Bluetooth რობოტი: 4 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ARDUINO BLUETOOTH ROBOT CAR

პროექტის თარიღი: 2018 წლის აგვისტო

პროექტის აღჭურვილობა:

1. 1 * საბაჟო ბაზის პლატფორმა.

2. 4 * DC ძრავა + ბორბლები.

3. 3 * 18650 ბატარეა 3 ბატარეის დამჭერით და 2 * 18650 ბატარეა 2 ბატარეის დამჭერით.

4. 2 * როკერის გადამრთველები.

5. 2 * წითელი LED ნათურები სერიაში 220K რეზისტენტებით

6. 1 * ნაკრები შეიცავს: 2 ცალი SG90 სერვო მოტორი + 1 ცალი 2 ღერძიანი სერვო ბრეკეტი.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * Arduino Sensor Shield V5

9. 1 * L298N Dual Bridge DC Stepper Motor Driver

10. 1 * ულტრაბგერითი მოდული HC-SR04

11. 1 * 8 led neo pixel strip ws2812b ws2812 smart led strip RGB

12. 1 * BT12 Bluetooth მოდული BLE 4.0

13. 1 * 12V ძაბვის 4 ციფრიანი ჩვენება

14. 1 * 1602 LCD ეკრანი პლუს IIC სერიული ინტერფეისი ადაპტერის მოდული

15. ცხელი წებო, M3 სადგამი, ხრახნები, საყელურები.

16. მამაკაცი ქალი მდე 10 სმ და 15 სმ ჯუმბერის მავთულები.

17. უბრალო 1 მმ მავთული დაახლოებით 50 სმ.

18. ინსტრუმენტები, მათ შორის: შედუღების რკინა, მინიატურული ხრახნები და საყრდენი

19. USB to Arduino კაბელი.

მიმოხილვა

ეს არის Arduino– ზე დაფუძნებული მეორე პროექტი, რომელიც მე ჩავაბარე Instructables– ში, თუმცა ქვემოთ აღწერილი რობოტი არის მეოთხე რობოტი, რომელიც მე ავაშენე. ეს რობოტი ემყარება წინა ვერსიას, რომელიც WiFi იყო დაფუძნებული, ამ ახალ ვერსიას აქვს როგორც WiFi ასევე Bluetooth კავშირი. WiFi საშუალებას აძლევს კამერას გადაუშვას ვიდეო პირდაპირ Android აპლიკაციაში. და Bluetooth უზრუნველყოფს რობოტის მარტივ კონტროლს. Arduino კოდი უსმენს Bluetooth ბრძანებებს, იღებს მათ, გაშიფრავს ბრძანებას, მოქმედებს ბრძანებაზე და ბოლოს აბრუნებს საპასუხო შეტყობინებას Android აპლიკაციაში. ადასტურებს, რომ ბრძანება ამოქმედდა. Android App– ის ამ გამოხმაურების გარდა. რობოტი ასევე იმეორებს ბრძანებებს საკუთარ LCD 16x2 ხაზის ეკრანზე.

ჩემი ფილოსოფია რობოტების შექმნისას არის იმის უზრუნველყოფა, რომ ისინი არა მხოლოდ იმუშავებენ ისე, როგორც საჭიროა, არამედ რომ გამოიყურებოდნენ ესთეტიურად სწორად სუფთა ხაზებით და კარგი სამშენებლო მეთოდებით. მე გამოვიყენე ინტერნეტზე დაფუძნებული არაერთი რესურსი, როგორც ელექტრონიკისთვის, ასევე არდუინოს კოდისთვის და ამისთვის მადლობას ვუხდი ამ კონტრიბუტორებს.

18650 ბატარეის არჩევანი დაფუძნებული იყო მათი სიმძლავრის ხარისხზე და კარგი ხარისხის მეორადი ბატარეების მოპოვების სიმარტივეზე, როგორც წესი ძველი ლეპტოპებიდან. Arduino დაფა არის სტანდარტული კლონი, ისევე როგორც L298N Dual Bridge საავტომობილო კონტროლერი. DC ძრავები ადეკვატურია პროექტისთვის, მაგრამ ვიგრძენი, რომ უფრო დიდი 6V DC ძრავები პირდაპირი ძრავით უკეთესად იმუშავებდა, ეს არის პროექტის შესაძლო მომავალი განახლება.

ნაბიჯი 1: გაყინვის დიაგრამა

ფრიზინგის დიაგრამა გვიჩვენებს სხვადასხვა კავშირებს ბატარეებიდან, ორ პოლუსიანი გადამრთველის საშუალებით, არდუინო უნიოსთან. Arduino Uno– დან L298N საავტომობილო დრაივერამდე, LCD 16X2 ხაზის ჩვენება, Bluetooth BT12, HC-SR04 ხმის გადამცემი და მიმღები, კამერები და ხმის გადამცემები, და ბოლოს L298N– დან DC ძრავებამდე.

შენიშვნა: გაყინვის დიაგრამა არ აჩვენებს არცერთ GND კაბელს

ნაბიჯი 2: მშენებლობა

მშენებლობა

ძირითადი კონსტრუქცია შედგებოდა ერთი ფუძისგან 240 მმ x 150 მმ x 5 მმ, რომელსაც გააჩნდა ხვრელები M3 საყრდენებისთვის, ხვრელები L298N, MPU-6050 და Arduino Uno საყრდენები. ბაზაზე გაიხსნა ერთი 10 მმ -იანი ხვრელი საკონტროლო კაბელების და დენის კაბელების დასაშვებად. 10 მმ-იანი საყრდენების გამოყენებით LCD, Arduino Uno და L298N საავტომობილო დრაივერი, სადაც მიმაგრებულია და შეყვანილია ზემოთ დიაგრამის მიხედვით.

DC ძრავები დამონტაჟებულია ქვედა ფირფიტაზე ცხელი წებოს გამოყენებით. შედუღების შემდეგ თითოეული ძრავის მავთული უკავშირდება L298N დრაივერის მარცხენა და მარჯვენა კონექტორებს. L298 საავტომობილო დრაივერის ჯუმპერი დამონტაჟდა ისე, რომ 5V მიწოდება შესაძლებელი იყოს Arduino Uno დაფისთვის. შემდეგ 18650 ბატარეის დამჭერები დაემაგრნენ ბაზის ქვედა მხარეს და შეაერთეს ორ პოლუსიანი გადამრთველი Arduino Uno– სთან და L298 ძრავის მძღოლის 12 ვ და სახმელეთო შეყვანაზე.

კამერის servo კაბელები, სადაც დაკავშირებულია Pins 12 და 13, HC-SR04 servo კაბელი იყო მიმაგრებული Pin 3. მიმაგრებულია 5, 6, 7, 8, 9 და 11, სადაც დამაგრებულია L298N ძრავის დრაივერზე. BT12 Bluetooth მოდული უკავშირდებოდა Arduino Sensor Shield V5 Bluetooth pin outs, VCC, GND, TX და RX, ხოლო TX და RX კაბელები უკუქცეული იყო. URF01 პინების ნაკრები გამოიყენებოდა HC-SR04, VCC, GND, Trig და Echo ქინძისთავების დასამაგრებლად, ხოლო IIC pin ნაკრები გამოიყენებოდა LCD VCC, GND, SCL და SCA ქინძისთავების დასაკავშირებლად. დაბოლოს, 8 შუქდიოდური შუქის ნაკრები VCC, GND და DIN, სადაც დაკავშირებულია Pin 4 -თან და მასთან დაკავშირებული VCC და GND ქინძისთავებთან.

როგორც ბატარეის პაკეტები, ასევე მათი დენის გადამრთველები, რომლებიც დამონტაჟებულია ბაზის ქვემოთ, დენის გადამრთველის პარალელურად დაემატა ერთი წითელი LED და 220K რეზისტორი ისე, რომ ის ანათებდა დენის გადამრთველის ჩართვისას.

თანდართულ ფოტოებში ნაჩვენებია რობოტის მშენებლობის ეტაპები, დაწყებული M3 სადგამებით, Arduino Uno- სა და L298N- თან მიმაგრებით, შემდეგ ორივე ეს ელემენტი მიმაგრებულია ბაზაზე. დამატებითი M3 სტენდები გამოიყენება სპილენძის ფირფიტასთან ერთად პლატფორმის ასაგებად, რომელზედაც დამონტაჟებულია HC-SR04 და Camera Servos. დამატებითი ფოტოები აჩვენებს ძრავების გაყვანილობას და კონსტრუქციას, ბატარეის დამჭერებს და ნეო პიქსელის სინათლის ზოლს.

ნაბიჯი 3: Arduino და Android კოდირება

ARDUINO კოდირება:

Arduino 1.8.5 განვითარების პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით შემდეგი პროგრამა შეიცვალა და შემდეგ გადმოწერილი იქნა Arduino Uno დაფაზე USB კავშირის საშუალებით. საჭირო იყო ბიბლიოთეკის შემდეგი ფაილების პოვნა და ჩამოტვირთვა:

· LMotorController.h

· მავთული.ჰ

· LiquidCrystal_IC2.h

· სერვო.ჰ

· NewPing.h

· ადაფრუტ_ნეოპიქსელი

(ყველა ეს ფაილი ხელმისაწვდომია https://github.com ვებ გვერდიდან)

ზემოთ მოყვანილი ფოტო გვიჩვენებს მარტივ დაფიქსირებას, რომელიც საშუალებას აძლევს Arduino კოდის გადმოტვირთვას Arduino Uno დაფაზე. მიუხედავად იმისა, რომ BT12 მოდული იყო მიმაგრებული TX და RX ქინძისთავებით, გადმოტვირთვის პროგრამა ყოველთვის ჩავარდებოდა, ამიტომ მე დავამატე მარტივი შესვენება TX ხაზზე, რომელიც გატეხილი იყო კოდის გადმოტვირთვისას და შემდეგ გადაკეთებული, რათა გამომეცადა BT12 კომუნიკაციები. მას შემდეგ, რაც რობოტი სრულად იქნა შემოწმებული, მე ამოვიღე ეს დასაშლელი ბმული.

Arduino და Android კოდის ფაილი შეგიძლიათ იხილოთ ამ გვერდის ბოლოს

ANDROID კოდირება:

Android Studio- ს build 3.1.4 -ის გამოყენებით. და ინფორმაციის მრავალი ინტერნეტ წყაროს დახმარებით, რისთვისაც მე მადლობას ვუხდი, მე შევიმუშავე აპლიკაცია, რომელიც მომხმარებელს საშუალებას აძლევს აირჩიოს და დაუკავშიროს კამერას WiFi წყარო და Bluetooth წყარო რობოტის მოქმედებების გასაკონტროლებლად. მომხმარებლის ინტერფეისი ნაჩვენებია ზემოთ და ორი შემდეგი ბმული აჩვენებს რობოტის და კამერის ვიდეოს მოქმედებას. მეორე ეკრანის კადრი აჩვენებს WiFi და Bluetooth სკანირებისა და კავშირის ვარიანტებს, ეს ეკრანი ასევე შეამოწმებს, რომ აპს გააჩნია საჭირო ნებართვები როგორც WiFi ასევე Bluetooth ქსელსა და მოწყობილობებზე წვდომისათვის. აპლიკაციის გადმოწერა შესაძლებელია ქვემოთ მოცემული ბმულის საშუალებით, თუმცა მე ვერ ვიძლევი გარანტიას, რომ ის იმუშავებს სხვა პლატფორმაზე, გარდა Samsung 10.5 Tab 2. ამჟამად აპლიკაცია ვარაუდობს, რომ Bluetooth მოწყობილობას ქვია „BT12“. Android აპლიკაცია რობოტს უგზავნის მარტივ ერთი სიმბოლოს ბრძანებებს, მაგრამ სანაცვლოდ იღებს ბრძანების დადასტურების სტრიქონებს.

ნაბიჯი 4: დასკვნის გაკეთება

რობოტის ძირითადი ოპერაციის You Tube ვიდეო შეგიძლიათ იხილოთ აქ:

რობოტის დაბრკოლების თავიდან აცილების You Tube ვიდეო შეგიძლიათ იხილოთ აქ:

რაც ვისწავლე:

Bluetooth კომუნიკაცია ნამდვილად საუკეთესო მეთოდია რობოტის გასაკონტროლებლად, თუნდაც 10 მ მაქსიმალური დიაპაზონით, რაც აქვს BT12- ს. 18650 ბატარეის გამოყენება, ერთი კომპლექტი ძრავების დასატენად და მეორე კომპლექტი არდუინოს, ფარის, სერვისების, BT12 და LCD– ის ენერგიის გაზრდაში მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს ბატარეის ხანგრძლივობას. ჩემზე დიდი შთაბეჭდილება მოახდინა NEO Pixel სინათლის ზოლმა, RGB LED- ები არის ნათელი და ადვილად გასაკონტროლებელი, როგორც BT12 Bluetooth მოდული, რომელიც მუშაობდა უნაკლოდ მისი მიღების შემდეგ.

Რა არის შემდეგი:

ეს პროექტი ყოველთვის ეხებოდა Bluetooth კომუნიკაციების გამოყენებას. ახლა, როდესაც მე მაქვს სამუშაო მოდელი და შემიძლია რობოტის გაკონტროლება Android აპლიკაციის საშუალებით, მე მზად ვარ დავიწყო შემდეგი პროექტი, რომელიც იქნება ყველაზე რთული, რაც მე შევეცადე, კერძოდ, ექვსი ფეხი, 3 DOM თითო ფეხი, Hexapod, რომელსაც გააკონტროლებს Bluetooth და შეძლებს რეალურ დროში ვიდეოს სტრიმინგს მისი თავის საშუალებით, რომელიც თავად შეძლებს ვერტიკალურად და ჰორიზონტალურად გადაადგილებას. მე ასევე ველი, რომ რობოტს ექნება დაბრკოლების თავიდან აცილება.