Robot Bluetooth: 4 kroky

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

ARDUINO BLUETOOTH ROBOT CAR

Dátum projektu: august 2018

Vybavenie projektu:

1. 1 * Vlastná základná platforma.

2. 4 * DC motor + kolesá.

3. Batérie 3 * 18650 s 3 držiakmi batérií a 2 * 18650 batérie s 2 držiakmi batérií.

4. 2 * Kolískové spínače.

5. 2 * Červené LED svetlá s 220K odpormi v sérii

6. 1 * súprava obsahujúca: 2 ks servomotor SG90 + 1 ks dvojosový servopohon.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * Arduino Sensor Shield V5

9. 1 * L298N Dual Bridge DC stepper motor Driver

10. 1 * Ultrazvukový modul HC-SR04

11. 1 * 8 LED neo pixelový pás ws2812b ws2812 inteligentný LED pás RGB

12. 1 * Modul Bluetooth BT12 BLE 4.0

13. 1 * 12V napätie 4 -miestny displej

14. 1 * 1602 LCD displej plus modul adaptéra sériového rozhrania IIC

15. Horúce lepidlo, pätky M3, skrutky, podložky.

16. Prepojovacie vodiče 10 mm a 15 cm medzi mužmi a ženami.

17. Obyčajný 1 mm drôt asi 50 cm.

18. Nástroje vrátane: Spájkovačky, miniatúrnych skrutkovačov a klieští

19. Kábel USB k Arduino.

PREHĽAD

Toto je druhý projekt založený na Arduine, ktorý som predložil spoločnosti Instructables, avšak nižšie popísaný robot je štvrtým robotom, ktorého som postavil. Tento robot nadväzuje na predchádzajúcu verziu, ktorá bola založená na WiFi, táto nová verzia má komunikáciu WiFi aj Bluetooth. Wi -Fi umožňuje fotoaparátu streamovať video priamo do aplikácie pre Android. a Bluetooth, ktoré poskytujú jednoduché ovládanie robota. Kód Arduino počúva príkazy Bluetooth, prijíma ich, dekóduje príkaz, koná podľa príkazu a nakoniec vráti správu s odpoveďou do aplikácie pre Android. potvrdenie, že príkaz bol prijatý. Okrem tejto spätnej väzby na aplikáciu pre Android. robot tiež opakuje príkazy na svojom vlastnom LCD riadku 16x2.

Mojou filozofiou pri stavbe robotov je zaistiť, aby nielenže fungovali požadovaným spôsobom, ale aby aj esteticky vyzerali čisté linky a dobré stavebné metódy. Na elektroniku a kód Arduino som použil množstvo internetových zdrojov, za ktoré týmto prispievateľom ďakujem.

Voľba batérií 18650 bola založená na ich výkone a jednoduchosti získania kvalitných batérií z druhej ruky, spravidla zo starých prenosných počítačov. Doska Arduino je štandardný klon, rovnako ako ovládač motora L298N Dual Bridge. DC motory sú pre projekt adekvátne, ale cítil som, že väčšie 6V jednosmerné motory s priamym pohonom budú fungovať lepšie, čo je možné budúce vylepšenie projektu.

Krok 1: Fritzingov diagram

Fritzingov diagram ukazuje rôzne pripojenia od batérií cez dvojpólový prepínač k Arduino Uno. Od Arduino Uno po ovládač motora L298N, riadkový displej LCD 16X2, zvukový vysielač a prijímač Bluetooth BT12, HC-SR04, serva pre kameru a zvukový vysielač a nakoniec od L298N k jednosmerným motorom.

Poznámka: Fritzingov diagram nezobrazuje žiadny z káblov GND

Krok 2: Konštrukcia

STAVBA

Základná konštrukcia pozostávala z jedinej základne 240 mm x 150 mm x 5 mm s vyvŕtanými otvormi pre stojany M3, otvorov pre podpery L298N, MPU-6050 a Arduino Uno. V základni bol vyvŕtaný jeden 10 mm otvor, aby bolo možné použiť ovládacie a napájacie káble. Použitím 10 mm dištančných dištancov sú ovládač motora LCD, Arduino Uno a L298N pripojený a zapojený podľa vyššie uvedeného diagramu.

Jednosmerné motory sa montujú na spodnú dosku pomocou horúceho lepidla. Po spájkovaní sa vodiče každého motora spoja s ľavým a pravým konektorom ovládača motora L298N. Prepojka ovládača motora L298 bola nainštalovaná tak, aby pre dosku Arduino Uno bolo možné zabezpečiť napájanie 5V. Ďalej boli držiaky batérie 18650 prilepené k spodnej strane základne a prepojené dvojpólovým spínačom k Arduino Uno a vstupom 12 V a uzemneniu ovládača motora L298.

Servo káble kamery, ak sú pripojené k pinom 12 a 13, servo kábel HC-SR04 bol pripojený k pinu 3. Kolíky 5, 6, 7, 8, 9 a 11 sú pripojené k ovládaču motora L298N. Modul BT12 Bluetooth bol pripojený k pinovým výstupom Bluetooth Arduino Sensor Shield V5 Bluetooth, VCC, GND, TX a RX, s obrátenými káblami TX a RX. Sada pinov URF01 bola použitá na pripojenie pinov HC-SR04, VCC, GND, Trig a Echo, zatiaľ čo sada pinov IIC slúžila na pripojenie pinov LCD VCC, GND, SCL a SCA. Nakoniec 8 LED svetelných kolíkov VCC, GND a DIN bolo zapojených na pin 4 a súvisiace kolíky VCC a GND.

Pretože oba akumulátory a ich vypínače boli namontované pod základňou, paralelne s vypínačom bola pridaná jedna červená dióda LED a 220K odpor, aby sa rozsvietila po zapnutí vypínača.

Na priložených fotografiách je zobrazená fáza konštrukcie robota, počínajúc odpojením stojanov M3 k Arduino Uno a L298N, potom sú obe tieto položky pripevnené k základni. Ďalšie stojany M3 sa používajú spolu s mosadznou doskou na stavbu plošiny, na ktorú sú namontované serva HC-SR04 a kamery. Ďalšie fotografie zobrazujú zapojenie a konštrukciu motorov, držiaky batérií a svetelný pás Neo pixel.

Krok 3: Kódovanie Arduino a Android

Kódovanie ARDUINO:

Nasledujúci program bol pomocou vývojového softvéru Arduino 1.8.5 upravený a potom stiahnutý na dosku Arduino Uno prostredníctvom pripojenia USB. Bolo potrebné nájsť a stiahnuť nasledujúce súbory knižnice:

· LMotorController.h

· Wire.h

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NewPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(Všetky tieto súbory sú dostupné na webovej stránke

Vyššie uvedená fotografia ukazuje jednoduchú opravu, ktorá umožňuje stiahnutie kódu Arduino na dosku Arduino Uno. Kým bol modul BT12 pripojený k pinom TX a RX, program na stiahnutie vždy zlyhal, preto som na linku TX pridal jednoduché prerušovacie pripojenie, ktoré sa pri sťahovaní kódu prerušilo a potom znova prerobilo, aby sa otestovala komunikácia BT12. Keď bol robot úplne testovaný, odstránil som toto rozbitné spojenie.

Súbor zdrojových kódov Arduino a Android nájdete na konci tejto stránky

Kódovanie ANDROID:

Používanie aplikácie Android Studio build 3.1.4. a za pomoci mnohých internetových zdrojov informácií, za ktoré im ďakujem, som vyvinul aplikáciu, ktorá umožňuje používateľovi vybrať a pripojiť sa k zdroju WiFi pre kameru a k zdroju Bluetooth na ovládanie akcií robota. Používateľské rozhranie je zobrazené vyššie a dva nasledujúce odkazy zobrazujú video robota a kamery v prevádzke. Druhý obrázok obrazovky zobrazuje možnosti skenovania a pripojenia WiFi a Bluetooth a táto obrazovka tiež skontroluje, či má aplikácia potrebné povolenia na prístup k sieti WiFi a Bluetooth a zariadeniam Bluetooth. Aplikáciu je možné stiahnuť pomocou nižšie uvedeného odkazu, ale nemôžem zaručiť, že bude fungovať na akejkoľvek inej platforme okrem Samsung 10.5 Tab 2. V súčasnosti aplikácia predpokladá, že zariadenie Bluetooth sa nazýva „BT12“. Aplikácia pre Android odosiela robotovi jednoduché príkazy s jedným znakom, ale na oplátku dostane reťazce potvrdenia príkazu.

Krok 4: Na záver

Video z YouTube o základnej prevádzke robota si môžete pozrieť na:

Video z You Tube o vyhýbaní sa prekážkam robota nájdete na:

Čo som sa naučil:

Komunikácia Bluetooth je rozhodne najlepší spôsob ovládania robota, a to aj pri maximálnom dosahu 10 m, ktorý má BT12. Použitie batérií 18650, jednej sady na napájanie motorov a druhej sady na napájanie Arduina, štítu, serva, BT12 a LCD, výrazne predlžuje životnosť batérie. Zaujal ma svetelný pás NEO Pixel, RGB LED diódy sú jasné a ľahko sa ovládajú, rovnako ako modul BT12 Bluetooth, ktorý od jeho prijatia funguje bezchybne.

Čo bude ďalej:

Tento projekt bol vždy o použití komunikácie Bluetooth. Teraz, keď mám funkčný model a môžem ovládať robota prostredníctvom aplikácie pre Android, som pripravený začať ďalší projekt, ktorý bude najkomplexnejší, o aký som sa pokúsil, a to šesťnohý, 3 DOM na nohu, Hexapod, ktorý bude ovládať Bluetooth a schopnosť streamovať video v reálnom čase cez hlavu, ktorá sa sama bude môcť pohybovať vertikálne aj horizontálne. Tiež očakávam, že robot sa bude vyhýbať prekážkam.