IoT RC auto s diaľkovým ovládaním alebo bránou s inteligentnou lampou: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Pre nesúvisiaci projekt som písal kód Arduino, aby som sa mohol porozprávať s inteligentnými žiarovkami MiLight a diaľkovými svetlami, ktoré mám doma.

Potom, čo sa mi podarilo zachytiť príkazy z bezdrôtových diaľkových ovládačov, rozhodol som sa vyrobiť malé RC auto na otestovanie kódu. Ukazuje sa, že diaľkové ovládače 2,4 GHz používané v týchto žiarovkách majú dotykový prstenec 360 na výber odtieňov a prekvapivo dobre funguje pri riadení RC auta!

Navyše pomocou brány MiLight alebo rozbočovača ESP8266 MiLight môžete ovládať auto zo smartfónu alebo akéhokoľvek zariadenia pripojeného na internet!

Krok 1: Pôvod tohto projektu

Tento projekt je založený na rade bezdrôtových inteligentných žiaroviek, ktoré prišli na trh pred niekoľkými rokmi. Pôvodne sa predávali ako LimitlessLED, ale odvtedy boli k dispozícii pod alternatívnymi názvami, ako napríklad EasyBulb alebo MiLight.

Aj keď sa tieto žiarovky často predávajú ako kompatibilné s WiFi, nemajú žiadne možnosti WiFi a namiesto toho sa spoliehajú na bránu, ktorá prijíma príkazy odoslané prostredníctvom WiFi a prekladá ich do patentovaného bezdrôtového protokolu 2,4 GHz. Ak získate bránu, žiarovky je možné ovládať z aplikácie pre smartfóny, ale ak nie, môžete tieto žiarovky ovládať aj pomocou samostatných bezdrôtových diaľkových ovládačov.

Tieto žiarovky a diaľkové ovládače sú patentované, ale vyvinulo sa úsilie o spätné inžinierstvo protokolov a vybudovanie alternatív open-source k bráne WiFi. To umožňuje niekoľko zaujímavých možností, ako napríklad použitie diaľkových ovládačov pre vaše vlastné projekty Arduino, ako je to ukázané v tomto návode.

Krok 2: Získanie správneho diaľkového ovládača

Žiarovky a diaľkové ovládače MiLight nikdy nemali byť otvorené, a preto neexistuje žiadna oficiálna dokumentácia k protokolom. Existuje niekoľko rôznych generácií žiaroviek a rozhodne nie sú zameniteľné.

Tento projekt využíva diaľkový ovládač pre jeden zo štyroch typov žiaroviek, ktoré sú k dispozícii, a vedieť, ako tieto typy vizuálne rozlíšiť, vám pomôže kúpiť si správne diaľkové ovládanie. Štyrmi druhmi sú tieto:

• RGB: Tieto žiarovky majú regulovateľný odtieň a jas; diaľkové ovládanie má farebné koliesko a tri biele prepínacie tlačidlá.
• RGBW: Tieto žiarovky vám dávajú na výber medzi odtieňom a jedným odtieňom bielej; diaľkové ovládanie má farebné koliesko, posúvač jasu, tri žlté tlačidlá efektov a štyri žlté prepínacie tlačidlá skupín.
• CCT: Tieto žiarovky majú iba biele svetlo, ale umožňujú vám ich meniť od teplej bielej po studenú bielu; diaľkový ovládač má čierny ovládací krúžok a biele tlačidlá.
• RGB+CCT: Žiarovky môžu zobrazovať farby a môžu sa líšiť od teplej bielej po studenú bielu; diaľkový ovládač je zo všetkých štyroch neprehľadný a dá sa odlíšiť posuvníkom teploty farby, niekoľkými podivnými tlačidlami v tvare polmesiaca a modrým svetelným pruhom okolo okrajov.

Tento projekt bol vyrobený s diaľkovým ovládaním RGBW a bude fungovať iba s týmto štýlom diaľkového ovládača. Ak sa chcete pokúsiť vytvoriť tento projekt sami, uistite sa, že máte správne diaľkové ovládanie, pretože rozhodne nie sú zameniteľné*

UPOZORNENIE: *Tiež nemôžem úplne zaručiť, že tento projekt bude pre vás fungovať. Je možné, že ľudia MiLight mohli zmeniť protokol používaný v diaľkovom ovládači RGBW, pretože som si pred niekoľkými rokmi kúpil vlastný. Pretože by to spôsobilo nekompatibilitu medzi ich výrobkami, myslím si, že je to nepravdepodobné, ale riziko tu je.

Krok 3: Používanie s bránou WiFi a smartfónom

Ak máte WiFi bránu MiLight, buď oficiálnu, alebo DIY ESP8266 MiLight Hub, môžete auto ovládať aj pomocou aplikácie MiLight pre smartfóny v telefóne alebo tablete.

Aj keď rádiový protokol používaný žiarovkami MiLight nie je kompatibilný s WiFi, rozbočovač funguje ako most medzi sieťou WiFi a sieťou MiLight. RC bugina sa správa ako lampa, takže pridaním mostíka sa otvára zaujímavá možnosť ovládania buginy RC zo smartfónu alebo z PC prostredníctvom UDP paketov.

Krok 4: Ostatné komponenty

Tri zo súčastí pochádzajú zo súpravy SparkFun Inventor's Kit v4.0, medzi ktoré patria:

• Hobby prevodový motor - 140 ot / min (pár)
• Koleso - 65 mm (gumová pneumatika, pár)
• Ultrazvukový snímač vzdialenosti - HC -SR04

Senzor vzdialenosti sa v mojom kóde nepoužíva, ale nasadil som si ho na kočík, pretože ako umelé svetlomety vyzerá celkom cool a navyše som si povedal, že ho možno neskôr použijem na pridanie niektorých funkcií na predchádzanie kolíziám.

Ďalšie zložky sú:

• Ball Caster Omni-Directional Metal
• Arduino Nano
• Rádiový štít Arduino Nano RFM69/95 alebo NRF24L01+
• Ovládač motora L9110 z eBay
• Prepojovacie káble medzi mužmi a ženami

Budete tiež potrebovať držiak na batérie 4 AA a batérie. Moje obrázky zobrazujú 3D tlačený držiak batérie, ale pružinové svorky si budete musieť kúpiť samostatne a pravdepodobne to nestojí za námahu!

Na tlač podvozku budete potrebovať aj 3D tlačiareň (alebo by ste ju mohli vyrobiť z dreva, nie je to príliš zložité).

Slovo opatrnosti:

Použil som lacný klon Arduino Nano a zistil som, že pri veľmi dlhom behu auta sa veľmi zahrieval. Mám podozrenie, že je to preto, že 5V regulátor na lacnom klone je podhodnotený a nemôže dodávať prúd potrebný pre bezdrôtové rádio. Zmeral som, že Arduino a rádio odoberajú iba 30 mA, čo je v medziach špecifikácií regulátora napätia na originálnom Arduino Nano. Ak sa teda vyhnete klonom, mám podozrenie, že nebudete mať problém (dajte mi vedieť v komentároch, ak zistíte opak!).

Krok 5: Testovanie Arduina a diaľkového ovládača

Pred montážou RC buginy je dobré skontrolovať, či diaľkové ovládanie môže hovoriť s Arduinom prostredníctvom rádiového modulu.

Začnite naskladaním Arduina Nano na štít RF. Ak je konektor USB na vrchnej strane otočený doľava, bezdrôtová doska plošných spojov by mala smerovať doprava na spodnej strane.

Teraz zapojte Arduino Nano do počítača pomocou kábla USB a nahrajte náčrt, ktorý som pridal do súboru zip. Otvorte sériový monitor a stlačte tlačidlo na diaľkovom ovládači. Na diaľkovom ovládači by sa malo rozsvietiť svetlo (ak nie, skontrolujte batérie).

Ak všetko pôjde dobre, pri každom stlačení tlačidla by ste v okne terminálu mali vidieť niekoľko správ. Prejdite prstom po farebnom dotykovom koliesku a sledujte meniace sa hodnoty „Hue“. Toto bude riadiť vozidlo!

Uistite sa, že tento krok funguje, pretože ak nie, nemá zmysel pokračovať!

Krok 6: Tlač a montáž podvozku

Zahrnul som súbory STL pre 3D tlačené diely. Pokiaľ ide o súbory CAD, môžete sa pozrieť sem. Existujú tri časti, ľavý a pravý držiak motora a podvozok.

Ľavé a pravé konzoly motora je možné k motorom pripevniť pomocou skrutiek do dreva. Potom sa konzoly motora pripevnia k podvozku pomocou matíc a skrutiek M3 (alebo lepidla, ak chcete). Koliesko sa pripevňuje k prednej časti podvozku pomocou štyroch skrutiek a skrutiek.

Krok 7: Pridanie elektroniky

Zaskrutkujte krokový ovládač na šasi a pripevnite vodiče od motorov k skrutkovacím svorkám na ovládači. Použil som nasledujúce zapojenie:

• Ľavý motor červený: OB2
• Ľavý motor čierny: OA2
• Pravý motor červený: OB1
• Pravý motor čierny: OA1

Spustite napájanie z kladnej strany batérií do Vcc na PCB krokového ovládača a Vin na Arduino. Spustite zápornú stranu batérií na GND na GND na Arduino. Aby ste to dosiahli, budete musieť spájkovať kábel Y.

Nakoniec dokončite elektroniku pomocou prepojovacích káblov na pripojenie nasledujúcich pinov na Arduine k ovládaču krokového motora:

• Arduino pin 5 -> Krokový ovládač IB1
• Arduino pin 6 -> Krokový ovládač IB2
• Arduino pin A1 -> Krokový ovládač IA1
• Arduino pin A2 -> Krokový ovládač IA2

Krok 8: Testovanie robota

Teraz stlačte tlačidlá a zistite, či sa robot pohybuje! Ak sa motory zdajú byť obrátené, môžete buď nastaviť vedenie na robote, alebo môžete jednoducho upraviť nasledujúce riadky v náčrte Arduino:

L9110 vľavo (IB2, IA2); L9110 vpravo (IA1, IB1);

Ak je potrebné vymeniť ľavý a pravý motor, zmeňte čísla v zátvorke ako také:

L9110 vľavo (IB1, IA1); L9110 vpravo (IA2, IB2);

Ak chcete zmeniť iba smer ľavého motora, vymeňte písmená v zátvorkách za ľavý motor takto:

L9110 vľavo (IA2, IB2);

Ak chcete zmeniť smer pravého motora, vymeňte písmená v zátvorkách za pravý motor takto:

L9110 vpravo (IB1, IA1);

To je všetko! Veľa šťastia a zabav sa!