ESP8266 WIFI AP ovládaný čtyřnásobný robot: 15 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Toto je návod, jak vyrobit 12 DOF nebo čtyřnohý (čtyřnásobný) robot pomocí serva SG90 se servopohonem a lze jej ovládat pomocí webového serveru WIFI prostřednictvím prohlížeče smartphonu

Celkové náklady na tento projekt se pohybují kolem 55 USD (za elektronickou součást a plastový rám robota)

Krok 1: Připravte rámeček

Všechny 3D objekty si můžete zdarma stáhnout na www.myminifactory.com nebo www.thingiverse.com

Vytiskněte jej pomocí materiálové podpory pro některé části, jako jsou chodidla, boky a stehna

Seznam tištěných dílů:

1x základní tělo

1x kryt

1x Držák baterie

4x boky (typ A a B)

4x Thight (typ A a B)

4x Foot (typ A & B)

4x štít

12x pouzdro + 12x 2mm šroub

Krok 2: Sestavte rám robota

při montáži rámu postupujte podle výše uvedeného videa, šroub je pro otvor o velikosti 2 mm

Krok 3: Elektronické součástky (Wemos D1 Mini)

Na trhu je spousta variant NodeMCU a mají v podstatě stejnou funkčnost, pro tento projekt jsem zvolil Wemos D1 Mini.

Tato část bude sloužit jako webové servery pro naše čtyřnásobné jako přístupový bod.

Potřebujete jen připojit se ke čtyřnásobnému přístupovému bodu a ovládat veškerý pohyb svého robota a možná pro budoucí projekt bude zobrazovat všechny potřebné ovládací panely senzorů …

Tato D1 mini je mini WIFI deska založená na ESP-8266EX. a má 11 digitálních vstupních/výstupních pinů, všechny piny mají podporu přerušení/pwm/I2C/jeden vodič (kromě D0) 1 analogový vstup (max. vstup 3,3 V) a připojení Micro USB

Jak začít v:

1. Nainstalujte pro Arduino 1.6.7 z webu pro Arduino.
2. Začněte pro Arduino a otevřete okno Předvolby.
3. do pole Adresy URL doplňkového správce desek. Můžete přidat více adres URL a oddělit je čárkami.
4. Otevřete Nástroje → Deska: xxx → Správce desek a nainstalujte esp8266 komunitou ESP8266 (a nezapomeňte vybrat desku ESP8266 z nabídky Nástroje> Nabídka po instalaci).

Pro více podrobností můžete zkontrolovat video výše

Klikněte zde pro vyhledávání v Aliexpressu

Pro tento projekt vše, co potřebujete, je připojit tento pin:

1. Pin NodeMCU RX připojte ke kolíku Arduino Nano TX
2. Pin NodeMCU TX připojte ke kolíku Arduino Nano RX
3. Pin NodeMCU G připojte k výstupnímu kolíku DC-DC mini 5v Stepdown (-)
4. Pin NodeMCU5V připojte k výstupnímu pinu DC-DC mini 5v Stepdown (+)

PS: Pro programování této desky musíte odpojit všechny piny připojené k Arduinu a DC-DC krok dolů, jinak se zobrazí chyba …

Krok 4: Elektronické součástky (Arduino Nano)

Totéž s NodeMCU, pro desku arduino můžete použít jakoukoli desku, která se hodí pro vás, jako je Arduino Pro Mini, Arduino Nano nebo jiné.

Ale pro tento projekt jsem si vybral Arduino Nano, protože nepotřebuji mnoho pinů, které jsem použil, je malý a nepotřebují FTDI k jeho programování.

kliknutím sem vyhledáte v Aliexpressu

Pro tento projekt používám pouze:

1. Pin Arduino nano RX připojte ke kolíku NodeMCU TX
2. Pin Arduino nano TX připojte ke kolíku NodeMCU RX
3. Ardiono nano A4 pin připojte ke kolíku PCA9685 SDA
4. Arduino nano A5 pin připojte k pinu PCA9685 SCL
5. Arduino nano GND pin připojte k výstupnímu pinu DC-DC mini 5v Stepdown (-)
6. Arduino nano 5V pin připojte k výstupnímu pinu DC-DC mini 5v Stepdown (+)

více viz schéma výše

PS: Pro programování této desky musíte odpojit všechny piny připojené k NodeMCU a krok DC-DC, jinak se zobrazí chyba …

Krok 5: Elektronické součástky (mikro servo Tower Pro 9g)

Toto je nejoblíbenější mini servo. Váží pouze 9 gramů a poskytuje točivý moment 1,5 kg/cm. Docela silné, pokud jde o jeho velikost. Vhodné pro paprskové roboty.

PS: Toto servo se může otáčet pouze o 180 stupňů

Klíčové vlastnosti:

• Průsvitné tělo

• Lehká váha

• Specifikace menšího hluku:

• Rozměry: 22,6 x 21,8 x 11,4 mm

• Délka kabelu konektoru: 150 mm

• Provozní rychlost (4,8 V bez zatížení): 0,12 s / 60 stupňů

• Krouticí moment (4,8 V): 1,98 kg/cm

• Teplotní rozsah: 30 až 60 ° C (-22 až 140 ℉)

• Šířka mrtvého pásma: 4 usec

• Provozní napětí: 3,5 - 8,4 voltů

Kliknutím sem vyhledáte servo SG90 v Aliexpressu

Krok 6: Elektronické součástky (16kanálový 12bitový ovladač PWM/servo - rozhraní I2C - PCA9685 pro Arduino)

Chcete udělat robotického chodce? ale používání pouze mikrokontroléru má omezený počet výstupů PWM a zjistíte, že vám dochází! Ne s Adafruit 16kanálovým 12bitovým ovladačem PWM/Servo-rozhraní I2C. S tímto útlumem pwm a servopohonu můžete ovládat 16 volně běžících PWM výstupů pouhými dvěma piny! Potřebujete spustit více než 16 výstupů PWM? Žádný problém. Spojte dohromady až 62 těchto krasavců a získejte až 992 PWM výstupů.

Tato deska/čip používá 7bitovou adresu I2C mezi 0x60-0x80, volitelnou propojkami Svorkovnice pro napájení (nebo můžete použít 0,1 výřezy na boku) Ochrana proti přepólování na vstupu do svorkovnice Zelená LED dioda dobré energie 3 pinové konektory ve skupinách po 4, takže můžete zapojit 16 serv najednou kondenzátor na vedení V+ (v případě, že ho potřebujete) 220 ohmové odpory řady na všech výstupních vedeních k jejich ochraně, a aby byly LED diody triviální Pájecí propojky pro 6 pinů pro výběr pinů i2c ovládaný PWM ovladač s vestavěnými hodinami. Na rozdíl od rodiny TLC5940 nepotřebujete nepřetržitě vysílat signál, který spojuje váš mikrokontrolér, jeho zcela volný chod! Je kompatibilní s 5V, což znamená, že jej můžete ovládat z 3,3V mikrokontroléru a přitom bezpečně řídit až 6V výstupy (toto je dobré, když chcete ovládat bílé nebo modré L ED s napětím 3,4+ vpřed) 6 pinů pro výběr adresy, takže jich můžete zapojit až 62 na jednu sběrnici i2c, celkem 992 výstupů - to je hodně serva nebo LED Nastavitelná frekvence PWM až asi 1,6 KHz 12 bitů rozlišení pro každý výstup-pro serva to znamená asi 4us rozlišení při obnovovací frekvenci 60 Hz Konfigurovatelný výstup push-pull nebo open-drain Výstupní pin pro rychlé vypnutí všech výstupů.

kliknutím sem vyhledáte v Aliexpressu

V tomto projektu potřebujeme 12 CH pro všechny nohy (3CH na nohu), připojte tento pin PCA9685 k Arduino Nano:

1. Výstup PCA9685 VCC na výstup DC-DC mini 5v Stepdown (+)
2. Výstup PCA9685 GND na výstup DC-DC mini 5v Stepdown (-)
3. Výstup PCA9685 Servo (PWM) V+ až UBEC (+) výstup
4. Výstup PCA9685 Servo (PWM) GND na UBEC (-) Výstup pin
5. PCA9685 pin SDA na pin arduino nano A4
6. Pin PCA9685 SCL na pin arduino nano A5
7. PCA9685 CH0 do pravého předního pravého sloupce, přizpůsobte prosím barvu kabelu barvě zásuvky PCA9685 (žlutá, červená, hnědá/černá)
8. PCA9685 CH1 na přední pravou nohu, prosím přizpůsobte barvu kabelu barvě zásuvky PCA9685 (žlutá, červená, hnědá/černá)
9. PCA9685 CH2 k pravému přednímu boku, přizpůsobte barvu kabelu barvě zásuvky PCA9685 (žlutá, červená, hnědá/černá)
10. PCA9685 CH4 do pravého zadního konektoru, prosím přizpůsobte barvu kabelu barvě konektoru PCA9685 (žlutá, červená, hnědá/černá)
11. PCA9685 CH5 na zadní pravou nohu, přizpůsobte barvu kabelu barvě zásuvky PCA9685 (žlutá, červená, hnědá/černá)
12. PCA9685 CH6 k pravému zadnímu boku, přizpůsobte barvu kabelu barvě zásuvky PCA9685 (žlutá, červená, hnědá/černá)
13. PCA9685 CH8 do levého předního pravého sloupce, přizpůsobte prosím barvu kabelu barvě zásuvky PCA9685 (žlutá, červená, hnědá/černá)
14. PCA9685 CH9 na přední levou nohu, přizpůsobte barvu kabelu barvě zásuvky PCA9685 (žlutá, červená, hnědá/černá)
15. PCA9685 CH10 k přednímu levému boku, přizpůsobte prosím barvu kabelu barvě zásuvky PCA9685 (žlutá, červená, hnědá/černá)
16. PCA9685 CH12 na zadní levý steh, přizpůsobte barvu kabelu barvě zásuvky PCA9685 (žlutá, červená, hnědá/černá)
17. PCA9685 CH13 na zadní levou nohu, přizpůsobte barvu kabelu barvě zásuvky PCA9685 (žlutá, červená, hnědá/černá)
18. PCA9685 CH14 k zadnímu levému boku, přizpůsobte prosím barvu kabelu barvě zásuvky PCA9685 (žlutá, červená, hnědá/černá)

PS: Některé PCA9685 nemají zásuvku s barevným kódem, takže se ujistěte, že žlutý kabel od serva SG90 jde na datový pin PWM, červený kabel jde na pin V+ a černý/hnědý na pin GND

Krok 7: Připojení PWM k Servo Pin

Kliknutím a zvětšením obrázku výše zobrazíte mapování pinů mezi PCA9685 a servy

PS: U tohoto projektu používáte pouze 12CH od 16 CH, takže vám stále zbývají 4CH pro rozšíření, jako je umístění radarového serva nebo na něj umístit nějakou nerf blasterovou zbraň … Jednoduše vložte další kód do arduina a NodeMCU

Krok 8: Elektronické součástky (UBEC)

3A-UBEC je spínaný DC-DC regulátor dodávaný s 2-6 článkovými lithiovými bateriemi (nebo 5-18 článkovými NiMh /NiCd bateriemi) a vydává konzistentní bezpečné napětí pro váš přijímač, gyro a serva. Je velmi vhodný pro RC vrtulník. Ve srovnání s lineárním režimem UBEC je celková účinnost přepínačového režimu UBEC vyšší.

V tomto projektu jej používáme k napájení všech serv, má filtrování, takže sníží hluk, který může způsobit závadu motoru, a má vysoký zesilovač, který stačí na zvednutí zátěže robota.

kliknutím sem vyhledáte v Aliexpressu

Pinové připojení:

1. UBEC (+) ČERVENÝ výstupní kolík na servo (PWM) napájení PCA9685 V+
2. UBEC (-) ČERNÝ Výstupní pin na napájení PCA9685 Servo (PWM) GND
3. UBEC (+) ČERVENÝ vstup na pin baterie (+)
4. UBEC (-) ČERNÝ vstup na spínací kolík

Krok 9: Elektronické součástky (DC-DC Mini Stepdown)

Má téměř stejnou funkci jako UBEC, ale toto je pouze jednoduchý DC-DC krokový modul. Má potenciometr, který můžeme upravit výstup V (+) od 1V do 17V a nemá filtrování.

kliknutím sem jej vyhledáte na Aliexpressu

PS: pamatujte, že než ho použijete, upravte výstup V (+) na 5 V pomocí měřiče stejnosměrného napětí

Pinové připojení:

1. Mini stepdown (+) IN na (+) Battery
2. Mini stepdown (-) IN na spínací kolík
3. Mini stepdown (+) OUT paralelně s piny NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) a PCA9685 (VCC)
4. Mini stepdown (-) OUT paralelně s piny NodeMCU (G), Arduino nano (GND) a PCA9685 (GND)

Krok 10: Další elektronická část

Co potřebujete, je kolem (20 kabelů nebo méně) propojovací kabel žena -žena (vyhledávání propojovacího kabelu Aliexpress)

Samosvorný spínač nebo u můžete použít jiný typ spínače (vyhledávání samosvorného spínače Aliexpress)

a pár konektoru JST od baterie k přepínání a krokování UBEC/DC-DC (vyhledávání konektoru Aliexpress JST)

Krok 11: Zdroj napájení

Existuje mnoho zdrojů energie, které můžete použít, pro mě dávám přednost použití dobíjecí lipo 3S baterie. Má 11, 1 voltový proud a kapacitu 500 mAh nebo více (ne příliš, takže může být lehčí).

Ale použití 3S lipo potřebuje nabíječku a není to levné, takže … u můžete použít jiný zdroj energie, jako je baterie AAA, můžete použít sériovou baterii 6 AAA, aby mohl produkovat přibližně 9V zdroj energie, a myslím, že to pro tohoto robota stačí.

Klikněte zde pro hledání baterie Lipo 3S v Aliexpress

Kliknutím sem vyhledáte nabíječku Lipo

Kliknutím sem vyhledáte držák baterie 6xAAA v Aliexpressu

Krok 12: Schéma zapojení

Kliknutím a zvětšením obrázku výše zobrazíte všechny schémata zapojení pro tento projekt

PS: u potřebujete nějaké pájení v některé části a vložte gumovou hlavu smršťovací pro utěsnění pro spojení mezi vypínačem, UBEC a DC-DC krok dolů.

Krok 13: Kódování a počáteční pozice

Připojte arduino nano pomocí kabelu mini USB na USB (nezapomeňte však odpojit všechny piny na wemos D1 mini a DC-DC stepdown) a otevřete „spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino“a zasuňte jej do Arduino nano, ale ne t nezapomeňte vybrat desku arduino na Arduino nano a vybrat správný port.

Další je připojení Wemos D1 mini k počítači pomocí micro USB na USB (nezapomeňte také odpojit všechny piny na DC-DC stepdown a Arduino nano). Poté otevřete „QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino“a zasuňte jej na desku, ale předtím vyberte preferovanou správnou desku a vyberte správný port (více podrobností, prosím, vraťte se ke kroku 3)

Po dokončení můžete znovu připojit všechny kolíky mezi arduino nano, wemos D1 mini a DC-DC stepdown a zapnutí robota, aby upravil správnou počáteční pozici.

POČÁTEČNÍ POZICE (Viz obrázek výše) upravte celou nohu co nejblíže obrázku výše.

Po zapnutí robota, pokud poloha nohou není stejná jako na obrázku výše, než je vše, co potřebujete:

1. odšroubujte Servo Horn a odpojte servo roh od serva.
2. otočte nohu, dokud nebude dostatečně blízko s počáteční pózou
3. znovu připojte servo houkačku a znovu ji osaďte
4. Udělejte to pro všechny zápasy

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino je již vyřešen nějaký problém, jako je těžké připojení (wifi) a vykreslení webové stránky se nezdařilo, pro koho flashujte starší program před 31-3-2019, stáhněte si jej znovu výše

2. je potřeba nainstalovat další knihovnu (zkopírovat do složky knihovny)

   • github.com/wimleers/flexitimer2
   • github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…
   • github.com/kroimon/Arduino-SerialCommand

Krok 14: Ovládání robota

Protože se z tohoto robota stal přístupový bod WIFI, vše, co potřebujete, je:

1. Zapnutí robota
2. Otevřete nastavení wifi na svém smartphonu
3. Připojte se k přístupovému bodu SpiderRobo pomocí hesla „12345678“
4. Otevřete na smartphonu webový prohlížeč a zadejte

Nyní je váš robot připraven převzít váš příkaz …

Krok 15: Pro koho má problém s otevřením webové stránky nebo připojením k přístupovému bodu

OPRAVIL JSEM TENTO VYDÁNÍ PROSÍM STAŽTE TO ZNOVU OD KROKU 13 VÝŠE (oprava @ 31-4-2019)

některé mini klony Wemos D1 mají špatný nebo vadný ESP, což způsobuje:- obtížné připojení k AP

- Stránku se nepodařilo otevřít

- Načítání není dokončeno

Další podrobnosti naleznete v mém videu výše…