Wi-Fi კონტროლირებადი 4 ბორბლიანი რობოტი: 6 ნაბიჯი

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

ამ პროექტისთვის ჩვენ განვავითარებთ 4 ბორბლიან რობოტს ESP8266 გამოყენებით, რომელიც კონტროლდება Wi-Fi ქსელის საშუალებით. რობოტის კონტროლი შესაძლებელია ჩვეულებრივი ინტერნეტ ბრაუზერის საშუალებით, HTML შემუშავებული ინტერფეისის გამოყენებით ან ასევე android მობილური აპლიკაციის საშუალებით. ESP8266 ჩიპი არის მძლავრი და იაფი მიკროკონტროლერი, რომლის გამოყენება არა მხოლოდ ადვილია, არამედ გააჩნია შიდა Wi-Fi კავშირი. ეს არის მხოლოდ სრულყოფილი ჩიპი რობოტების დისტანციურად მართვისთვის თქვენი კომპიუტერიდან ან მობილური მოწყობილობიდან.

ამ ჩიპის ჩვენს პროექტში ჩართვისთვის ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ განვითარების სხვადასხვა დაფები ამ მიკროკონტროლერის საფუძველზე.

1. ადაფრუტის ბუმბულის ჰუზა - დამზადებულია ადაფრუტის მიერ და აქვს ადვილად ხელმისაწვდომი ინსტრუქციები და მხარდაჭერა. მას დაფაზე აქვს li-po ბატარეის დამტენი, ასე რომ ის ნამდვილად გამოდგება პორტატულ პროექტებში.

2. NodeMCU ESP8266 - დაფა არის ღია წყარო და აქვს შესანიშნავი დოკუმენტაცია, ასე რომ მისი დაწყება ძალიან ადვილი იქნება.

3. Sparkfun ESP8266 - ის ჰუზას ჰგავს დენის გადამრთველისა და გარე ანტენის დამატებით Wi -Fi უფრო გრძელი დიაპაზონისთვის.

4. Wemos D1 Mini - ის არის ყველაზე პატარა დაფებიდან, მაგრამ ეს არანაირ გავლენას არ ახდენს შესრულებაზე.

ჩემი პროექტისთვის, მე ვიყენებ Wemos D1 Mini- ს, რათა შევქმნა Wi-Fi კონტროლირებადი 4 ბორბლიანი რობოტი. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ESP8266 განვითარების დაფა და გამოიყენოთ იგივე Arduino კოდი ყოველგვარი ცვლილების გარეშე. ამ პროექტისათვის მე შევიმუშავე PCB, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ dc pcb დაფა მიკროსქემის განსახორციელებლად ან თუნდაც საკუთარი pcb დიზაინის შესაქმნელად.

ჩვენ გამოვიყენებთ 4WD Robotic Chassis Kit- ს, როგორც ეს მოცემულია ზემოთ მოცემულ სურათზე, რადგან ის იდეალურია წვრილმანებისთვის და არის ყველაზე ეკონომიური რობოტი მანქანის ნაკრები მარტივი მექანიკური სტრუქტურით.

ამ ნაკრების მახასიათებლები:-

1. გააჩნია ოთხი ცალკეული BO პლასტიკური ძრავა გადაცემათა კოლოფით, ეს კარგია მანევრირებისთვის.

2. დიდი, მყარი აკრილის შასი საშუალებას გაძლევთ მნიშვნელოვნად გააფართოვოთ წვრილმანი.

3. ოთხბორბლიანი ჭკვიანი მანქანის შასის ნაკრები. ძალიან ადვილია ინსტალაცია, უბრალოდ დაამატეთ მიკროკონტროლი (როგორიცაა Arduino) და სენსორული მოდულები სრულად ავტონომიური რობოტის ასაშენებლად

ნაბიჯი 1: კომპონენტების სია

Wemos D1 Mini [რაოდენობა - 1]

L293d საავტომობილო დრაივერის IC [რაოდენობა - 2]

PCF8574 პორტი გაფართოების IC [რაოდენობა - 1]

12V ლითიუმის იონური ბატარეა [რაოდენობა - 1]

Wi-Fi კონტროლირებადი რობოტი PCB [რაოდენობა-1]

4WD Robot Smart Car შასის ნაკრები [რაოდენობა - 1]

ნაბიჯი 2: პროექტის ტვინი - ESP8266 განვითარების საბჭო (Wemos D1 Mini)

Wemos D1 Mini არის მინი Wi-Fi განვითარების დაფა 4 მბ ფლეშით ESP-8266 ჩიპის საფუძველზე.

• აქვს 11 ციფრული შეყვანის/გამომავალი ქინძისთავები, ყველა ქინძისთავს აქვს interrupt/pwm/I2C/ერთი მავთულის მხარდაჭერა (გარდა D0)
• აქვს 1 ანალოგური შეყვანა (3.2V მაქსიმალური შეყვანა)
• აქვს მიკრო USB კავშირი პროგრამირებისთვის, ასევე კვების ბლოკი.

ეს დაფა, რომელიც დაფუძნებულია ESP8266– ზე, შესაბამისად არის Arduino IDE თავსებადი, ამიტომ მისი დაპროგრამება შესაძლებელია Arduino– ს გამოყენებით ან ასევე პროგრამირება Lua შემდგენლის გამოყენებით. იგი ასევე მხარს უჭერს როგორც სერიულ, ასევე OTA პროგრამირებას.

ჩვენ დავპროგრამებთ Wemos D1 Mini– ს Arduino IDE– ს გამოყენებით. Arduino IDE გამოყენებით დაფის დასაპროგრამებლად საჭიროა შემდეგი მოთხოვნების დაკმაყოფილება.

მოთხოვნა:-

• CH340G დრაივერი
• დააინსტალირეთ უახლესი Arduino IDE Arduino ვებსაიტიდან.
• მიკრო USB კაბელი პროგრამირებისთვის

დრაივერის და arduino პროგრამული უზრუნველყოფის დაყენების შემდეგ თქვენ უნდა დააინსტალიროთ „Arduino core ESP8266 WiFi ჩიპისთვის“Arduino IDE– ში, ასე რომ ჩვენ შეგვიძლია დავაპროგრამოთ ESP8266 ჩიპი არდუინოს გარემოდან. ეს ESP8266 Arduino ბირთვი საშუალებას გაძლევთ ჩაწეროთ ესკიზები ნაცნობი Arduino ფუნქციებისა და ბიბლიოთეკების გამოყენებით და გაუშვათ ისინი პირდაპირ ESP8266– ზე, გარე მიკროკონტროლერის გარეშე.

ESP8266 Arduino ბირთვს გააჩნია ბიბლიოთეკები, რომლებიც დაკავშირებულია WiFi- ით TCP და UDP გამოყენებით, ქმნის HTTP, mDNS, SSDP და DNS სერვერებს, აკეთებს OTA განახლებებს, იყენებს ფაილურ სისტემას ფლეშ მეხსიერებაში, მუშაობს SD ბარათებით, სერვისებით, SPI და I2C პერიფერიებით. რა

ჩამოტვირთეთ შემდეგი დოკუმენტი, რათა მიიღოთ იდეა, თუ როგორ უნდა დააინსტალიროთ Esp8266 arduino ბირთვი.

ნაბიჯი 3: ძრავის მძღოლი - L293d

საავტომობილო დრაივერი არის ძრავების IC, რომელიც საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ ორი ძრავის მუშაობის სიჩქარე და მიმართულება ერთდროულად.

L293d შექმნილია იმისთვის, რომ უზრუნველყოს ორმხრივი დენის დენები 5 ვ -დან 36 ვ -მდე ძაბვის დროს. L293D- ს შეუძლია ერთდროულად 2 DC ძრავის მართვა.

L293D არის 16 პინიანი ძრავის დრაივერის IC. არის 4 INPUT pin, 4 OUTPUT pin და 2 ENABLE pin თითოეული ძრავისთვის.

L293D მახასიათებლები:

600mA გამომავალი დენის შესაძლებლობები თითო არხზე

საათის და საათის ისრის საწინააღმდეგო მიმართულების კონტროლი ცალკეული არხებისთვის

L293d აღწერილობა:

• პინი 1: როდესაც ჩართვა 1 არის მაღალი, IC– ს მარცხენა ნაწილი იმუშავებს, ანუ ძრავა, რომელიც დაკავშირებულია პინ 3 – თან და 6 – იანი ბრუნავს.
• პინი 2: შეყვანა 1, როდესაც ეს პინი მაღალია, მიმდინარეობა შემოვა 1 გამომავალიდან.
• პინი 3: გამომავალი 1, ეს პინი დაკავშირებულია ძრავის ერთ ტერმინალთან.
• Pin 4/5: GND ქინძისთავები
• პინი 6: გამომავალი 2, ეს პინი დაკავშირებულია ძრავის ერთ ტერმინალთან.
• პინ 7: შეყვანა 2, როდესაც ეს პინი მაღალია, მიმდინარეობა შემოვა 2 გამომავალი გზით.
• პინი 8: VCC2, ეს პინი გამოიყენება 5V– დან 36V– მდე ჩართულ ძრავებზე ელექტროენერგიის მიწოდებაზე, რაც დამოკიდებულია დაკავშირებულ ძრავაზე.
• პინი 9: როდესაც ჩართვა 2 მაღალია, IC– ის მარჯვენა ნაწილი იმუშავებს, ანუ ძრავა, რომელიც დაკავშირებულია პინ 11 – თან და პინ 14 – ის ბრუნავს.
• პინი 10: შეყვანა 4, როდესაც ეს პინი მაღალია, დენი შემოვა 4 გამომავალი გზით.
• პინი 11: გამომავალი 4, ეს პინი დაკავშირებულია ძრავის ერთ ტერმინალთან.
• პინი 12/13: GND ქინძისთავები
• პინი 14: გამომავალი 3, ეს პინი დაკავშირებულია ძრავის ერთ ტერმინალთან.
• პინ 15: შეყვანა 3, როდესაც ეს პინი მაღალია, დენი შემოვა 3 გამომავალი გზით.
• მიმაგრება 16: VCC1, IC– ს ლოგიკური მიწოდებისთვის, ანუ 5V.

ამრიგად, თქვენ ხედავთ, რომ თქვენ გჭირდებათ 3 ციფრული ქინძი თითოეული ძრავის გასაკონტროლებლად (ერთი პინი სიჩქარის კონტროლისთვის და ორი ქინძისთავი მიმართულების კონტროლისთვის). თუ ერთი L293d აკონტროლებს ორ DC ძრავას, ჩვენ დაგვჭირდება ორი L293d IC ოთხი DC DC ძრავის გასაკონტროლებლად. ჩვენ ვაპირებთ გამოვიყენოთ პლასტიკური BO Motors ამ პროექტისთვის. ამრიგად, თქვენ ხედავთ, რომ ჩვენ დაგვჭირდება 12 ციფრული პინი, რომ გავაკონტროლოთ ოთხივე DC ძრავა დამოუკიდებლად სიჩქარისა და მიმართულების კონტროლით.

თუ ხედავთ Wemos D1 mini– ს აქვს მხოლოდ 11 ციფრული I/O ქინძისთავები და 1 ანალოგური პინი. ამ პრობლემის გადასაჭრელად ჩვენ ვაპირებთ დავაკავშიროთ ოთხი ჩართვის ქინძისთავი (პირველი L293d- ის ორი და სხვა L293d- ის ორი ჩართვის ქინძისთავი) უშუალოდ Wemos Digital ქინძისთავებს, ხოლო რვა შეყვანის ყველა პინს (ოთხი პირველი L293d და ოთხი სხვა L293d) PCF8574 (I/O პორტის გაფართოება) გამოყენებით I2C.

ნაბიჯი 4: PCF8574 - I/O პორტის გაფართოება

Wemos D1 Mini- ს (ანუ ESP8266) აქვს შეყვანის/გამომავალი ქინძისთავების დეფიციტი. ჩვენ შეგვიძლია გავზარდოთ ციფრული შეყვანის/გამომავალი ქინძისთავები I/O გაფართოების IC გამოყენებით, როგორიცაა PCF8574, რომელიც არის 8 ბიტიანი I/O გაფართოება.

PCF8574A I/O გაფართოების გამოყენების ერთ -ერთი უპირატესობა ის არის, რომ ის იყენებს I2C ავტობუსს, რომელიც მოითხოვს მხოლოდ ორ მონაცემთა ხაზს, ეს არის საათი (SCK) და მონაცემები (SDA). ამ ორი ხაზის საშუალებით თქვენ შეგიძლიათ აკონტროლოთ ერთი და იგივე ჩიპის რვა პინი. თითოეული PCF8574 სამი მისამართის ქინძის შეცვლით ჩვენ შეგვიძლია გავაკონტროლოთ საერთო ჯამში 64 ქინძისთავი.

ეს 8 ბიტიანი შეყვანის/გამომავალი (I/O) გაფართოება ორ ხაზოვანი ორმხრივი ავტობუსისთვის (I2C) განკუთვნილია 2.5V– დან 6V VCC– ის მუშაობისთვის. PCF8574 მოწყობილობა უზრუნველყოფს ზოგადი დანიშნულების დისტანციური I/O გაფართოებას მიკროკონტროლერების უმეტესობისთვის I2C ინტერფეისის საშუალებით [სერიული საათი (SCL), სერიული მონაცემები (SDA)].

მოწყობილობა აღჭურვილია 8-ბიტიანი ორმხრივი ორმხრივი I/O პორტით (P0-P7), მათ შორის ჩამკეტი გამომავალი მაღალი დრაივის უნარით, LED- ების უშუალო მართვისთვის. თითოეული კვაზი ორმხრივი I/O შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც შეყვანის ან გამომავალი მონაცემების მიმართულების საკონტროლო სიგნალის გამოყენების გარეშე. ჩართვისას I/O არის მაღალი.

იხილეთ ქვემოთ "PCF8574_With_L293d" pdf ფაილი PCF8574 კავშირის დიაგრამისთვის ორ L293d IC- თან

ნაბიჯი 5: სქემა

მე გამოვიყენე Kicad PCB დიზაინისთვის.

ჩამოტვირთეთ ქვემოთ მოყვანილი სქემატური pdf, რომ შექმნათ თქვენი საკუთარი pcb ან განახორციელოთ იგი dc pcb დაფაზე.

ნაბიჯი 6: კოდი

დაუკავშირდით შემდეგ Wi-Fi წვდომის წერტილს:-

// მომხმარებლის მიერ განსაზღვრული ქსელის რწმუნებათა სიგელები char* ssid = "WiFi_Robot";

const char* პაროლი = "ავტომატიზირება@111";

ზემოაღნიშნულ წვდომის წერტილთან დაკავშირების შემდეგ გადადით ბრაუზერის ქვემოთ მოცემულ ბმულზე:-

192.168.4.1

თქვენ მიიღებთ შემდეგ შეტყობინებას:-

"გამარჯობა რობოტისგან!"

192.168.4.1/fw

ეს გამოიწვევს რობოტის წინსვლას

192.168.4.1/bk

ეს გამოიწვევს რობოტის უკან მოძრაობას

192.168.4.1/lt

ეს გამოიწვევს რობოტის გადაადგილებას მარცხნივ

192.168.4.1/rt

ეს გამოიწვევს რობოტის მარჯვნივ მოძრაობას

192.168.4.1/st

ეს გამოიწვევს რობოტის გაჩერებას

თუ გსურთ, თქვენ ასევე შეგიძლიათ აკონტროლოთ რობოტი რობო ინდოეთის მიერ დამზადებული Android პროგრამის საშუალებით.

{მოძებნეთ "WiFi Robot Controller" ანდროიდის აპლიკაცია რობო ინდოეთის მიერ დამზადებულ სათამაშო მაღაზიაში}

[შენიშვნა: არანაირად არ ვარ დაკავშირებული რობო ინდოეთთან და ეს არ არის რეკლამისთვის, ეს არის ჩემი პირადი პროექტი!]

პროექტის სამუშაო ვიდეო:-