ESP8266 WIFI AP көзөмөлдөгөн төрт робот: 15 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бул 12 DOF же төрт буттуу (төрт бурчтуу) роботту servo айдоочусу менен SG90 сервосун колдонуу үчүн үйрөткүч жана аны смартфондун браузери аркылуу WIFI веб -серверинин жардамы менен башкарса болот.

Бул долбоордун жалпы баасы болжол менен 55 АКШ долларын түзөт (Электрондук бөлүк жана пластикалык робот алкагы үчүн)

1 -кадам: Кадрды даярдоо

Бардык 3D объектиси бекер @ www.myminifactory.com же www.thingiverse.com жүктөп алса болот

Бут, жамбаш жана сан сыяктуу кээ бир бөлүктөрүн материалдык колдоону колдонуу менен басып чыгарыңыз

Басылган бөлүктөрдүн тизмеси:

1x базалык дене

1x Cover

1х Батарея кармагыч

4x жамбаш (A & B түрү)

4x Thight (A & B түрү)

4x Foot (A & B түрү)

4x Shield

12x Буш + 12x 2мм бурама

2 -кадам: Робот алкагын чогултуу

кадрды чогултуу үчүн видеону кадам сайын ээрчиңиз, бурама 2мм өлчөмдөгү тешик үчүн

3 -кадам: Электрондук тетиктер (Wemos D1 Mini)

Базарда көптөгөн NodeMCU варианты бар жана негизинен ошол эле функцияга ээ, бул долбоор үчүн мен Wemos D1 Mini тандап алам.

Бул бөлүк кирүү чекити катары биздин төртөөбүз үчүн веб -серверлер катары кызмат кылат.

Сизге керектүү нерсе - Quadruped APге туташуу жана роботуңуздун бардык кыймылын көзөмөлдөө, балким келечектеги долбоор үчүн ал сизге керектүү болгон бардык сенсорлор панелин көрсөтөт …

Бул D1 мини, ESP-8266EXке негизделген мини WIFI тактасы. жана анын 11 санариптик киргизүү/чыгаруу казыктары бар, бардык казыктарда үзгүлтүк/pwm/I2C/бир зым колдоого алынат (D0дон башка) 1 аналогдук киргизүү (3.3V максималдуу киргизүү) микро USB туташуусу

Кантип баштоо керек:

1. For Arduino веб -сайтынан Arduino 1.6.7 үчүн орнотуңуз.
2. Arduino үчүн баштаңыз жана Preferences терезесин ачыңыз.
3. Кошумча такталар менеджеринин URL дарегине. Сиз аларды үтүр менен бөлүп, бир нече URL кошо аласыз.
4. Ачык Куралдар → Такта: xxx → Такта менеджери жана ESP8266 Коомчулук тарабынан esp8266 орнотуңуз (жана орноткондон кийин Куралдар> Такта менюсунан ESP8266 тактаңызды тандап алууну унутпаңыз).

Көбүрөөк маалымат алуу үчүн жогорудагы видеону текшере аласыз

Aliexpressтен издөө үчүн бул жерди басыңыз

Бул долбоор үчүн сизге бул пинди туташтыруу керек:

1. NodeMCU RX пин Arduino Nano TX төөнөгүчкө туташат
2. NodeMCU TX пин Arduino Nano RX пинине туташат
3. NodeMCU G пин DC-DC мини 5v Stepdownга туташуу (-) Чыгуучу пин чыгып
4. NodeMCU5V пин DC-DC мини 5v Stepdown (+) Чыгуучу пинге туташуу

PS: Бул тактаны программалоо үчүн u arduino тиркелген бардык пинди ажыратып, DC-DC баскычын ылдый түшүрүшүңүз керек, антпесе сиз ката аласыз …

4 -кадам: Электрондук тетиктер (Arduino Nano)

NodeMCU менен эле, arduino тактасы үчүн сизге ылайыктуу болгон Arduino Pro Mini, Arduino Nano же башка тактайларды колдонсоңуз болот.

Бирок бул долбоор үчүн мен Arduino Nanoну тандамакмын, анткени мен колдонгон пиндин көп кереги жок, ал кичинекей жана аны программалоо үчүн FTDIдин кереги жок.

Aliexpressтен издөө үчүн бул жерди басыңыз

Бул проект үчүн мен жөн гана колдоном:

1. Arduino nano RX пин NodeMCU TX пинине туташат
2. Arduino nano TX пин NodeMCU RX пинине туташат
3. Ardiono nano A4 пини PCA9685 SDA пинине туташат
4. Arduino nano A5 пин PCA9685 SCL төөнөгүчкө туташат
5. Arduino нано GND пини DC-DC мини 5v Stepdownга туташат (-) Чыгуучу пин чыгып
6. Arduino nano 5V пин DC-DC мини 5v Stepdown (+) Чыгуучу пинге туташуу

Көбүрөөк маалымат алуу үчүн жогорудагы схеманы караңыз

PS: Бул тактаны программалоо үчүн, NodeMCU жана DC-DC баскычына тиркелген бардык пинди ажыратып салыш керек, антпесе ката пайда болот …

5 -кадам: Электрондук тетиктер (Tower Pro 9g Micro Servo)

Бул эң популярдуу мини серво. Болгону салмагы 9 грамм жана сизге 1,5 кг/см момент берет. Анын өлчөмү боюнча абдан күчтүү. Нур түрүндөгү роботтор үчүн ылайыктуу.

PS: Бул servo гана 180 градус бурч бура алат

Негизги өзгөчөлүктөр:

• тунук дене

• Жеңил

• Аз ызы -чууга мүнөздөмөсү:

• Өлчөмдөрү: 22.6 x 21.8 x 11.4 мм

• Connector зым узундугу: 150 мм

• Иштөө ылдамдыгы (4,8 В жүк жок): 0,12 сек / 60 градус

• Токтоочу момент (4.8 V): 1.98 кг/см

• Температура диапазону: 30 60 ° C (-22ден 140 ℉)

• Dead band туурасы: 4 usec

• Иш чыңалуусу: 3,5 - 8,4 Вольт

Aliexpressтен SG90 сервосун издөө үчүн бул жерди басыңыз

6 -кадам: Электрондук тетиктер (16 -канал 12 -бит PWM/Servo Driver - I2C Interface - Arduino үчүн PCA9685)

Робот жөө баскыч жасагыңыз келеби? бирок микроконтроллерди колдонуу менен чектелген сандагы PWM чыгаруулары бар, жана сиз өзүңүздүн түгөнүп баратканыңызды байкайсыз! Adafruit 16-Channel 12-бит PWM/Servo Driver-I2C интерфейси менен эмес. Бул pwm жана servo драйверлеринин үзүлүшү менен, сиз PWMдин 16 бекер иштешин эки казык менен башкара аласыз! 16дан ашык PWM чыгарууну иштетүү керекпи? Маселе эмес. Көркөм 992 PWMге чейин 62 сулуулукту бириктирип коюңуз.

Бул такта/чип 0x60-0x80 ортосундагы I2C 7-бит дарегин колдонот, секиргичтер менен тандалып алынат Терминал блогу (же сиз тарапта 0.1 дюймдук үзүндүлөрдү колдоно аласыз) Терминалдык блоктун киришиндеги тескери полярдыкты коргоо Жашыл кубат-жакшы LED 3 пин коннекторлору 4 кишиден турат, ошондо сиз бир эле учурда 16 сервону туташтыра аласыз (Серво штепсельдери 0,1 дөн бир аз кененирээк, андыктан 4тү бири-бирине 0.1 "header" Chain-able "конструкциясында гана орното аласыз. V+ линиясындагы конденсатор (эгер сизге керек болсо), бардык чыгуучу линияларда 220 ом сериядагы резисторлор, аларды коргоо үчүн жана 6 дарек үчүн iLo2 контролдонуучу PWM драйвын тандоо үчүн LED диоддорун тривиалдуу кылуу. TLC5940 үй -бүлөсүнөн айырмаланып, сиз микроконтроллерди байлап, анын бекер иштеп жаткан сигналын дайыма жөнөтүп туруунун кажети жок! Бул 5Вга шайкеш келет, демек сиз аны 3.3V микроконтроллерден башкара аласыз жана 6Вга чейин коопсуз айдай аласыз (бул ак же көк түстү башкаргыңыз келгенде жакшы EDS 3.4+ алдыга чыңалуусу бар) 6 даректи тандаңыз, андыктан бир i2c автобустун 62сине чейин зымдай аласыз, бардыгы 992 жыйынтык - бул көптөгөн серволор же LEDлер Жөнгө салынуучу жыштык PWM болжол менен 1.6 KHz 12 -битке чейин ар бир өндүрүштүн чечилиши-серволор үчүн, бул 60 Гц жаңыртуу ылдамдыгында болжол менен 4us чечилишин билдирет Конфигурациялануучу түртүү же ачык төгүү чыгаруу Чыгуучу пин бардык чыгууларды тез өчүрүү үчүн.

Aliexpressтен издөө үчүн бул жерди басыңыз

Бул долбоордо бизге бардык буттар үчүн 12 CH керек (бир бутуна 3CH), бул PCA9685 пинти Arduino Nano менен туташтырыңыз:

1. PCA9685 VCC DC-DC мини 5v Stepdown (+) Output пин чыгып
2. PCA9685 GND DC-DC мини 5v Stepdown (-) Output пин чыгып
3. PCA9685 Servo (PWM) кубаты V+ UBECке (+) Чыкуучу пин чыгып
4. PCA9685 Servo (PWM) кубаты GND UBECке (-) Чыкуучу пин чыгып
5. PCA9685 SDA ардуино нано A4 пинге
6. PCA9685 arduino нано A5 пинге SCL төөнөгүч
7. PCA9685 CH0 Front Right Thight үчүн, кабелдин түсүн PCA9685 розеткасынын түсүнө дал келтириңиз (сары, кызыл, күрөң/кара)
8. PCA9685 CH1 алдыңкы оң бутуна, кабелдин түсүн PCA9685 розеткасынын түсүнө дал келтириңиз (сары, кызыл, күрөң/кара)
9. PCA9685 CH2 алдыңкы оң жамбашына, кабелдин түсүн PCA9685 розеткасынын түсүнө дал келтириңиз (сары, кызыл, күрөң/кара)
10. PCA9685 CH4 Арткы оңго, кабелдин түсүн PCA9685 розеткасынын түсүнө дал келтириңиз (сары, кызыл, күрөң/кара)
11. PCA9685 CH5 Арткы Оң бутка, кабелдин түсүн PCA9685 розеткасынын түсүнө дал келтириңиз (Сары, Кызыл, Браун/Кара)
12. PCA9685 CH6 Арткы Оң жамбашына, кабелдин түсүн PCA9685 розеткасына дал келтириңиз (сары, кызыл, күрөң/кара)
13. PCA9685 CH8 Front Left Thight үчүн, кабелдин түсүн PCA9685 розеткасынын түсүнө дал келтириңиз (сары, кызыл, күрөң/кара)
14. PCA9685 CH9 алдыңкы сол бутуна, кабелдин түсүн PCA9685 розеткасынын түсүнө дал келтириңиз (сары, кызыл, күрөң/кара)
15. PCA9685 CH10 алдыңкы сол жамбашына, кабелдин түсүн PCA9685 розеткасынын түсүнө дал келтириңиз (сары, кызыл, күрөң/кара)
16. PCA9685 CH12 Арткы солго, кабелдин түсүн PCA9685 розеткасынын түсүнө дал келтириңиз (сары, кызыл, күрөң/кара)
17. PCA9685 CH13 Арткы Сол Бутка, кабелдин түсүн PCA9685 розеткасынын түсүнө дал келтириңиз (Сары, Кызыл, Күрөң/Кара)
18. PCA9685 CH14 Арткы сол жамбашка, кабелдин түсүн PCA9685 розеткасынын түсүнө дал келтириңиз (Сары, Кызыл, Браун/Кара)

PS: Кээ бир PCA9685 түс коду розеткасына ээ эмес, андыктан SG90 сервосунан Сары кабель PWM маалымат пинине, Кызыл кабель V+ пинге, Кара/Браун GND пинине кетээрин текшериңиз

7 -кадам: PWM үчүн Servo Pin Connection

PCA9685 менен серволордун ортосундагы карта картасын көрүү үчүн жогорудагы сүрөттү чыкылдатыңыз жана чоңойтыңыз

PS: U бул долбоор үчүн 16 CHдан 12CHди гана колдонот, андыктан 4CH дагы эле радар сервосун коюу же ага нерф жардыргыч куралын коюу сыяктуу калды … Жөн гана arduino менен NodeMCUге кошумча код коюңуз

8 -кадам: Электрондук тетиктер (UBEC)

3A-UBEC-бул 2-6 клеткалуу литий батарейкасы (же 5-18 клетка NiMh /NiCd батарейкасы) менен камсыздалган которуу режими DC-DC регулятору жана алуучуңуз, гиро жана сервос үчүн ырааттуу коопсуз чыңалууну чыгарат. Бул RC тик учагы үчүн абдан ылайыктуу. UBEC сызыктуу режимине салыштырмалуу UBEC которуу режиминин жалпы эффективдүүлүгү жогору.

Бул проектте биз аны бардык серволорду иштетүү үчүн колдонобуз, ал чыпкаланган, ошондуктан мотордун иштешине таасир эте турган ызы -чууну азайтат жана роботтун жүгүн көтөрүү үчүн жетиштүү болгон жогорку амп.

Aliexpressтен издөө үчүн бул жерди басыңыз

Pin туташуусу:

1. UBEC (+) RED Чыгуу түйүнү PCA9685 Servo (PWM) кубатына V+
2. UBEC (-) КАРА ЧЫГАРУУ пин пин PCA9685 Servo (PWM) кубатына GND
3. UBEC (+) RED In Battery (+) pin
4. UBEC (-) КАРА Киргизүү пинине

9-кадам: Электрондук тетиктер (DC-DC Mini Stepdown)

Бул UBEC менен дээрлик бирдей функцияга ээ, бирок бул жөн эле DC-DC баскыч модулу. Анын потенцио өлчөгүчү бар, биз V (+) чыгарууну 1Втан 17Вга чейин тууралай алабыз жана чыпкалоо жок.

Aliexpressтен издөө үчүн бул жерди басыңыз

PS: андыктан эсиңизде болсун, аны колдонуудан мурун DC Volt ченегичтин жардамы менен V (+) 5V чыгарууга тууралаңыз

Pin туташуусу:

1. Батареяга мини баскыч (+) IN
2. Кичи баскычка (-) IN которулуу пинине
3. NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) жана PCA9685 (VCC) пинге параллелдүү мини баскыч (+) OUT
4. NodeMCU (G), Arduino nano (GND) жана PCA9685 (GND) пинге параллелдүү түрдө мини баскыч (-) OUT

10 -кадам: Башка электрондук бөлүк

Сизге эмне керек (20 кабель же андан аз) аялдан секирүүчү зымга (Aliexpress Jumper зымынан издөө)

Өз алдынча кулпу баскычы же у которгучтун башка түрүн колдонсоңуз болот (Aliexpress өзүн өзү кулпулоочу которгуч издөө)

жана батарейкадан UBEC/DC-DC баскычына өтүүчү JST туташтыргычы (Aliexpress JST Connector издөө)

11 -кадам: Кубат булагы

Сиз колдоно турган көптөгөн энергия булактары бар, мен үчүн кайра заряддалуучу lipo 3S батареясын колдонууну жактырам. Бул 11, 1 Вольт ток жана 500 мАч же андан көп кубаттуулукка ээ (өтө көп эмес, ошондуктан ал жеңил болушу мүмкүн).

Бирок 3S lipo колдонуу үчүн заряддагыч керек жана ал арзан эмес, андыктан… сиз AAA батареясы сыяктуу башка энергия булагын колдоно аласыз, 6 AAA батарейкасын колдонсоңуз болот, ал 9В энергия булагын өндүрө алат жана менимче бул робот үчүн жетиштүү күч.

Aliexpressтен Lipo 3S батареясын издөө үчүн бул жерди басыңыз

Lipo Chargerди издөө үчүн бул жерди басыңыз

Aliexpressте 6xAAA Батарея кармагычты издөө үчүн бул жерди басыңыз

12 -кадам: Зымдын диаграммасы

Бул долбоордун бардык зым диаграммасын көрүү үчүн жогорудагы сүрөттү чыкылдатыңыз жана чоңойтыңыз

PS: сизге кандайдыр бир бөлүктө ширетүү керек жана резина башын кичирейткичти коюп, электр которгуч, UBEC жана DC-DC ортосундагы байланыш үчүн мөөр басып коюңуз.

13 -кадам: Коддоо жана алгачкы поза

Ардуино наносун мини USB аркылуу USB порт кабелине туташтырыңыз (бирок D1 mini жана DC-DC wemos түйүнүнүн бардыгын ажыратууну унутпаңыз) жана "spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino" ачыңыз жана Arduino наносуна жаркылдатыңыз, бирок t Arduino наносуна arduino тактасын жана туура портту тандап алууну унутпаңыз.

Кийинки, Wemos D1 mini'ни USBге микро USB аркылуу компьютерге туташтыруу (ошондой эле DC-DC баскычына жана Arduino наносуна бардык пинди ажыратууну унутпаңыз). "QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino" ачкандан кийин, аны тактага жаркылдатыңыз, бирок ага чейин туура тактаны тандап, туура портту тандаңыз (кененирээк 3 -кадамга кайтыңыз)

Бүткөндөн кийин, бардык пинди arduino nano, wemos D1 mini жана DC-DC баскычына жана роботту туура баштапкы позаны тууралоо үчүн иштете аласыз.

БАШКЫ ПОЗ (Жогорудагы сүрөттү караңыз) бардык бутуңузду мүмкүн болушунча жогорудагы сүрөттө тууралаңыз.

Роботту күйгүзгөндөн кийин, эгер буттун абалы жогорудагы сүрөт менен бирдей болбосо, анда ал сизге керек:

1. Серво мүйүзүн бурап, servo мүйүзүн серводон ажыратыңыз.
2. бутун баштапкы поза менен жетиштүү жакын болгонго чейин буруңуз
3. servo мүйүзүн кайра орнотуп, кайра экипаж кылыңыз
4. муну бардык беттештин буту үчүн жасаңыз

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino буга чейин эле туташуу кыйын (wifi) сыяктуу көйгөйлөр чечилген жана веб-баракчанын иштебей калышы, 31-3-2019го чейин эски программаны жарк эткендер үчүн, аны кайра жүктөп алыңыз

2. кошумча китепкананы орнотуу керек (китепкана папкасына көчүрүү)

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

14 -кадам: Роботту башкаруу

Бул робот WIFI кирүү чекити болуп калгандыктан, сизге керектүү нерселердин бардыгы:

1. Роботту иштетүү
2. Смартфонуңузда Wi -Fi орнотууларын ачыңыз
3. SpiderRobo кирүү чекитине сырсөз менен туташуу "12345678"
4. Смартфонуңузда веб -браузерди ачыңыз жана https://192.168.4.1 териңиз

Эми роботуңуз сиздин буйругуңузду алууга даяр …

15 -кадам: Ким үчүн веб -баракчаны ачууда же APге туташууда көйгөй бар

Мен бул маселени чечтим, сураныч, аны үстүңкү 13-КАДАМДАН ЖҮКТӨРҮҢҮЗ (оңдоо @ 31-4-2019)

Wemos D1 мини клонунун кээ бирлери начар же кемчиликтүү ESPке ээ жана бул себеп болот:- APга туташуу кыйын.

- Барак ачылбай калды

- Жүктөө аяктаган жок

Көбүрөөк маалымат алуу үчүн менин видеомду караңыз…