Arduino Bluetooth რობოტი მანქანა: 18 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

შექმენით თქვენი პირველი Arduino რობოტი მანქანა!

ყველაზე სრულყოფილი და ყოვლისმომცველი ნაბიჯ-ნაბიჯ ვიზუალური ინსტრუქცია თქვენი პირველი Arduino Bluetooth რობოტი მანქანის შესაქმნელად. ისიამოვნეთ!

ნაბიჯი 1: პროექტის მიმოხილვა

რობოტის მანქანის შასი შეიცავს ქვედა ჩარჩოს, რომელზედაც მიმაგრებულია ძრავები, რომლებიც მართავენ საბურავებს/ბორბლებს. ძრავები დაკავშირებულია ძრავზე მომუშავე საავტომობილო დისკზე, რომელიც დაკავშირებულია Arduino UNO- ს დაფასთან (ღორების უკან). Bluetooth მიმღების მოდული დაკავშირებულია Arduino დაფაზეც. Arduino არის დაპროგრამებული, რომ მიიღოს Bluetooth სიგნალები Android აპლიკაციიდან და ჩართოს/გამორთოს ძრავები, შესაბამისად ბრუნავს ბორბლებს და მოძრაობს მანქანას.

ნაბიჯი 2: მეთოდოლოგია: მიიღეთ, მოემზადეთ, შეიკრიბეთ

• მიიღეთ კომპონენტები: შეაგროვეთ ყველა კომპონენტი წინასწარ პროექტის დასასრულებლად.
• მოამზადეთ მოდულები: მიამაგრეთ კონექტორები ყველა მოდულს, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული.
• შეკრების პროექტი: დაალაგეთ შეკრება გლუვი და მარტივი კავშირების უზრუნველსაყოფად.

ნაბიჯი 3: კომპონენტები

• Arduino Uno R3 დაფა: პროექტი იყენებს Freenove UNO R3- ს, მაგრამ Arduino- თან თავსებადი ნებისმიერი დაფა ამას გააკეთებს. Arduino შეიცავს პროექტის კოდს, კითხულობს (შეიყვანს) Bluetooth სიგნალებს Bluetooth მოდულიდან და წერს (გამოაქვს) სიგნალებს საავტომობილო ფარში.
• L293D Motor Drive Shield: პროექტი იყენებს Gikfun Motor Drive Shield გაფართოების დაფას L293D Arduino UNO– სთვის. საავტომობილო ფარი კითხულობს (შეყვანის) სიგნალებს არდუინოს დაფისგან და მართავს (გამომავალ) სერვისებს, რომლებიც ბრუნავს ბორბლებს.
• HC-05 Bluetooth უკაბელო: პროექტი იყენებს DSD-Tech HC-05 Bluetooth სერიული გადაცემის მოდულს. Bluetooth მოდული იღებს Bluetooth სიგნალებს Android აპლიკაციიდან და აგზავნის სიგნალებს Arduino დაფაზე.
• Robot Car Kit: ნაკრები შეიცავს შასის, ძრავებს, საბურავებს/ბორბლებს, მავთულხლართებს, ხრახნებს, კაკალს და ა.შ. თითო ძრავა.
• ბატარეები: ორი ბატარეა: 9 ვ Arduino დაფისთვის და 4 AA ერთეული საავტომობილო ფარისთვის. 9V ბატარეა მართავს Arduino– ს, ხოლო 4 AA ბატარეის ერთეულს მართავს ძრავის ფარი.
• Android აპლიკაცია: Android Bluetooth RC Controller აპლიკაცია რობოტ მანქანაზე Bluetooth სიგნალების გასაგზავნად. აპლიკაცია აკონტროლებს რობოტი მანქანის მოძრაობას (წინ წადი, უკან დაბრუნდი, მოუხვიე მარცხნივ, მოუხვიე მარჯვნივ).

ნაბიჯი 4: მომზადება: მიმოხილვა

რობოტი მანქანა ჩვეულებრივ იყიდება (eBay, Amazon, Banggood და ა.შ.) როგორც ძირითადი ნაკრები (შასი, ძრავები, ბორბლები, თხილი, ჭანჭიკები, მავთულები, მაგრამ დაფები არ არის) ან სრული ნაკრები (Arduino, Motor Shield, Bluetooth, ბატარეები, შეკრების ინსტრუქციები და, სურვილისამებრ, სხვა სენსორები). ასამბლეა იგივეა, სანამ თქვენ გაქვთ ყველა კომპონენტი.

ნაბიჯი 5: საავტომობილო მავთულები

თითოეული ძრავა უნდა იყოს დაკავშირებული 2 მავთულთან: სახმელეთო და ძაბვის. თანმიმდევრულობისთვის, დააკავშირეთ (შედუღებით ან კაკვით) პოზიტიური ძაბვის მავთული (წითელი) ძრავის ზედა კონექტორთან და უარყოფითი გრუნტის მავთული (შავი, ლურჯი ან ნებისმიერი სხვა ფერი) ძრავის ქვედა კონექტორთან.

გააკეთეთ ეს შეკრების წინ, თითოეული ძრავა ინდივიდუალურად. თუ შეკრების შემდეგ, ქვედა მავთულის შეერთება შეიძლება ცოტა სახიფათო იყოს (მაგრამ შესაძლებელია!). ასევე მიზანშეწონილია შეაერთოთ მავთულები ვერტიკალურად (მიმართულია ზემოთ და არა გვერდულად), რაც უზრუნველყოფს მავთულის უფრო მეტ სიგრძეს, რაც გაადვილებს მეორე ბოლოში საავტომობილო ფარს.

ნაბიჯი 6: Bluetooth მავთულები

HC-05 Bluetooth მოდულს სჭირდება 4 მავთული:

RX & TX: ქალი (HC-05 გვერდიდან) მამაკაცამდე (Motor Shield TX & RX სათაურის ქინძისთავები).

VCC & GND: ქალი (HC -05 გვერდიდან) მდედრამდე (Motor Shield Servos + & - ქინძისთავები).

ნაბიჯი 7: საავტომობილო ფარის მავთულები

საავტომობილო ფარი განთავსდება არდუინოს დაფაზე (ყულაბა), ამიტომ მისი GPIO (ქინძისთავები) შეესაბამება მის ქვემოთ არსებულ არდუინოს დაფას. ჩვენ არ შეგვიძლია, ან არ გვინდა, არდუინოს დაფის ქინძისთავების პირდაპირ შეკვრა.

ამრიგად, ჩვენ უნდა შევაერთოთ 2-პინიანი სათაური GPIO 0 & 1-ზე საავტომობილო ფარზე (შესაბამისად Arduino RX & TX პინებთან, შესაბამისად, ქვემოთ). ეს მოგვიანებით დაუკავშირდება HC-05 Bluetooth TX & RX ქინძისთავებს (ასე რომ, საპირისპირო მიზნით: Bluetooth RX Arduino TX და Bluetooth TX Arduino RX).

ნაბიჯი 8: Arduino ლოგიკური კოდი

ბორბლების გადასაადგილებლად Arduino– ს უნდა წაიკითხოს შეყვანის სიგნალები (Bluetooth) და ჩაწეროს გამომავალი ბრძანებები ძრავებზე. კოდი შეიძლება გადაწერილი იყოს ქვემოთ მოცემული ყუთიდან Arduino IDE– ში თქვენს Mac/PC– ზე, შემდეგ ატვირთოთ Arduino დაფაზე.

კოდს სჭირდება AFMotor ბიბლიოთეკა (AF = Ada Fruit). ეს არის სტანდარტული ბიბლიოთეკა და მისი ინსტალაცია შესაძლებელია პირდაპირ Arduino IDE– დან (გარე ბმულები არ არის საჭირო). ნავიგაცია ესკიზი> ბიბლიოთეკის ჩართვა> ბიბლიოთეკების მართვა, შემდეგ ძებნა Adafruit Motor Shield– დან. დააინსტალირეთ ვერსია 1.0.1 (არა 2.0) ამ პროექტისთვის. შემდეგ დააკოპირეთ/ჩასვით კოდი ახალ IDE პროექტის ფაილში, გადაამოწმეთ შემდეგ ატვირთეთ. მას შემდეგ რაც ატვირთვა წარმატებულია, გათიშეთ Arduino დაფა (რადგან ის შეინახავს კოდს მეხსიერებაში). Arduino ახლა მზად არის როგორც დამოუკიდებელი მოწყობილობა.

ნაბიჯი 9: Android Arduino Bluetooth RC მანქანის აპლიკაცია

Android ტელეფონზე გადადით Google Play Store– ში და ჩამოტვირთეთ Arduino Bluetooth RC Car აპლიკაცია. აპლიკაცია მოგვიანებით შეუერთდება HC-05 Bluetooth მოდულს Arduino/Motor Shield– თან დაკავშირებისთანავე. აპლიკაცია საშუალებას მოგცემთ გააკონტროლოთ მანქანის მოძრაობები.

ნაბიჯი 10: ბატარეები

დაგჭირდებათ 2 ბატარეა:

9 ვ ბატარეა ბატარეის ჩამორთმევით, რომელიც აძლიერებს არდუინოს დაფას.

4xAA ბატარეის დამჭერი (ან რასაც თქვენი Robot Car Kit სჭირდება) საავტომობილო ფარის გასაძლიერებლად. მავთულხლართებს შეიძლება დაგჭირდეს დაკეცილი, რათა უზრუნველყონ ისინი საიმედოდ მოთავსდეს Motor Shield pin– ის შიგნით.

ნაბიჯი 11: შეკრება: მიმოხილვა

შეკრების თანმიმდევრობა მნიშვნელოვანია იმის უზრუნველსაყოფად, რომ წარმატებული პროექტი დასრულდეს შეუფერხებლად. Ისე, 1. დაიწყეთ შასით (ძრავები, ბორბლები)

2. დააკავშირეთ საავტომობილო ფარი არდუინოს დაფაზე.

3. დაუკავშირეთ მოტორს საავტომობილო ფარს

4. დააკავშირეთ HC-05 Bluetooth მოდული Motor Shield- თან

ნაბიჯი 12: რობოტი მანქანის ნაკრები

კომპლექტს, სავარაუდოდ, ექნება შეკრების ინსტრუქცია, მაგრამ ისინი ზოგადად იცავენ შემდეგ ნაბიჯებს:

1. გადაწყვიტეთ მანქანის წინა და უკანა ნაწილზე (ფოტოში, წინა მიუთითებს, როგორც წინ მიიწევს მაყურებლის პერსპექტივიდან).

2. მოტორსი მონიშნეთ როგორც მარცხენა წინა, მარცხენა უკანა და მარჯვენა წინა, მარჯვენა უკან. ეს არის ხელი შეუწყოს კავშირს საავტომობილო ფარის მარცხენა და მარჯვენა მხარეს.

3. შეკრიბეთ თითოეული ძრავა რიგრიგობით და აღნიშნეთ განთავსება, როგორც ფოტოზე (წინა ძრავები უკანაა, უკანა ძრავები - წინ). თითოეული ძრავისთვის:

3.1 მოათავსეთ ძრავა შასაზე

3.2 მიამაგრეთ ფრჩხილებით თითოეულ მხარეს

3.3 დაამატეთ ხრახნი და კაკალი და მიამაგრეთ ძრავის დასაფიქსირებლად

3.4 დაამატეთ სიჩქარის კოდირება (შავი/ნაცრისფერი წრე)

3.5 მიამაგრეთ საჭე გარე ძრავის მხარეს

ნაბიჯი 13: Arduino & Motor Shield

საავტომობილო ფარი არგუინოს დაფას დააგროვებს. მოათავსეთ საავტომობილო ფარი არდუინოს თავზე, რაც უზრუნველყოფს ქინძისთავების სწორ განლაგებას: საავტომობილო ფარი 0 RX და 1 TX ქინძისთავები Arduino 0 RX და 1 TX ქინძისთავებზე.

ნაზად დააჭირეთ ქვემოთ, სანამ 2 დაფა უსაფრთხოდ გასწორდება და შეერთდება. დასრულების შემდეგ, Motor Shield LEFT იქნება Arduino 9V ბატარეის შეყვანის თავზე.

დააფიქსირეთ პატარა ცარიელი ყუთი შასის შუაგულში და დაადეთ Arduino/Motor Shield კომბინაცია თავზე (ძრავების ოდნავ ზემოთ).

დარწმუნდით, რომ Bluetooth RX/TX დგას მანქანის წინა მხარეს და Arduino 9V ბატარეის შეყვანა მანქანის მარცხენა მხარეს. Motor Shield M1 & M2 ქინძისთავები ახლა არის მანქანის მარცხენა ნაწილში, ხოლო M3 & M4 ქინძისთავები ახლა მანქანის მარჯვნივ.

ნაბიჯი 14: საავტომობილო ფარის გაყვანილობა

საავტომობილო ფარს აქვს 4 საავტომობილო კონექტორი: M1, M2 მარცხენა მხარეს და M3, M4 მარჯვენა მხარეს. ძრავას აქვს ყვითელი მავთული და +ve წითელი მავთული (იხ. ფოტო). თითოეული M– ის პირველი პინი არის გარედან შემობრუნებული (მაგ. M1/M4 პირველი პინი წინა მხარეს, M2/M3 პირველი პინი უკანაა).

M1 აკავშირებს მარცხენა წინა ძრავას: პირველი pin -ve, მე -2 pin +ve

M2 აკავშირებს მარცხენა უკანა ძრავას: პირველი პინ -ve, მე -2 პინი +ve

M3 აკავშირებს მარჯვენა უკანა ძრავას: პირველი პინ -ve, მე -2 პინი +ve

M4 აკავშირებს მარჯვენა წინა ძრავას: პირველი პინ -ve, მე -2 პინი +ve

სწორი Mx კავშირები მნიშვნელოვანია იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ბორბლები ბრუნავს სწორი მიმართულებით ერთად. მაგალითად, როდესაც მანქანა წინ მიიწევს, ყველა ბორბალი უნდა მოტრიალდეს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ, ხოლო უკუ მოძრაობისას პირიქით.

ნაბიჯი 15: HC-05 Bluetooth გაყვანილობა

HC -05 Bluetooth მოდულს სჭირდება 4 მავთული: RX & TX დაკავშირება Arduino/Motor Shield TX & RX, GND & VCC to Motor Shield Servos - & + ქინძისთავებით. საავტომობილო ფარის წინა მარცხენა მხარეს არის 2 მტევანი 3 ქინძისთავით; ეს არის მე -2 კლასტერი (USB პორტთან უფრო ახლოს), რომელიც უნდა იყოს დაკავშირებული, მარცხენა პინი არის –ve და მარჯვენა არის +ve).

Bluetooth RX (შავი) -> Motor Shield 2 -Pin Header 1 (TX)

Bluetooth TX (წითელი) -> Motor Shield 2 -Pin Header 0 (RX)

Bluetooth GND (ყავისფერი) -> - სერვისები (მარცხენა პინი)

Bluetooth VCC (წითელი) -> + სერვისები (მარჯვენა მარჯვენა პინი)

ნაბიჯი 16: ბატარეების გაყვანილობა

შეასწორეთ (Blu Tack, ორმხრივი ლენტით ან წებოთი) 9V ბატარეა მანქანის წინა მხარეს. შეაერთეთ ბატარეის ჩამკეტი Arduino 9V ბატარეის შეყვანის სოკეტში (მანქანის მარცხენა მხარეს). Motor Shield- ის მწვანე შუქი აანთებს Bluetooth მოდულს (ჩვეულებრივ წითელს) შუქი დაიწყებს ციმციმს (მიუთითებს, რომ მზად არის დასაწყვილებლად).

დააფიქსირეთ 4 AA ბატარეის პაკეტი მანქანის უკანა ნაწილზე. შეაერთეთ პაკეტის უარყოფითი (შავი) და დადებითი (წითელი) მავთულები Motor Shield ბატარეის ქინძისთავებთან (2 ცისფერი ქინძისთავები მანქანის უკანა მხარეს). მარჯვენა PIN მონიშნული GND უკავშირდება შავ მავთულს, მეორე მარცხენა pin წითელ მავთულს.

ნაბიჯი 17: ტესტირება და მართვა

მანქანა მზად არის! მაგრამ იმისათვის, რომ ის რეალურად გადავიდეს, ჩვენ უნდა დავაწყვილოთ მისი Bluetooth მოდული Android აპლიკაციასთან. დარწმუნდით, რომ Bluetooth მოდულის შუქი ანათებს/გამორთავს, რაც მიუთითებს, რომ ის საძიებელია და მზად არის დასაწყვილებლად.

1. გადადით თქვენს Android ტელეფონის პარამეტრებზე> Bluetooth და მოძებნეთ მანქანის Bluetooth მოდული. ჩვენს პროექტში მოდული არის DSD TECH HC-05, პაროლი/პინი ჩვეულებრივ 1234 (თუ არა, მაშინ 0000). დააწყვილეთ Android ტელეფონი HC-05- თან.

2. გაუშვით Bluetooth RC Car აპლიკაცია, გადადით პარამეტრებზე (cog icon menu), შემდეგ პარამეტრების მენიუდან აირჩიეთ "დაკავშირება მანქანასთან". თუ ყველაფერი კარგადაა, კავშირი დამყარდა (Bluetooth ციმციმება ჩერდება) და პროგრამის ეკრანის მარცხენა დიდი წითელი წრე მწვანე გახდება.

3. განათავსეთ მანქანის შასი თქვენს მაგიდაზე თხელი გრძელი ყუთის თავზე, ასე რომ ყუთი შასის შუაშია და ბორბლები თავისუფლად ბრუნავს მის გარშემო. შეამოწმეთ კავშირი პროგრამის ეკრანზე თითოეული ნაბიჯია წინ, უკან, მარჯვნივ და მარცხნივ. უყურეთ ვიდეოს ვიზუალისთვის.

4. თუ ბორბლები სწორად ბრუნავს (მაგ. წინ მობრუნება საათის ისრის მიმართულებით) მაშინ მოათავსეთ მანქანა გლუვ ზედაპირზე (მარმარილო, ვინილი, ხე, არა ხალიჩა) და გადაადგილეთ მანქანა გარშემო. ისიამოვნეთ!

ნაბიჯი 18: როგორ მუშაობს

Bluetooth RC Controller აპლიკაცია აგზავნის შემდეგ ბრძანებებს (სიმბოლოების სახით) მანქანის bluetooth მოდულში HC-05:

'F' წინ წასვლა

'B' უკან წასვლა

'L' მოუხვიეთ მარცხნივ

'R' მოუხვიეთ მარჯვნივ

'S' რომ გააჩერო მანქანა

მიმართეთ აპის პარამეტრებს მეტი ბრძანებისათვის, რომელიც შეგიძლიათ დაამატოთ არდუინოს კოდს.

Arduino დაფის ლოგიკა კითხულობს Bluetooth HC-05 შეყვანის (მარყუჟის () ფუნქციაში განუწყვეტლივ), RX/TX კავშირების გამოყენებით და ავალებს საავტომობილო ფარს გადაადგილდეს ძრავები/ბორბლები ბრძანების შესასრულებლად. მაგალითად, მარცხნივ არდუინო მოძრაობს M1 და M2 ძრავებს წინ და M3 და M4 ძრავებს უკან.