რობოტი მანქანა Bluetooth, კამერა და MIT აპლიკაცია გამომგონებელი 2: 12 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

გსურდათ ოდესმე საკუთარი რობოტი მანქანის შექმნა? კარგი … ეს შენი შანსია !!

ამ ინსტრუქციებში მე გეტყვით, თუ როგორ უნდა შექმნათ რობოტი მანქანა, რომელსაც აკონტროლებენ Bluetooth და MIT აპლიკაცია გამომგონებელი 2. იცოდეთ, რომ მე ვარ ახალბედა და რომ ეს არის ჩემი პირველი ინსტუქტური, ასე რომ გთხოვთ იყავით ნაზი თქვენს კომენტარებში.

ბევრი ინსტრუქცია არსებობს, მაგრამ ამაში მე შევეცადე გავაერთიანო მრავალი მახასიათებელი, როგორიცაა: კამერის ნაკადი, დაბრკოლებების თავიდან აცილება, ულტრაბგერითი დიაპაზონის სენსორი, ლარსონის სკანერი (ჩარლიპლექსით) და ბატარეის მონიტორინგი Android აპლიკაციაში !!

მოდით, დავიწყოთ და შევხვდეთ ფრენკის (ის იყენებს იდეებს მრავალი ადგილიდან …. შემდეგ რობო ფრანკენშტეინი)

ნაბიჯი 1: ნაწილები და პროგრამული უზრუნველყოფა

აქ, ჩემს მშობლიურ ქალაქში, ძნელია ყველა ნაწილის მიღება, ამიტომ მე შემეძლო მათი უმეტესობის მიღება www.aliexpress.com– დან

მე ვთვლი, რომ პროექტი შეიძლება აშენდეს 25-30 დოლარად ძველი მობილური ტელეფონის გათვალისწინების გარეშე.

• მანქანის შასი: 3 ბორბალი, 2 ძრავა 6V (9 აშშ დოლარი)
• არდუინო ნანო (2 აშშ დოლარი)
• Bluetooth HC-05 (3 დან 4 აშშ დოლარამდე)
• L293D ძრავის მძღოლი ბორბლიანი ძრავებისთვის (1,50 აშშ დოლარი 5 ცალი ლოტისთვის)
• ძველი ფიჭური კამერა და Wi-Fi
• ულტრაბგერითი სენსორი HC-SR04 ახლომდებარე ობიექტზე გასაზომად (1 აშშ დოლარი)
• 6 ები ლარსონის სკანერისთვის
• ATtiny85 ლარსონის სკანერისთვის (1 აშშ დოლარი)
• პურის დაფა (1 აშშ დოლარი)
• მავთულები
• 100K Ohm რეზისტორი (4)
• 1K Ohm რეზისტორი (2)
• 2K Ohm რეზისტორი (1)
• 270 Ohm რეზისტორი (3)
• ბუზერი

პროგრამული უზრუნველყოფა:

• Arduino IDE
• IP ვებკამერა (ძველი ფიჭური Android- ისთვის)
• MIT აპლიკაცია გამომგონებელი 2: ეს აპლიკაცია შესანიშნავია, მაგრამ მუშაობს მხოლოდ Android ოპერაციული სისტემისთვის (არა Iphone … უკაცრავად!)

ნაბიჯი 2: მშენებლობის პროცესი

მანქანის შასის აწყობა ძალიან ადვილია; მას აქვს 2 ძრავა 6V, რომელიც უკანა ბორბლებს ამარაგებს და 4 ბატარეის პაკეტს.

რობოტის მანქანა კონტროლდება Bluetooth და Wi-Fi საშუალებით. Bluetooth აკონტროლებს მანქანასა და MIT App გამომგონებელს შორის სერიულ კომუნიკაციებს და Wi-Fi გამოიყენება მანქანის წინ დაყენებულ კამერასთან (ძველი მობილური ტელეფონი).

ამ პროექტისთვის მე გამოვიყენე ორი კომპლექტი ბატარეა: arduino იკვებება 9V ბატარეით და მანქანის ძრავები 6V (ოთხი 1.5V AA ბატარეით).

არდუინო ნანო არის ამ პროექტის ტვინი, რომელიც აკონტროლებს მანქანას, ზუმერს, ულტრაბგერითი დიაპაზონის სენსორს HC-SR04, Bluetooth HC-05, ლარსონის სკანერს (ATtiny85) და აკონტროლებს ბატარეებს. 9V ბატარეა მიდის Vin– ზე (პინ 30) და Arduino– ს პინ 27 აძლევს 5V რეგულირებად ენერგიას breadboard– ზე. თქვენ უნდა დააკავშიროთ ყველა საფუძველი ყველა IC და ბატარეები ერთად.

მიმაგრებული, სქემის დიაგრამა შედგენილია Excel- ში (უკაცრავად … შემდეგ ჯერზე შევეცდები Fritzing). მე დავაკავშირე ყველაფერი პურის დაფისა და მამრის გამოყენებით მამრობითი მავთულის კონექტორებთან, ჩემი ვირთხების ბუდეს ჰგავს.

ნაბიჯი 3: L293D საავტომობილო დრაივერი

L293D არის ოთხმაგი მაღალი დენის ნახევრად H დრაივერი, რომელიც შექმნილია 600 mA– მდე ორმხრივი დენის დენებისაგან 4.5V– დან 36V– მდე ძაბვის დროს. იგი გამოიყენება მანქანის ბორბლების მართვისთვის.

ის იკვებება 6 ვ ბატარეის პაკეტით (ოთხი 1.5 ვ AA) ძრავებისთვის და იყენებს 5 ვ ლოგიკას, რომელიც მოდის არდუინო ნანოში დარეგულირებული 5 ვ (პინ 27). კავშირები ნაჩვენებია თანდართულ სქემაში.

არ იყო საჭირო მისი დაყენება გამათბობელში.

ნაბიჯი 4: HC-05 Bluetooth

HC-05 Bluetooth იკვებება 5V (arduino pin 27), მაგრამ მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ ლოგიკური დონე არის 3.3V, ანუ კომუნიკაციები (Tx და Rx) 3.3V. ამიტომ Rx უნდა იყოს კონფიგურირებული მაქსიმუმ 3.3 ვ -ით, რომლის მიღწევაც შესაძლებელია დონის ცვლის გადამყვანით ან, როგორც ამ შემთხვევაში, ძაბვის გამყოფი 1K და 2K რეზისტორების გამოყენებით, როგორც ეს ნაჩვენებია წრეში.

ნაბიჯი 5: ბატარეის მონიტორი

ბატარეის დონის მონიტორინგის მიზნით, მე დავაყენე ძაბვის გამყოფები, რათა ძაბვის დონე 5 ვ -ზე ქვემოთ ჩამოვიყვანო (არდუინოს მაქსიმალური დიაპაზონი). ძაბვის გამყოფი ამცირებს ძაბვას, რომელიც იზომება არდუინოს ანალოგური შეყვანის დიაპაზონში.

გამოიყენება ანალოგური საშუალებები A4 და A6 და გამოიყენება მაღალი რეზისტორები (100K ohms), რათა გაზომვის პროცესში ბატარეები ზედმეტად არ დაიშალა. ჩვენ გვჭირდება კომპრომისზე წასვლა, თუ რეზისტორები ძალიან დაბალია (10K ohms), ნაკლები დატვირთვის ეფექტი, ძაბვის კითხვა უფრო ზუსტია, მაგრამ უფრო ახლანდელი ნახაზი; თუ ისინი ძალიან მაღალია (1M ohms), უფრო დატვირთვის ეფექტი, ძაბვის კითხვა ნაკლებად ზუსტია, მაგრამ ნაკლებ მიმდინარე ნახაზზე.

ბატარეის მონიტორინგი ხდება ყოველ 10 წამში და ნაჩვენებია პირდაპირ თქვენს კონტროლერის მობილურ ტელეფონში.

დარწმუნებული ვარ, რომ ბევრი ნაწილია გასაუმჯობესებლად ამ ნაწილში, რადგან ვკითხულობ ორი ანალოგური ქინძისთავებიდან და შიდა MUX იცვლება მათ შორის. მე არ ვაკეთებ საშუალო გაზომვას და ალბათ ეს არის ის, რაც უნდა გავაკეთო.

ნება მომეცით განვმარტო შემდეგი ფორმულა:

// წაიკითხეთ ძაბვა ანალოგური pin A4– დან და გააკეთეთ კალიბრაცია Arduino– სთვის:

ძაბვა 1 = (analogRead (A4)*5.0/1024.0)*2.0; //8.0V

Arduino ნანო დაფა შეიცავს 8 არხს, 10 ბიტიან ანალოგურ ციფრულ გადამყვანს. ფუნქცია analogRead () აბრუნებს რიცხვს 0 -დან 1023 -მდე, რაც პროპორციულია ქინძისთავზე გამოყენებული ძაბვის ოდენობისა. ეს იძლევა გარჩევადობას მაჩვენებლებს შორის: 5 ვოლტი / 1024 ერთეული ან,.0049 ვოლტი (4.9 მვ) ერთეულზე.

ძაბვის გამყოფი განახევრებს ძაბვას და, ჭეშმარიტი ძაბვის მისაღებად, უნდა გავამრავლო 2 -ზე !!

მნიშვნელოვანია: დარწმუნებული ვარ, რომ არდუინოს ძალაუფლების უფრო ეფექტური გზა არსებობს, ვიდრე მე ამას ვაკეთებ !! როგორც ახალბედა, მე ვისწავლე რთული გზა. Arduino Vin pin იყენებს ხაზოვანი ძაბვის მარეგულირებელს, რაც იმას ნიშნავს, რომ 9 ვ ბატარეით თქვენ წვავთ ენერგიის დიდ ნაწილს თავად ხაზოვან რეგულატორში! Არ არის კარგი. მე ეს გავაკეთე იმიტომ, რომ ის იყო სწრაფი და მხოლოდ იმიტომ, რომ მე უკეთ არ ვიცოდი … მაგრამ დარწმუნებული იყავით, რომ Robo Frankie 2.0 ვერსიაში მე, რა თქმა უნდა, სხვანაირად გავაკეთებ.

მე ვფიქრობ (ხმამაღლა), რომ DC DC გააძლიეროს კვების ბლოკი და Li-ion მრავალჯერადი დატენვის ბატარეა შეიძლება იყოს უკეთესი გზა. თქვენი კეთილი შემოთავაზება იქნება მისასალმებელი…

ნაბიჯი 6: HC-SR04 ულტრაბგერითი დიაპაზონის სენსორი

HC-SR04 არის ულტრაბგერითი დიაპაზონის სენსორი. ეს სენსორი უზრუნველყოფს გაზომვას 2 სმ -დან 400 სმ -მდე, სიზუსტით 3 მმ -მდე. ამ პროექტში იგი გამოიყენება დაბრკოლების თავიდან ასაცილებლად, როდესაც ის აღწევს 20 სმ ან ნაკლები და ასევე იზომება მანძილი ნებისმიერ ობიექტთან, რომელიც იგზავნება თქვენს მობილურ ტელეფონში.

თქვენს მობილურის ეკრანზე არის ღილაკი, რომელსაც უნდა დააჭიროთ, რათა მოითხოვოთ მანძილი ახლომდებარე ობიექტთან.

ნაბიჯი 7: ლარსონის სკანერი

მინდოდა რაიმე სახალისო შემეტანა, ამიტომ ჩავრთე ლარსონის სკანერი, რომელიც ჰგავს K. I. T. T. რაინდ მხედარიდან.

ლარსონის სკანერისთვის მე გამოვიყენე ATtiny85 ჩარლიპლექსით. Charlieplexing არის ტექნიკა მულტიპლექსური ეკრანის მართვისთვის, რომლის დროსაც მიკროკონტროლერის შედარებით მცირე I/O პინები გამოიყენება LED- ების მასივის მართვისთვის. მეთოდი იყენებს მიკროკონტროლერების სამ სახელმწიფოს ლოგიკურ შესაძლებლობებს, რათა მოიპოვოს ეფექტურობა ტრადიციულ მულტიპლექსზე.

ამ შემთხვევაში მე ვიყენებ 3 ქინძისთავს ATtiny85– დან 6 LED- ის განათებამდე !!

თქვენ შეგიძლიათ აანთოთ "X" LED- ები N ქინძისთავებით. გამოიყენეთ შემდეგი ფორმულა იმის დასადგენად, თუ რამდენი LED- ები შეგიძლიათ მართოთ:

X = N (N-1) LED- ები N ქინძისთავებით:

3 ქინძისთავები: 6 LED;

4 ქინძისთავები: 12 LED;

5 ქინძისთავები: 20 LED … თქვენ მიხვდით იდეას;-)

მიმდინარე მიედინება პოზიტიურიდან (ანოდიდან) უარყოფითამდე (კათოდზე). ისრის წვერი არის კათოდური.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ პინი 1 (Arduino IDE კოდში) ეხება ფიზიკურ პინ 6 -ს ATtiny85– ში (გთხოვთ იხილოთ თანდართული პინუტი).

მიმაგრებული გთხოვთ იპოვოთ კოდი, რომელიც უნდა აიტვირთოს ATtiny85– ში, რომელიც აკონტროლებს ლარსონის სკანერს. მე არ აღვწერ, თუ როგორ უნდა ატვირთო კოდი ATtiny85– ში, ვინაიდან არსებობს უამრავი ინსტრუქცია, რომელიც ამას ჰგავს.

ნაბიჯი 8: კოდი

მე ვამაგრებ კოდს, რომელიც უნდა აიტვირთოს ATtiny85– ში, რომელიც აკონტროლებს ლარსონის სკანერს და კოდს Arduino nano– სთვის.

რაც შეეხება არდუინო ნანოს, მე გამოვიყენე კოდების ნაწილი სხვა ინსტრუქციიდან (აქ) და შევიტანე ცვლილებები ჩემს საჭიროებებზე. მე ჩავრთე კოდის დიაგრამა (ასევე სიტყვით უფრო მკაფიო გამოსახულებისათვის), რათა უკეთ გავიგო როგორ მუშაობს გადამრთველი - საქმე.

მნიშვნელოვანია: იმისათვის, რომ ატვირთოთ CarBluetooth კოდი Arduino nano– ში, თქვენ უნდა გათიშოთ Rx და Tx HC-05 Bluetooth მოდულიდან!

ნაბიჯი 9: კამერა

IP ვებკამერის აპლიკაცია უნდა ჩამოტვირთოთ სათამაშო მაღაზიიდან და დააინსტალიროთ თქვენს ძველ მობილურ ტელეფონში. შეამოწმეთ ვიდეო პარამეტრები, შეცვალეთ რეზოლუცია შესაბამისად და ბოლოს გადადით ბოლო ბრძანებაზე "სერვერის დაწყება" გადაცემის დასაწყებად. ნუ დაგავიწყდებათ Wi-Fi ჩართვა მობილურში !!

ნაბიჯი 10: MIT აპლიკაციის გამომგონებელი 2

MIT აპლიკაცია გამომგონებელი 2 არის ღრუბელზე დაფუძნებული ინსტრუმენტი, რომელიც ეხმარება შექმნას პროგრამები თქვენს ბრაუზერში. ეს აპლიკაცია (მხოლოდ ანდროიდზე დაფუძნებული ფიჭურისთვის) შეიძლება შემდეგ ატვირთოთ თქვენს უჯრედში და აკონტროლოთ თქვენი რობოტი მანქანა.

მე ვამაგრებ.apk და.aia კოდს, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ რაც მე გავაკეთე და შეგიძლიათ შეცვალოთ იგი როგორც გსურთ. მე გამოვიყენე კოდი ინტერნეტიდან (MIT აპლიკაცია) და გავაკეთე ჩემი საკუთარი ცვლილებები. ეს კოდი აკონტროლებს რობოტი მანქანის მოძრაობას, იღებს სიგნალს ულტრაბგერითი სენსორისგან, აანთებს შუქებს და აფიქსირებს ზუმერს. ის ასევე იღებს სიგნალს ბატარეებიდან, რომელიც გვაცნობებს ძაბვის დონეს.

ამ კოდით ჩვენ შევძლებთ მივიღოთ ორი განსხვავებული სიგნალი მანქანიდან: 1) მანძილი ახლომდებარე ობიექტთან და 2) ძაბვა ძრავისა და არდუინოს ბატარეებიდან.

მიღებული სერიული სტრიქონის იდენტიფიცირების მიზნით, Arduino– ს კოდში შევიტანე დროშა, რომელიც განსაზღვრავს გაგზავნილი სიმების ტიპს. თუ არდუინო აგზავნის მანძილს, რომელიც იზომება ულტრაბგერითი სენსორიდან, მაშინ ის აგზავნის "A" სიმბოლოს სიმის წინ. როდესაც Arduino აგზავნის ბატარეის დონეს, ის აგზავნის დროშას "B" სიმბოლოთი. MIT აპლიკაციის გამომგონებლების 2 კოდში მე გავაანალიზე სერიული სტრიქონი, რომელიც მოდის არდუინოდან და შევამოწმე ეს დროშები. როგორც ვთქვი, მე ახალბედა ვარ და დარწმუნებული ვარ, რომ ამის უფრო ეფექტური გზები არსებობს და ვიმედოვნებ, რომ ვინმემ უკეთ გამანათლოს.

გაგზავნეთ Arduino_Bluetooth_Car.apk თქვენს მობილურ ტელეფონში (ელ.ფოსტის ან Google Drive- ის საშუალებით) და დააინსტალირეთ.

ნაბიჯი 11: შეაერთეთ თქვენი მობილური ტელეფონი თქვენს RC მანქანასთან

უპირველეს ყოვლისა, ჩართეთ wi-fi ძველ მობილურში (ის RC რობოტში).

თქვენს კონტროლერ მობილურში ჩართეთ თქვენი Wi-Fi, Bluetooth და გახსენით Arduino_Bluetooth_Car.apk, რომელიც ახლახან დააინსტალირეთ. ეკრანის ბოლოს (გადაახვიეთ ქვემოთ, თუ ვერ ხედავთ) დაინახავთ ორ ღილაკს: მოწყობილობები და CONNECT. დააწკაპუნეთ მოწყობილობებზე და აირჩიეთ Bluetooth თქვენი RC მანქანიდან (უნდა იყოს რაღაც HC 05), შემდეგ დააწკაპუნეთ CONNECT და თქვენ უნდა ნახოთ დაკავშირებული შეტყობინება თქვენი ეკრანის მარცხენა ქვედა ნაწილში. პირველად თქვენ მოგეთხოვებათ პაროლი (შეიყვანეთ 0000 ან 1234).

არის ყუთი, სადაც უნდა ჩაწეროთ თქვენი ძველი უჯრედის IP მისამართი (მობილური ტელეფონი, რომელიც თქვენს RC მანქანაშია), ჩემს შემთხვევაში ეს არის

ეს IP ნომერი შეიძლება გამოვლინდეს თქვენს Wi-fi როუტერში. თქვენ უნდა შეხვიდეთ თქვენს როუტერის კონფიგურაციაში, შეარჩიოთ მოწყობილობების სია (ან მსგავსი რამ თქვენი როუტერის ბრენდის მიხედვით) და თქვენ უნდა ნახოთ თქვენი ძველი მობილური მოწყობილობა, დააწკაპუნოთ მასზე და შეიყვანოთ ეს IP ნომერი ამ ყუთში.

შემდეგ შეარჩიეთ CAMERA და თქვენ უნდა დაიწყოთ კამერის ნაკადის ნახვა თქვენი RC მანქანიდან.

ნაბიჯი 12: თქვენ დასრულებული ხართ

თქვენ დაასრულეთ! დაიწყეთ თამაში

მომავალი ცვლილებები: მე შევცვლი 9 ვ ბატარეას Li-ion ბატარეებით, რათა შეავსო ისინი და გამოვიყენო DC-DC ძაბვის მარეგულირებელი, ასევე მინდა გავაძლიერო ბატარეის მონიტორი ანალოგური კითხვების გასწორების (საშუალო) ჩათვლით. არ გეგმავს A. I. ჯერ…;-)

მე ჩავაბარე ჩემს პირველ სასწავლო კონკურსში … ასე რომ გთხოვთ მიეცით ხმა;-)