Robot Bluetooth: 4 kroky

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

ARDUINO BLUETOOTH ROBOT CAR

Datum projektu: srpen 2018

Vybavení projektu:

1. 1 * Vlastní základní platforma.

2. 4 * DC motor + kola.

3. 3 * baterie 18650 se 3 držáky baterií a 2 * 18650 baterie se 2 držáky baterií.

4. 2 * Kolébkové přepínače.

5. 2 * Červená LED světla s rezistory 220K v sérii

6. 1 * sada obsahující: 2 ks servomotor SG90 + 1 ks 2osý servo držák.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * Arduino Sensor Shield V5

9. 1 * L298N Dual Bridge DC Stepper Motor Driver

10. 1 * Ultrazvukový modul HC-SR04

11. 1 * 8 LED neo pixelový pás ws2812b ws2812 inteligentní LED pás RGB

12. 1 * BT12 Bluetooth modul BLE 4.0

13. 1 * 12V napětí 4místný displej

14. 1 * 1602 LCD displej plus modul adaptéru sériového rozhraní IIC

15. Horké lepidlo, distanční podložky M3, šrouby, podložky.

16. Propojovací vodiče 10 mm a 15 cm mezi muži a ženami.

17. Obyčejný 1mm drát asi 50cm.

18. Nástroje včetně: Páječky, miniaturních šroubováků a kleští

19. Kabel USB na Arduino.

PŘEHLED

Toto je druhý projekt založený na Arduinu, který jsem předložil Instructables, nicméně níže popsaný robot je čtvrtým robotem, kterého jsem postavil. Tento robot navazuje na předchozí verzi, která byla založena na WiFi, tato nová verze má komunikaci WiFi i Bluetooth. WiFi umožňuje kameře streamovat video přímo do aplikace pro Android. a Bluetooth pro jednoduché ovládání robota. Kód Arduino naslouchá příkazům Bluetooth, přijímá je, dekóduje příkaz, jedná podle příkazu a nakonec vrátí odpověď do aplikace pro Android. potvrzení, že příkaz byl přijat. Kromě této zpětné vazby na aplikaci pro Android. robot také opakuje příkazy na svém vlastním LCD 16x2 řádkovém displeji.

Mojí filozofií při stavění robotů je zajistit, aby nejenže fungovaly požadovaným způsobem, ale také aby vypadaly esteticky správně s čistými liniemi a dobrými konstrukčními metodami. Použil jsem řadu internetových zdrojů, a to jak pro elektroniku, tak pro kód Arduino, a za to děkuji svým přispěvatelům.

Výběr baterií 18650 byl založen na jejich hodnocení výkonu a snadnosti získání kvalitních použitých baterií obvykle ze starých notebooků. Deska Arduino je standardní klon, stejně jako ovladač motoru L298N Dual Bridge. Stejnosměrné motory jsou pro projekt adekvátní, ale cítil jsem, že větší 6V stejnosměrné motory s přímým pohonem budou fungovat lépe, což je možná budoucí aktualizace projektu.

Krok 1: Fritzingův diagram

Fritzingův diagram ukazuje různá připojení od baterií přes dvoupólový přepínač k Arduino Uno. Od Arduino Uno po ovladač motoru L298N, řádkový displej LCD 16X2, Bluetooth BT12, zvukový vysílač a přijímač HC-SR04, serva pro kameru a zvukový vysílač a nakonec od L298N k stejnosměrným motorům.

Poznámka: Fritzingův diagram nezobrazuje žádný z kabelů GND

Krok 2: Stavba

KONSTRUKCE

Základní konstrukce se skládala z jediné základny 240 mm x 150 mm x 5 mm s otvory vyvrtanými pro podpěry M3, otvory pro podpěry L298N, MPU-6050 a Arduino Uno. Do základny byl vyvrtán jediný 10 mm otvor, aby bylo možné použít ovládací a napájecí kabely. Pomocí 10mm distančních sloupků jsou připojeny a zapojeny ovladače motoru LCD, Arduino Uno a L298N podle výše uvedeného schématu.

Stejnosměrné motory se montují na spodní desku pomocí horkého lepidla. Po připájení vodičů každého motoru byly připojeny k levému a pravému konektoru ovladače motoru L298N. Propojka ovladače motoru L298 byla nainstalována tak, aby pro desku Arduino Uno bylo možné zajistit napájení 5V. Dále byly držáky baterií 18650 přilepeny na spodní stranu základny a propojeny dvoupólovým přepínačem k Arduino Uno a vstupům 12V a Ground ovladače motoru L298.

Servo kabely kamery připojené k pinům 12 a 13, servo kabel HC-SR04 byl připojen ke kolíku 3. Piny 5, 6, 7, 8, 9 a 11 byly připojeny k ovladači motoru L298N. Modul BT12 Bluetooth byl připojen k vývodům Bluetooth Arduino Sensor Shield V5 Bluetooth, VCC, GND, TX a RX, s obrácenými kabely TX a RX. Sada pinů URF01 byla použita k připojení pinů HC-SR04, VCC, GND, Trig a Echo, zatímco sada pinů IIC byla použita k připojení pinů LCD VCC, GND, SCL a SCA. Nakonec 8 LED světelných kolíků VCC, GND a DIN bylo připojeno ke kolíku 4 a jeho přidruženým pinům VCC a GND.

Protože oba akumulátory a jejich vypínače byly umístěny pod základnu, byla paralelně s vypínačem přidána jedna červená LED a 220K rezistor, aby se rozsvítil po zapnutí vypínače.

Přiložené fotografie ukazují fáze konstrukce robota počínaje připojením stojanů M3 k Arduino Uno a L298N, poté jsou obě tyto položky připevněny k základně. Další podpěry M3 se používají společně s mosaznou deskou ke konstrukci plošiny, na kterou jsou namontovány serva HC-SR04 a Camera. Další fotografie ukazují zapojení a konstrukci motorů, držáků baterií a světelného pásu Neo pixel.

Krok 3: Arduino a Android Coding

Kódování ARDUINO:

Pomocí vývojového softwaru Arduino 1.8.5 byl upraven následující program a poté stažen na desku Arduino Uno prostřednictvím připojení USB. Bylo nutné najít a stáhnout následující soubory knihovny:

· LMotorController.h

· Wire.h

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NewPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(Všechny tyto soubory jsou k dispozici na webu

Výše uvedená fotografie ukazuje jednoduchou opravu, která umožňuje stažení kódu Arduino na desku Arduino Uno. Zatímco modul BT12 byl připojen k pinům TX a RX, program pro stahování vždy selhal, takže jsem na linku TX přidal jednoduché přerušovací připojení, které bylo při stahování kódu přerušeno a poté znovu vytvořeno, aby se otestovala komunikace BT12. Jakmile byl robot plně testován, odstranil jsem tento rozbitný odkaz.

Soubor zdrojového kódu Arduino a Android najdete na konci této stránky

Kódování ANDROID:

Pomocí Android Studio build 3.1.4. a za pomoci mnoha internetových informačních zdrojů, za což jim děkuji, jsem vyvinul aplikaci, která uživateli umožňuje vybrat a připojit se ke zdroji WiFi pro kameru a ke zdroji Bluetooth pro ovládání akcí robota. Uživatelské rozhraní je zobrazeno výše a dva následující odkazy ukazují video robota a kamery v akci. Druhý snímek obrazovky ukazuje možnosti skenování WiFi a Bluetooth a možnosti připojení, tato obrazovka také zkontroluje, zda má aplikace potřebná oprávnění pro přístup jak k WiFi, tak k síti a zařízením Bluetooth. Aplikaci lze stáhnout pomocí níže uvedeného odkazu, ale nemohu zaručit, že bude fungovat na jakékoli jiné platformě kromě Samsung 10.5 Tab 2. V současné době aplikace předpokládá, že se zařízení Bluetooth nazývá „BT12“. Aplikace pro Android odesílá robotovi jednoduché příkazy o jednom znaku, ale na oplátku dostává řetězce potvrzení příkazů.

Krok 4: Na závěr

Video z YouTube o základní činnosti robota můžete vidět na:

Video z You Tube o vyhýbání se překážkám robota můžete vidět na:

Co jsem se naučil:

Komunikace Bluetooth je rozhodně nejlepší způsob ovládání robota, a to i při maximálním dosahu 10 m, který má BT12. Použití baterií 18650, jedné sady pro napájení motorů a druhé sady pro napájení Arduina, štítu, serva, BT12 a LCD, výrazně prodlužuje životnost baterie. Byl jsem ohromen světelným pásem NEO Pixel, RGB LED diody jsou jasné a snadno se ovládají, stejně jako modul BT12 Bluetooth, který od jeho přijetí funguje bezchybně.

Co bude dál:

Tento projekt byl vždy o používání komunikace Bluetooth. Nyní, když mám funkční model a mohu ovládat robota prostřednictvím aplikace pro Android, jsem připraven zahájit další projekt, který bude nejsložitější, o jaký jsem se pokusil, konkrétně šestipodlažní, 3 DOM na jednu nohu, Hexapod, který bude řízen Bluetooth a schopnost streamovat video v reálném čase přes jeho hlavu, která se sama bude moci pohybovat vertikálně i horizontálně. Také očekávám, že se robot bude vyhýbat překážkám.