Arduino Bluetooth робот машинасы: 18 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Биринчи Arduino робот машинаңызды жасаңыз!

Эң толук жана ар тараптуу этап-этабы менен визуалдык көрсөтмөлөр 1-Arduino Bluetooth робот машинаңызды куруу үчүн. Ырахат алыңыз!

1 -кадам: Долбоорго сереп

Робот машинасынын шассиинде дөңгөлөктөрдү/дөңгөлөктөрдү айдаган моторлор бекитилген астыңкы алкак бар. Моторлор Arduino UNO тактасына туташкан (piggyback стили) иштейт Motor Drive Shield менен туташкан. Bluetooth кабыл алуучу модулу Arduino тактасына да туташкан. Arduino Android колдонмосунан Bluetooth сигналдарын кабыл алуу жана моторлорду күйгүзүү/өчүрүү үчүн программаланган, ошондуктан дөңгөлөктөрдү айлантып, машинаны жылдырат.

2 -кадам: Методология: Алгыла, Даярдагыла, Курагыла

• Компоненттерди алуу: Долбоорду аяктоо үчүн бардык компоненттерди алдын ала чогултуп алыңыз.
• Модулдарды даярдоо: Байланышкан бардык модулдарга туташтыргычтарды тиркеңиз.
• Долбоорду чогултуу: Жылмакай жана оңой байланыштарды камсыз кылуу үчүн жыйынды иреттеңиз.

3 -кадам: Компоненттер

• Arduino Uno R3 Board: Долбоор Freenove UNO R3 колдонот, бирок Arduino менен шайкеш келген ар кандай такта жасайт. Arduino долбоордун кодун камтыйт, Bluetooth модулунан Bluetooth сигналдарын окуйт (киргизет) жана мотор калканчына сигналдарды жазат (чыгаруу).
• L293D Motor Drive Shield: Долбоор Arduino UNO үчүн Gikfun Motor Drive Shield Expansion Board L293D колдонот. Мотор калканы Arduino тактасынан келген сигналдарды окуйт жана дөңгөлөктөрдү айландыруучу серверлерди айдайт (чыгаруу).
• HC-05 Bluetooth зымсыз: Долбоор DSD-Tech HC-05 Bluetooth сериялык өтүү модулун колдонот. Bluetooth модулу Android колдонмосунан Bluetooth сигналдарын кабыл алат (киргизет) жана Arduino тактасына сигналдарды жөнөтөт.
• Robot Car Kit: Бул комплект шассини, моторлорду, дөңгөлөктөрдү/дөңгөлөктөрдү, зымдарды, бурамаларды, гайкаларды ж. мотор үчүн.
• Батареялар: Эки батарея: Arduino тактасы үчүн 9В жана Motor Shield үчүн 4 AA бирдиги. 9V батарейкасы Arduino, 4 АА батарейкаларынын бирдиги мотор калканчын айдайт.
• Android App: Android Bluetooth RC Controller колдонмосу робот машинасына Bluetooth сигналдарын жөнөтүү үчүн. Колдонмо робот машиненин кыймылын көзөмөлдөйт (алдыга, артка, солго, оңго буруңуз).

4 -кадам: Даярдыктар: Обзор

Робот машина адатта сатылат (eBay, Amazon, Banggood ж.б.) же негизги комплект (шасси, моторлор, дөңгөлөктөр, гайкалар, болттор, зымдар, бирок тактайлар жок) же толук комплект (Arduino, Motor Shield, Bluetooth менен, Батареялар, Ассамблея боюнча көрсөтмөлөр жана каалоосу боюнча, башка сенсорлор). Бардык компоненттериңиз бар болсо, жыйын бирдей.

5 -кадам: Мотор зымдары

Ар бир мотор 2 зымга туташтырылышы керек: Жер жана Чыңалуу. Ыңгайлуулук үчүн, жогорку мотор туташтыргычы менен оң чыңалуу зымын (кызыл) жана негативдүү жерге (кара, көк же башка түс) астындагы мотор туташтыргычына туташтырыңыз.

Муну монтаждоодон мурун жасаңыз, ар бир мотор өзүнчө. Эгерде жыйналгандан кийин, астыңкы зымдын туташуусу бир аз татаал болушу мүмкүн (бирок аткарууга болот!). Зымдарды тигинен (капталына эмес, өйдө каратып) ширетүү максатка ылайыктуу, демек, зымдын дагы узундугун камсыздап, анын экинчи учун Мотор Калканчына туташтырууну жеңилдетет.

6 -кадам: Bluetooth зымдары

HC-05 Bluetooth модулуна 4 зым керек:

RX & TX: Аял (HC-05 тараптан) Эркекке чейин (Motor Shield TX & RX баш казыктары).

VCC & GND: Аял (HC -05 тараптан) Аялга (Motor Shield Servos + & - пинс).

7 -кадам: Motor Shield Wires

Motor Shield Arduino тактасынын үстүндө отурат (piggyback), андыктан анын GPIO'дору (казыктары) анын астындагы Arduino тактасына туура келет. Биз Arduino тактасынын казыктарын түз эле ширете албайбыз, же каалабайбыз.

Ошентип, биз Motor Shield боюнча GPIO 0 & 1ге 2-пин башын ширетишибиз керек (демек, астында Arduino RX & TX казыктарына туташуу керек). Булар кийинчерээк HC-05 Bluetooth TX & RX казыктарына туташат (тескерисинче: Bluetooth RX Arduino TXке жана Bluetooth TX Arduino RXке).

8 -кадам: Arduino Logic Code

Arduino дөңгөлөктөрдү жылдыруу үчүн моторлорго кирүү сигналдарын (Bluetooth) окуп, чыгуу командаларын жазышы керек. Кодду төмөндөгү кутудан Mac/PCңиздеги Arduino IDEге чаптап, анан Arduino тактасына жүктөп койсоңуз болот.

Код AFMotor китепканасына муктаж (AF = Ada Fruit). Бул стандарттык китепкана жана аны Arduino IDEден түз орнотсо болот (тышкы шилтемелердин кереги жок). Эскиз> Китепкана кошуу> Китепканаларды башкаруу, анан Adafruit Motor Shieldден издөө. Бул долбоор үчүн 1.0.1 (2.0 эмес) версиясын орнотуңуз. Андан кийин төмөндөгү кодду жаңы IDE долбоорунун файлына көчүрүп/чаптаңыз, Текшерип анан жүктөңүз. Жүктөө ийгиликтүү болгондон кийин, Arduino тактасын ажыратыңыз (анткени код эсинде калат). Arduino азыр өзүнчө түзмөк катары даяр.

9 -кадам: Android Arduino Bluetooth RC Car App

Android телефону боюнча Google Play дүкөнүнө өтүңүз жана Arduino Bluetooth RC Car колдонмосун жүктөп алыңыз. Колдонмо кийинчерээк Arduino/Motor Shield'ге туташкан HC-05 Bluetooth модулу менен жупташат. Колдонмо сизге унаанын кыймылын көзөмөлдөөгө мүмкүнчүлүк берет.

10 -кадам: Батарейкалар

Сизге 2 батарея бирдиги керек болот:

Ардуино тактасын иштете турган батарейкасы бар 9В батарея.

Мотор калканчын иштетүү үчүн 4xAA батарейка кармагычы (же робот унаа комплектине эмне керек болсо). Зымдардын мотор калканчынын ичине коопсуз орнотулушун камсыз кылуу үчүн аларды кысуу керек болушу мүмкүн.

11 -кадам: Ассамблея: Обзор

Жыйындын ырааттуулугу ийгиликтүү долбоордун аягына чейин жылышын камсыз кылуу үчүн маанилүү. Ошентип, 1. Шасси менен баштаңыз (моторлор, дөңгөлөктөр)

2. Мотор калканчын Arduino тактасына туташтырыңыз.

3. Моторлорду мотор калканчына туташтырыңыз

4. HC-05 Bluetooth модулун Motor Shield менен байланыштырыңыз

12 -кадам: Robot Car Kit

Кыязы, комплект чогултуу көрсөтмөлөрүнө ээ болот, бирок алар жалпысынан төмөнкү кадамдарды карманышат:

1. Машинанын алдыңкы жана арткы жагын чечиңиз (сүрөттө, фронт көрүүчүнүн көз карашы боюнча алдыга карай багытталган).

2. Моторлорду сол алдыңкы, сол арткы жана оң алдыңкы, оң арткы деп белгилеңиз. Бул мотор калканчынын сол жана оң жактарына туташууну жеңилдетүү үчүн.

3. Ар бир моторду кезеги менен чогултуп, сүрөттөгүдөй жайгаштырууну белгилеңиз (алдыңкы моторлор артка, арткы моторлор алдыга карайт). Ар бир мотор үчүн:

3.1 Моторду шассиге коюңуз

3.2 Ар бир тараптан кашаалар менен бекиңиз

3.3 Бураманы жана гайканы кошуп, моторду ордуна коюу үчүн бекиткиле

3.4 Ылдамдыкты коддогучту кошуу (кара/боз тегерек)

3.5 Дөңгөлөктү сырткы мотор тарабына бекит

13 -кадам: Arduino & Motor Shield

Motor Shield Arduino тактасын кайтарып берет. Мотор калканчын төөнөгүчтөрдүн туура тегизделишин камсыздоочу Arduino чокусуна коюңуз: Motor Shield 0 RX жана 1 TX pins Arduino 0 RX жана 1 TX pins.

2 тактай ишенимдүү тегизделип, туташканга чейин акырын ылдый басыңыз. Бүткөндөн кийин, Motor Shield LEFT Arduino 9V батареясынын үстүндө болот.

Шассидин ортосуна кичинекей бош кутучаны оңдоп, Arduino/Motor Shield комбинациясын үстүнө (мотордон бир аз жогору) орнотуңуз.

Bluetooth RX/TX машинанын маңдайына жана Arduino 9V батарейкасы машинанын сол жагына караганын текшериңиз. Motor Shield M1 & M2 казыктары азыр машинанын сол жагында, ал эми M3 & M4 казыктары азыр машинанын оң жагында.

14 -кадам: Motor Shield Wiring

Мотор калканчында 4 мотор коннектору бар: сол жагында M1, M2 жана оң жагында M3, M4. Мотордо -ve сары зым жана +жана кызыл зым бар (сүрөттү караңыз). Ар бир Мдин 1 -пини - сыртка караган пин (мис. M1/M4 1 -пин алдыга, M2/M3 1 -пин артка караган).

M1 Left Front моторун туташтырат: 1 -пин -ve, 2 -pin +ve

M2 Сол Арткы моторду туташтырат: 1 -пин -ve, 2 -пин +ve

M3 Оң Арткы моторду туташтырат: 1 -пин -ve, 2 -пин +ve

M4 Оң алдыңкы моторду туташтырат: 1 -пин -ve, 2 -пин +ve

Туура Mx байланыштары дөңгөлөктөрдүн чогуу туура багытта айланышын камсыз кылуу үчүн маанилүү. Мисалы, машина алдыга жыла турган болгондо, бардык дөңгөлөктөр сааттын жебесине каршы бурулушу керек, ал эми артка - артка кыймыл үчүн.

15-кадам: HC-05 Bluetooth зымдары

HC -05 Bluetooth модулуна 4 зым керек: RX & TX Arduino/Motor Shield TX & RX, GND & VCC мотор калкан сервосуна - & + пинске туташат. Мотор калканынын алдыңкы сол жагында ар бири 3 төөнөгүчтөн турган 2 кластер бар; бул 2 -кластер (USB портуна жакыныраак) туташуусу керек, эң сол жагында -ve, эң оң жагында +ve).

Bluetooth RX (кара) -> Motor Shield 2 -Pin Header 1 (TX)

Bluetooth TX (кызыл) -> Motor Shield 2 -Pin Header 0 (RX)

Bluetooth GND (күрөң) -> - Кызматтар (эң сол жактагы пин)

Bluetooth VCC (кызыл) -> + Кызматтар (эң оң жагындагы пин)

16 -кадам: Батареяларды туташтыруу

Fix (Blu Tack, эки жактуу скотч же клейди колдонуу менен) 9В батареяны машинанын маңдайына. Батареяны Arduino 9V батарейка кирүүчү розеткасына туташтырыңыз (машинанын сол жагында). Motor Shield жашыл шамы Bluetooth модулунда күйөт (адатта кызыл) жарык жаркырай баштайт (жупташууга даяр экендигин көрсөтөт).

4 АА батареянын пакетин машинанын артына бекитүү. Пакеттин терс (кара) жана оң (кызыл) зымдарын Motor Shield батарея казыктарына туташтырыңыз (2 көк казык машинанын артына карайт). GND деп белгиленген оң пин кара зымга, экинчиси кызыл зымга туташат.

17 -кадам: Тестирлөө жана Айдоо

Машина азыр даяр! Бирок аны иш жүзүнө ашыруу үчүн, анын Bluetooth модулун Android колдонмосу менен жупташтырышыбыз керек. Bluetooth модулунун жарыгы күйүп/өчүп турганын текшериңиз жана аны издөөгө жана жупташууга даяр экендигин көрсөтүңүз.

1. Android телефонуңуздун Орнотуулары> Bluetoothго өтүңүз жана машинанын Bluetooth модулун издеңиз. Биздин долбоордо модуль DSD TECH HC-05, сырсөз/пин көбүнчө 1234 (эгер андай болбосо, анда 0000). Android телефонун HC-05 менен жупташтырыңыз.

2. Bluetooth RC Car колдонмосун ишке киргизиңиз, Орнотууларга (тиш белгисинин менюсу) өтүңүз, андан кийин Параметрлер Менюсунан 'Машинага туташууну' тандаңыз. Эгерде баары жакшы болсо, байланыш түзүлөт (Bluetooth жаркылдайт) жана колдонмонун экранынын сол жагындагы чоң кызыл тегерек жашыл түскө айланат.

3. Машинанын шассиин үстөлүңүздөгү жука узун кутунун үстүнө коюңуз, андыктан куту шассинин ортосунда жана дөңгөлөктөр анын тегерегинде эркин айлана алат. Колдонмонун экранындагы Ар бир Алга, Артка, Оңго жана Солго басуу менен байланышты текшериңиз. Көрүү үчүн видеону көрүңүз.

4. Эгерде дөңгөлөктөрдүн баары туура айланса (мисалы, сааттын жебесине каршы алдыга), анда машинаны жылмакай жерге коюп (мрамор, винил, жыгач, килем ЭМЕС) жана машинаны айланып айдагыла. Ырахат алыңыз!

18 -кадам: Бул кантип иштейт

Bluetooth RC Controller тиркемеси HC-05 автоунаасынын Bluetooth модулуна төмөнкү буйруктарды (тамга түрүндө) жөнөтөт:

"F" алдыга

"B" артка кетүү

Солго бурулууга 'L'

Оңго буруш үчүн 'R'

"S" машинаны токтотуу үчүн

Arduino кодуна кошо турган башка буйруктар үчүн колдонмонун Орнотууларына кайрылыңыз.

Arduino тактасынын логикасы RX/TX туташуусун колдонуп, Bluetooth HC-05 киришин (үзгүлтүксүз циклда () функциясында) окуйт жана Motor Shieldга моторлорду/дөңгөлөктөрдү кыймылга келтирүүнү буйрук кылат. Мисалы, солго бурулуу үчүн Arduino M1 жана M2 моторлорун алдыга, M3 жана M4 моторлорун артка жылдырат.