ESP8266 WIFI AP ovládaný štvornásobný robot: 15 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Toto je návod na výrobu 12 DOF alebo štvornohého (štvornásobného) robota pomocou serva SG90 so servopohonom a je možné ho ovládať pomocou webového servera WIFI prostredníctvom prehliadača v smartfóne

Celkové náklady na tento projekt sa pohybujú okolo 55 USD (za elektronickú časť a rám plastového robota)

Krok 1: Pripravte rám

Všetky 3D objekty si môžete zadarmo stiahnuť na www.myminifactory.com alebo www.thingiverse.com

Vytlačte ho pomocou materiálnej podpory pre niektoré časti, ako sú chodidlá, boky a stehná

Zoznam tlačenej časti:

1x základné telo

1x obal

1x Držiak batérie

4x boky (typ A a B)

4x Thight (typ A a B)

4x stopa (typ A a B)

4x štít

12x puzdro + 12x skrutka 2 mm

Krok 2: Zostavte rám robota

Pri montáži rámu postupujte podľa vyššie uvedeného videa, skrutka je určená pre otvor s priemerom 2 mm

Krok 3: Elektronické súčiastky (Wemos D1 Mini)

Na trhu je veľa variantov NodeMCU a v zásade majú rovnakú funkcionalitu, pre tento projekt som si vybral Wemos D1 Mini.

Táto časť bude slúžiť ako webové servery pre našich štvornásobných ako prístupový bod.

Čo potrebujete, je len pripojiť sa k AP Quadruped a ovládať všetok pohyb vášho robota, a možno pre budúci projekt bude zobrazovať všetky potrebné panely senzorov …

Tento D1 mini je mini WIFI doska založená na ESP-8266EX. a má 11 digitálnych vstupných/výstupných pinov, všetky piny majú podporu prerušenia/pwm/I2C/jeden vodič (okrem D0) 1 analógový vstup (max. vstup 3,3 V) a pripojenie Micro USB

Ako začať v:

1. Inštalácia pre Arduino 1.6.7 z webovej stránky pre Arduino.
2. Začnite pre Arduino a otvorte okno Predvoľby.
3. do poľa Adresy URL ďalších správcov dosiek. Môžete pridať viacero adries URL a oddeliť ich čiarkami.
4. Otvorte Nástroje → Doska: xxx → Správca dosiek a nainštalujte esp8266 od komunity ESP8266 (a po inštalácii nezabudnite vybrať dosku ESP8266 z ponuky Nástroje> Ponuka).

Podrobnejšie informácie nájdete vo videu vyššie

Kliknite sem, ak chcete hľadať v Aliexpress

Pre tento projekt stačí pripojiť tento pin:

1. Pin NodeMCU RX sa pripája k pinu Arduino Nano TX
2. Pin NodeMCU TX sa pripája k pinu Arduino Nano RX
3. Pin NodeMCU G sa pripája k výstupnému kolíku DC-DC mini 5v Stepdown (-)
4. Pin NodeMCU5V pripojte k výstupnému kolíku DC-DC mini 5v Stepdown (+)

PS: Pri programovaní tejto dosky musíte odpojiť všetky kolíky pripojené k Arduinu a DC-DC znížiť, inak sa zobrazí chyba …

Krok 4: Elektronické súčiastky (Arduino Nano)

To isté platí pre NodeMCU, pre dosku arduino môžete použiť akúkoľvek dosku, ktorá sa vám hodí, napríklad Arduino Pro Mini, Arduino Nano alebo iné.

Ale pre tento projekt som si vybral Arduino Nano, pretože nepotrebujem veľa pinov, ktoré som použil, je malý a na jeho naprogramovanie nepotrebujem FTDI.

kliknutím sem vyhľadáte v Aliexpress

Pre tento projekt používam iba:

1. Pin Arduino nano RX sa pripája k pinu NodeMCU TX
2. Pin Arduino nano TX sa pripája k pinu NodeMCU RX
3. Kolík Ardiono nano A4 sa pripája k kolíku PCA9685 SDA
4. Pin Arduino nano A5 sa pripája k pinu PCA9685 SCL
5. Arduino nano GND pin pripojte k výstupnému kolíku DC-DC mini 5v Stepdown (-)
6. Arduino nano 5V pin pripojte k výstupnému kolíku DC-DC mini 5v Stepdown (+)

podrobnejšie pozri schému vyššie

PS: Pri programovaní tejto dosky musíte odpojiť všetky kolíky pripojené k NodeMCU a DC-DC znížiť, inak sa zobrazí chyba …

Krok 5: Elektronické diely (mikro servo Tower Pro 9g)

Toto je najobľúbenejšie mini servo. Váži iba 9 gramov a ponúka krútiaci moment 1,5 kg/cm. Na svoju veľkosť dosť silný. Vhodný pre lúčové roboty.

PS: Toto servo sa môže otáčať iba o 180 stupňov

Kľúčové vlastnosti:

• Priesvitné telo

• Ľahký

• Špecifikácia nižšieho hluku:

• Rozmery: 22,6 x 21,8 x 11,4 mm

• Dĺžka konektorového drôtu: 150 mm

• Prevádzková rýchlosť (4,8 V bez zaťaženia): 0,12 s / 60 stupňov

• Krútiaci moment (4,8 V): 1,98 kg/cm

• Teplotný rozsah: 30 až 60 ° C (-22 až 140 ℉)

• Šírka pásma necitlivosti: 4 usec

• Prevádzkové napätie: 3,5 - 8,4 voltov

Kliknite sem, aby ste vyhľadali servo SG90 v Aliexpress

Krok 6: Elektronické súčiastky (16 -kanálový 12 -bitový ovládač PWM/servo - rozhranie I2C - PCA9685 pre Arduino)

Chcete si vyrobiť robotické chodítko? ale používanie iba mikrokontroléra má obmedzený počet výstupov PWM a vy sa ocitnete bez energie! Nie s 16-kanálovým 12-bitovým ovládačom PWM/servo ovládača Adafruit-I2C. S týmto oddelením ovládača PWM a servopohonu môžete ovládať 16 voľne spustených výstupov PWM iba pomocou dvoch pinov! Potrebujete spustiť viac ako 16 výstupov PWM? Žiaden problém. Spojte dohromady až 62 týchto krások a získajte až 992 PWM výstupov.

Táto doska/čip používa 7-bitovú adresu I2C v rozsahu 0x60-0x80, voliteľnú prepojkami Svorkovnica pre vstup napájania (alebo môžete použiť bočné výrezy 0,1 ") Ochrana proti prepólovaniu na vstupe do svorkovnice Zelená LED dióda dobrej energie 3 kolíkové konektory v skupinách po 4, aby ste do nich mohli zapojiť 16 servov naraz (Servo zástrčky sú o niečo širšie ako 0,1 ", takže na seba môžete poukladať iba 4 na 0,1" hlavičkový "reťazový" dizajn Miesto na umiestnenie veľkého kondenzátor na linke V+ (v prípade, že to potrebujete) rezistory série 220 ohmov na všetkých výstupných vedeniach, ktoré ich chránia, a aby boli diódy LED triviálne Spájkovacie prepojky pre piny s 6 adresami vyberte i2c ovládaný ovládač PWM so vstavanými hodinami. Na rozdiel od rodiny TLC5940 nepotrebujete neustále odosielať signál viažuci váš mikrokontrolér, pretože je úplne voľný! Je kompatibilný s 5V, čo znamená, že ho môžete ovládať z 3,3V mikrokontroléra a pritom bezpečne riadiť až 6V výstupy (toto je vhodný, keď chcete ovládať bielu alebo modrú L ED s 3,4+ dopredu napäťovým napätím) 6 pinov na výber adresy, takže ich môžete prepojiť až 62 na jednu zbernicu i2c, celkom 992 výstupov - to je veľa serv alebo LED diód Nastaviteľná frekvencia PWM až do približne 1,6 KHz 12 -bit rozlíšenie pre každý výstup-pre serva to znamená asi 4us rozlíšenie pri frekvencii aktualizácie 60 Hz Konfigurovateľný výstup push-pull alebo open-drain Výstupný kolík umožňujúci rýchle deaktivovanie všetkých výstupov.

kliknutím sem vyhľadáte v Aliexpress

V tomto projekte potrebujeme iba 12 CH pre všetky nohy (3CH na nohu), pripojte tento pin PCA9685 k Arduino Nano:

1. Výstup PCA9685 VCC na výstupný kolíkový (+) výstup DC-DC mini 5v (+)
2. PCA9685 GND na výstupný kolík DC-DC mini 5v Stepdown (-)
3. Výstupný výstup PCA9685 Servo (PWM) V+ na UBEC (+)
4. Výstup PCA9685 Servo (PWM) GND na UBEC (-) Výstupný kolík
5. PCA9685 SDA pinto arduino nano A4 pin
6. Pin PCA9685 SCL na kolík arduino nano A5
7. PCA9685 CH0 do predného pravého stĺpca, prosím, priraďte farbu kábla k farbe zásuvky PCA9685 (žltá, červená, hnedá/čierna)
8. PCA9685 CH1 na prednú pravú nohu, prispôsobte farbu kábla farbe zásuvky PCA9685 (žltá, červená, hnedá/čierna)
9. PCA9685 CH2 k prednému pravému boku, prosím, farbu kábla priraďte k farbe zásuvky PCA9685 (žltá, červená, hnedá/čierna)
10. PCA9685 CH4 do zadného pravého stĺpca, priraďte prosím farbu kábla k farbe zásuvky PCA9685 (žltá, červená, hnedá/čierna)
11. PCA9685 CH5 na zadnú pravú nohu, prispôsobte farbu kábla farbe zásuvky PCA9685 (žltá, červená, hnedá/čierna)
12. PCA9685 CH6 k pravému zadnému boku, farbu kábla priraďte k farbe zásuvky PCA9685 (žltá, červená, hnedá/čierna)
13. PCA9685 CH8 do predného ľavého stĺpca, prosím, priraďte farbu kábla k farbe zásuvky PCA9685 (žltá, červená, hnedá/čierna)
14. PCA9685 CH9 na prednú ľavú nohu, prispôsobte farbu kábla farbe zásuvky PCA9685 (žltá, červená, hnedá/čierna)
15. PCA9685 CH10 k prednému ľavému boku, prosím, farbu kábla priraďte k farbe zásuvky PCA9685 (žltá, červená, hnedá/čierna)
16. PCA9685 CH12 na zadný ľavý steh, prosím, priraďte farbu kábla k farbe zásuvky PCA9685 (žltá, červená, hnedá/čierna)
17. PCA9685 CH13 na zadnú ľavú nohu, prispôsobte farbu kábla farbe zásuvky PCA9685 (žltá, červená, hnedá/čierna)
18. PCA9685 CH14 k zadnému ľavému boku, prosím, priraďte farbu kábla k farbe zásuvky PCA9685 (žltá, červená, hnedá/čierna)

PS: Niektoré PCA9685 nemajú zásuvku s farebným kódom, preto sa uistite, že žltý kábel zo serva SG90 smeruje do dátového kolíka PWM, červený kábel do kolíka V+ a čierny/hnedý do kolíka GND

Krok 7: Pripojenie PWM k servo pinu

Kliknutím a priblížením obrázku vyššie zobrazíte mapovanie pinov medzi PCA9685 a servami

PS: Na tento projekt používate iba 12 kanálov zo 16 kanálov, takže vám ešte zostanú 4 kanály na rozšírenie, ako je umiestnenie radarového serva alebo nasadenie zbrane nerf blaster … Jednoducho vložte ďalší kód do arduina a NodeMCU

Krok 8: Elektronické súčiastky (UBEC)

3A-UBEC je spínaný DC-DC regulátor dodávaný s lítiovou batériou s 2 až 6 článkami (alebo s 5 až 18 článkovými batériami NiMh /NiCd) a dodáva konzistentné bezpečné napätie pre váš prijímač, gyro a servá. Je veľmi vhodný pre RC helikoptéru. V porovnaní s lineárnym režimom UBEC je celková účinnosť spínacieho režimu UBEC vyššia.

V tomto projekte ho používame na napájanie všetkých serv, má filtráciu, takže zníži hluk, ktorý môže spôsobiť poruchu motora, a má vysoký zosilňovač, ktorý stačí na zdvihnutie záťaže robota.

kliknutím sem vyhľadáte v Aliexpress

Pripojenie pinom:

1. UBEC (+) ČERVENÝ výstupný kolík na výstup servo (PWM) PCA9685 V+
2. UBEC (-) ČIERNY Výstupný kolík na výkon PCA9685 Servo (PWM) GND
3. UBEC (+) ČERVENÝ vstup na kolík batérie (+)
4. Vstup UBEC (-) ČIERNY na prepínací kolík

Krok 9: Elektronické súčiastky (DC-DC Mini Stepdown)

Má takmer rovnakú funkciu ako UBEC, ale toto je iba jednoduchý DC-DC zostupný modul. Má potenciometer, ktorý môžeme nastaviť na výstup V (+) od 1V do 17V a nemá filtrovanie.

kliknutím sem ho vyhľadáte na serveri Aliexpress

PS: Pamätajte si, že pred použitím nastavte výstup V (+) na 5 V pomocou merača jednosmerného napätia

Pripojenie pinom:

1. Mini stepdown (+) IN na (+) Battery
2. Mini stepdown (-) IN na prepínací kolík
3. Mini stepdown (+) OUT paralelne s kolíkom NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) a PCA9685 (VCC)
4. Mini stepdown (-) OUT paralelne s kolíkom NodeMCU (G), Arduino nano (GND) a PCA9685 (GND)

Krok 10: Ďalšia elektronická časť

Čo potrebujete, je (20 káblov alebo menej) prepojovací vodič medzi ženami a ženami (vyhľadávanie prepojovacieho kábla Aliexpress)

Samosvorný vypínač alebo môžete použiť iný typ spínača (vyhľadávanie samosvorného spínača Aliexpress)

a pár konektorov JST od batérie k prepínaču a postupné znižovanie UBEC/DC-DC (vyhľadávanie konektora Aliexpress JST)

Krok 11: Zdroj energie

Existuje veľa zdrojov energie, ktoré môžete použiť, pre mňa radšej používam nabíjateľnú lipo 3S batériu. Má 11, 1 voltový prúd a kapacitu 500 mAh alebo viac (nie príliš veľa, aby mohol byť ľahší).

Ale na použitie 3S lipo je potrebná nabíjačka a nie je to lacné, takže … môžete použiť iný zdroj energie, ako napríklad batériu AAA, sériovú batériu 6 AAA, aby mohol produkovať približne 9V zdroj energie, a myslím si, že to stačí na tento robot.

Kliknite sem a vyhľadajte batériu Lipo 3S v Aliexpress

Kliknite sem a vyhľadajte nabíjačku Lipo

Kliknite sem a vyhľadajte držiak batérie 6xAAA v Aliexpress

Krok 12: Schéma zapojenia

Kliknutím a priblížením obrázku vyššie zobrazíte všetky schémy zapojenia tohto projektu

PS: u potrebujete časť spájkovania a na zaistenie spojenia medzi vypínačom, UBEC a DC-DC znížte gumovú hlavu, aby sa utesnila.

Krok 13: Kódovanie a počiatočná pozícia

Pripojte arduino nano pomocou mini USB na USB portového kábla (nezabudnite však odpojiť všetky kolíky k wemos D1 mini a DC-DC stepdown) a otvorte „spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino“a zasuňte ho do Arduino nano, ale nie Nezabudnite zabudnúť vybrať dosku Arduino k Arduino nano a vybrať správny port.

Ďalej je pripojenie Wemos D1 mini k počítaču pomocou micro USB na USB (nezabudnite tiež odpojiť všetky kolíky na DC-DC stepdown a Arduino nano). Potom otvorte „QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino“a rozbaľte ho na doske, ale predtým zvoľte preferovanú správnu dosku a zvoľte správny port (podrobnejšie informácie nájdete v kroku 3)

Po dokončení dokončenia môžete všetok kolík znova pripojiť medzi arduino nano, wemos D1 mini a DC-DC a spustením robota nastavte správnu počiatočnú pózu.

Počiatočná pozícia (pozri obrázok vyššie) znova nastavte nohu čo najbližšie k obrázku vyššie.

Po zapnutí robota, ak je poloha nôh rovnaká ako na obrázku vyššie, ako je potrebné:

1. odskrutkujte servo klaksón a vyberte servo roh zo serva.
2. otočte nohu tak, aby bola dostatočne blízko s počiatočnou pózou
3. znova pripevnite servo roh a znova ho osaďte
4. urobte to pre všetky nohy miss zápasu

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino je už opravený. Problém, ako je ťažké pripojenie (wifi) a zlyhanie vykresľovania webovej stránky, pre koho bliká starší program pred 31-3-2019, stiahnite si ho znova vyššie

2. je potrebná inštalácia ďalšej knižnice (skopírujte ju do priečinka knižnice)

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

Krok 14: Ovládanie robota

Pretože sa z tohto robota stal prístupový bod WIFI, všetko, čo potrebujete, je:

1. Napájanie robota
2. Otvorte vo svojom smartfóne nastavenie wifi
3. Pripojte sa k prístupovému bodu SpiderRobo pomocou hesla „12345678“
4. Otvorte na svojom smartfóne webový prehliadač a zadajte

Teraz je váš robot pripravený prevziať velenie …

Krok 15: Pre koho má problém s otvorením webovej stránky alebo pripojením k AP

OPRAVUJEM TOTO VYDANIE PROSÍM, STIAHNITE SI TO ZNOVU Z KROKU 13 NAD (oprava @ 31-4-2019)

niektoré z mini klonov Wemos D1 majú zlý alebo chybný ESP, čo spôsobuje:- Ťažké pripojenie k prístupovému bodu

- stránku sa nepodarilo otvoriť

- Načítavanie nie je dokončené

Ak chcete získať ďalšie podrobnosti, pozrite sa na moje video vyššie…