 pomocou jednoduchého náčrtu Energia MT, ktorý komunikuje so skicou Processing. Tieto skice spoločne poskytujú jednoduché ovládanie motorov Zumo pomocou klávesnice a zobrazujú údaje akcelerometra a gyroskopu Zumo v reálnom čase.

Zostavte a nahrajte ukážku ZumoTest:

 Pripojte Zumo k počítaču pomocou kábla USB.

- Prepnite vypínač Zumo Bot do polohy „vypnuté“(napájanie bude do CC3200 dodávané prostredníctvom pripojenia USB).

- Pripojte RedBearLab CC3200 USB k jednému z portov USB vášho počítača.

 Rozbaľte priečinok „ZumoTest“z príloh a dvakrát kliknite na súbor ZumoTest/ZumoTest.ino. Poznámka: Pri prvom dvojitom kliknutí na skicu po inštalácii Energia MT sa vás systém Windows opýta, aký program by mal náčrt otvoriť. Jednoducho prejdite na svoju inštaláciu Energia MT a priraďte program energia.exe k súborom.ino.

V rámci Energia MT IDE:- Vyberte dosku RedBearLab CC3200 EMT (cez Nástroje> Doska> RedBearLab CC3200 EMT (80 MHz))

- Vyberte port COM, ktorý je pripojený k Zumo (cez Nástroje> Sériový port> COMx). Ak používate Windows, je to „mbed Serial Port“, ktorý sa v Správcovi zariadení zobrazuje pod „Porty (COM a LPT)“.- Kliknutím na tlačidlo „Nahrať“vytvoríte a odovzdáte skicu ZumoTest do CC3200.

 Resetujte CC3200 stlačením a uvoľnením resetovacieho tlačidla RedBearLab CC3200. Poznámka: niekedy má Energia MT problémy s načítaním náčrtov do RedBearLab CC3200. V týchto prípadoch často pomôže odpojenie a opätovné pripojenie kábla USB a skúste znova nahrať.

 Skica ZumoTest uvedená vyššie spustí vlastnú sieť s názvom „zumo-test“s heslom „heslo“, ktorú by mal váš počítač zistiť. - Pripojte svoj počítač k WiFi sieti zumo-test

 Rozbaľte priečinok „Zumo Test Sketch“a dvakrát kliknite na súbor zgraph/zgraph.pde.

Poznámka: Pri prvom zdvojnásobení náčrtu po inštalácii Processingu sa vás systém Windows opýta, aký program by mal náčrt otvoriť. Jednoducho prejdite na svoju inštaláciu Processing a priraďte spustiteľný súbor processing.exe k súborom.pde.

V rámci IDE spracovania:

- Kliknutím na tlačidlo Spustiť spustíte náčrt

- Počkajte, kým sa nezobrazí okno grafu, a zadajte písmeno „c“, čím spustíte nepretržité získavanie a zobrazovanie údajov akcelerometra zo zariadenia Zumo. Mali by ste vidieť tri samostatné riadkové grafy údajov o zrýchlení, jeden pre os x, y a z. Akýkoľvek pohyb Zumo by sa mal odraziť na okamžitých zmenách týchto pozemkov. Na zobrazenie údajov gyroskopu v reálnom čase môžete prepnúť zadaním „G“, keď je okno grafu zaostrené, a prepnutím späť na zobrazenie zrýchlenia v reálnom čase zadaním „A“.

Zumo CC3200 môžete ovládať aj pomocou klávesov „w“, „a“, „s“, „d“a „(medzera).“W ' - jazda vpred

'a' - odbočte vľavo

's' - jazda dozadu

'd' - odbočte vpravo

' - stopPozrite sa na súbor zgraph/zgraph.pde, kde nájdete ďalšie príkazy na klávesnici.

Vytvorte a nahrajte demo vyváženia Zumo

 Inštalovať knižnicu spracovania: Toto demo vyžaduje ControlP5 (knižnica GUI na spracovanie), ktorú je možné stiahnuť z príloh. Pri inštalácii tejto knižnice v aplikácii Processing postupujte podľa nasledujúcich pokynov.

- Spustite aplikáciu Processing

- Vyhľadajte priečinok Processing sketchbook tak, že vyberiete položku ponuky Súbor> Predvoľby a vyhľadáte „Umiestnenie skicára“

- Skopírujte priečinok ControlP5 do priečinka knižníc vo svojom skicári. Ak ide o vašu prvú nainštalovanú inštaláciu knižnice, budete musieť vytvoriť priečinok knižníc.

 Pripojte Zumo k počítaču káblom USB.

- Prepnite vypínač Zumo Bot do polohy „vypnuté“(napájanie bude do CC3200 dodávané prostredníctvom pripojenia USB).

- Pripojte RedBearLab CC3200 USB k jednému z portov USB vášho počítača.

 Rozbaľte priečinok „ZumoBalance“z príloh a dvakrát kliknite na súbor ZumoBalancing/Balancing.ino. V rámci Energia MT IDE:

- Vyberte dosku RedBearLab CC3200 EMT (cez Nástroje> Doska> RedBearLab CC3200 EMT (80 MHz))

- Vyberte port COM, ktorý je pripojený k Zumo (cez Nástroje> Sériový port> COMx). Ak používate systém Windows, je to „mbed Serial Port“, ktorý sa v Správcovi zariadení zobrazuje pod „Porty (COM a LPT)“.- Kliknutím na tlačidlo „Nahrať“vytvoríte a odovzdáte náčrt vyvažovania do CC3200.

 Resetujte CC3200 stlačením a uvoľnením resetovacieho tlačidla RedBearLab CC3200.

Poznámka: niekedy má Energia MT problémy s nahrávaním skíc do RedBearLab CC3200. V týchto prípadoch často pomôže odpojiť a znova pripojiť kábel USB a pokúsiť sa ho nahrať znova.

 Skica ZumoBalancing vyššie spustí vlastnú sieť s názvom „zumo-balancing“s heslom „heslo“, ktorú by mal váš počítač zistiť.

1. Pripojte počítač k sieti Wi-Fi s vyvážením zumo

 Rozbaľte priečinok „Zumo Balance Sketch“z prílohy a dvakrát kliknite na súbor zbalacing/zbalancing.pde.