Wi-Fi башкарылган 4 дөңгөлөктүү робот: 6 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул долбоор үчүн биз ESP8266 колдонулган 4 дөңгөлөктүү роботту иштеп чыгабыз, аны Wi-Fi тармагы көзөмөлдөйт. Робот HTML интерфейси аркылуу же Android мобилдик тиркемеси аркылуу кадимки интернет браузерден башкарылышы мүмкүн. ESP8266 чипи-кубаттуу жана арзан микроконтроллер, аны колдонуу оңой эле эмес, борттогу Wi-Fi туташуусу менен коштолот. Бул роботторду компьютериңизден же мобилдик түзмөгүңүздөн алыстан башкаруу үчүн эң сонун чип.

Бул чипти биздин долбоорго кошуу үчүн биз бул микроконтроллердин негизинде ар кандай өнүктүрүү такталарын колдоно алабыз.

1. Adafruit Feather Huzzah - Бул Adafruit тарабынан даярдалган жана оңой жеткиликтүү көрсөтмөлөргө жана колдоого ээ. Тактада Li-po батареяны заряддагыч түзүлүш бар, андыктан ал портативдүү долбоорлордо абдан ыңгайлуу болот.

2. NodeMCU ESP8266 - Такта ачык булак жана мыкты документтерге ээ, ошондуктан аны баштоо абдан оңой болот.

3. Sparkfun ESP8266 - Бул Wi -Fi диапазонун узартуу үчүн кубат которгуч жана тышкы антенна кошулган Хуззага окшош.

4. Wemos D1 Mini - Бул баардык такталардын эң кичинеси, бирок бул анын иштөөсүнө эч кандай таасирин тийгизбейт.

Менин долбоорум үчүн мен Wemos D1 Mini колдонуп, Wi-Fi аркылуу башкарылган 4 дөңгөлөктүү роботту жасап жатам. Бирок сиз каалаган ESP8266 өнүктүрүү тактасын колдоно аласыз жана ошол эле Arduino кодун эч кандай өзгөртүүсүз колдоно аласыз. Мен бул проект үчүн ПХБ түздүм, бирок сиз схеманы ишке ашыруу үчүн чекиттүү ПКБ тактасын колдонсоңуз болот, ал тургай өзүңүздүн ПКБңызды иштеп чыгсаңыз болот.

Жана биз 4WD Robotic Chassis Kitти колдонобуз, анткени ал DIY үчүн идеалдуу жана жөнөкөй механикалык структурасы бар эң үнөмдүү робот машинасы.

Бул комплектинин өзгөчөлүктөрү:-

1. Редуктору бар төрт бөлөк BO пластикалык мотору менен келет, бул маневр үчүн жакшы.

2. Чоң, бышык акрил шасси сизге DIY үчүн чоңдорду кеңейтүүгө мүмкүндүк берет.

3. Төрт дөңгөлөктүү акылдуу унаа шасси комплект. Орнотуу абдан оңой, толугу менен автономдуу робот куруу үчүн микро контроллерди (мисалы, Arduino сыяктуу) жана сенсор модулдарын кошуңуз.

1 -кадам: Компоненттердин тизмеси

Wemos D1 Mini [Саны - 1]

L293d Motor Driver IC [Саны - 2]

PCF8574 Порт Expander IC [Саны - 1]

12V литий -ион батареясы [Саны - 1]

Wi-Fi башкарылган робот PCB [Саны-1]

4WD Robot Smart Car Chassis Kit [Саны - 1]

2 -кадам: Долбоордун мээси - ESP8266 өнүктүрүү кеңеши (Wemos D1 Mini)

Wemos D1 Mini-бул ESP-8266 чипине негизделген 4МБ флеши бар мини Wi-Fi өнүктүрүү тактасы.

• 11 санариптик киргизүү/чыгаруу казыктары бар, бардык казыктарда үзгүлтүк бар/pwm/I2C/бир зым колдоого алынат (D0дон башка)
• 1 аналогдук киргизүү бар (3.2V макс киргизүү)
• Программалоо үчүн Micro USB туташуусу, ошондой эле энергия менен камсыздоо бар.

Бул такта ESP8266га негизделген, ошондуктан Arduino IDE шайкеш келет, ошондуктан аны Arduino менен программаласа болот же Lua компиляторун колдонуп программаласа болот. Ал ошондой эле сериялык жана OTA программалоону колдойт.

Биз Wemos D1 Miniди Arduino IDE аркылуу программалайбыз. Ардуино IDEди колдонуу менен тактага программалоо үчүн төмөнкү талаптарды аткаруу керек.

Талап:-

• CH340G айдоочу
• Arduino веб -сайтынан акыркы Arduino IDE орнотуңуз.
• Программалоо үчүн микро USB кабели

Драйверди жана arduino программасын орноткондон кийин, Arduino IDEнин ичине "ESP8266 WiFi чипи үчүн Arduino core" орнотуш керек, ошондо биз ESP8266 чипин Arduino чөйрөсүнөн программалай алабыз. Бул ESP8266 Arduino ядросу сизге тааныш Arduino функцияларын жана китепканаларын колдонуп эскиздерди жазууга жана аларды түздөн -түз ESP8266да иштетүүгө мүмкүндүк берет, тышкы микроконтроллердин кереги жок.

ESP8266 Arduino ядросу TCP жана UDP аркылуу WiFi аркылуу байланышуу, HTTP, mDNS, SSDP жана DNS серверлерин орнотуу, OTA жаңыртууларын жасоо, флеш -эс тутумунда файл тутумун колдонуу, SD карталар, сервистер, SPI жана I2C перифериялык түзүлүштөрү менен иштөө үчүн китепканалар менен коштолот..

Esp8266 arduino өзөгүн кантип орнотуу жөнүндө түшүнүк алуу үчүн төмөнкү документти жүктөп алыңыз.

3 -кадам: Мотор айдоочу - L293d

Мотор айдоочу - бул эки мотордун иштөө ылдамдыгын жана багытын башкарууга мүмкүндүк берген моторлор үчүн IC.

L293d 5 В дан 36 Вга чейинки чыңалууда эки багыттуу диск агымдарын камсыз кылуу үчүн иштелип чыккан. L293D бир убакта 2 DC кыймылдаткычын айдай алат.

L293D - бул 16 пин мотор айдоочусу IC. Ар бир мотор үчүн 4 КИРГИЗҮҮЧҮ, 4 ЧЫГАРУУ түйүнү жана 2 КҮЙГҮЗҮҮЧҮ пин бар.

L293D өзгөчөлүктөрү:

Каналга 600мА чыгаруу учурдагы мүмкүнчүлүгү

Жеке каналдар үчүн саат жана сааттын жебесине каршы багыттоо көзөмөлү

L293d Pin Description:

• Pin 1: Enable1 ЖОК болгондо, ICдин сол бөлүгү иштейт, б.а. пин 3 менен байланышкан мотор айланат.
• 2 -пин: Киргизүү 1, бул пин жогору болгондо, ток 1 чыгууга карабастан агат.
• Pin 3: Output 1, бул пин мотордун бир терминалы менен туташкан.
• Pin 4/5: GND казыктары
• Pin 6: Output 2, бул пин мотордун бир терминалы менен туташкан.
• Пин 7: Киргизүү 2, бул пин жогору болгондо, агым 2 чыгат да агат.
• Pin 8: VCC2, бул пин 5Vдан 36V максималдууга чейин туташтырылган моторлорго электр энергиясын берүү үчүн колдонулат.
• Pin 9: Enable 2 ЖОК болгондо, ICдин оң бөлүгү иштейт, башкача айтканда, пин 11 менен пин 14 менен байланышкан мотор айланат.
• Pin 10: Киргизүү 4, бул пин жогору болгондо, агым 4 чыгат.
• Pin 11: Output 4, бул пин мотордун бир терминалы менен туташкан.
• Pin 12/13: GND казыктары
• Pin 14: Output 3, бул пин мотордун бир терминалы менен туташкан.
• Pin 15: Киргизүү 3, бул пин жогору болгондо, агым 3 чыгат да агат.
• Pin 16: VCC1, логикалык камсыздоо үчүн IC, б.а. 5В.

Ошентип, сиз ар бир моторду көзөмөлдөө үчүн 3 санарип казык талап кылынарын көрө аласыз (ылдамдыкты көзөмөлдөө үчүн бир пин жана багытты көзөмөлдөө үчүн эки казык). Эгерде бир L293d эки DC кыймылдаткычын башкарса, анда биз эки L293d ICден төрт DC кыймылдаткычын башкарууну талап кылабыз. Биз бул долбоор үчүн пластикалык BO Motors колдонобуз деп жатабыз. Ошентип, биз төрт санариптик кыймылдаткычтын ылдамдыгын да, багытын да көзөмөлдөө үчүн 12 санарип казыкка муктаж болобуз.

Бирок, эгер сиз Wemos D1 mini карасаңыз, анда 11 гана санариптик I/O казыгы жана 1 аналогдук пин бар. Бул көйгөйдү чечүү үчүн, биз төрт иштетүүчү казыкты (биринчи L293d эки иштетүү казыгы жана башка L293d эки күйгүзүү түйүнү) Wemos Digital казыктарына туташтырабыз, ал эми бардык сегиз киргизүү казыгы (биринчи L293d төрт жана башка L293d төрт) PCF8574 (I/O порт экспантери) аркылуу I2C аркылуу.

4 -кадам: PCF8574 - I/O Port Expander

Wemos D1 Mini (б.а. ESP8266) киргизүү/чыгаруу казыктарынын жетишсиздигине ээ. Биз 8 бит I/O экспантери болгон PCF8574 сыяктуу I/O экспантеринин ICин колдонуп, санариптик кирүү/чыгаруу казыктарын көбөйтө алабыз.

PCF8574A I/O экспантерин колдонуунун артыкчылыктарынын бири, ал I2C шинасын колдонот, бул эки гана маалымат линиясын талап кылат, алар саат (SCK) жана маалымат (SDA). Ошондуктан, бул эки линия менен бир эле чиптин сегиз казыгына чейин көзөмөлдөй аласыз. Ар бир PCF8574түн үч дарек казыгын өзгөртүү менен биз жалпы 64 төөнөгүчтү башкара алабыз.

Бул 8-бит киргизүү/чыгаруу (I/O) кеңейтүүчү эки линия эки багыттуу автобус (I2C) үчүн 2.5V 6V VCC иштөө үчүн иштелип чыккан. PCF8574 түзмөгү I2C интерфейси аркылуу көпчүлүк микроконтроллерлердин үй-бүлөлөрүнө жалпы максаттуу алыскы I/O кеңейтүүсүн камсыз кылат [сериялык саат (SCL), сериялык маалыматтар (SDA)].

Бул түзмөктө 8-биттик квази-эки багыттуу I/O порту (P0 – P7), анын ичинде светодиоддорду түз айдоого жөндөмдүү жогорку токтун мүмкүнчүлүктөрү бар. Ар бир квази-эки багыттуу I/O маалыматтын багытын башкаруу сигналын колдонбостон киргизүү же чыгаруу катары колдонулушу мүмкүн. Күч күйгүзүлгөндө, I/O жогору.

Төмөндөгү "PCF8574_With_L293d" pdf файлын караңыз, эки L293d IC менен PCF8574 туташуу схемасы.

5 -кадам: Схемалар

Мен PCB долбоорлоо үчүн Kicad колдонгом.

Төмөндөгү схемалык pdf файлын жүктөп алып, өзүңүздүн жеке компьютериңизди иштеп чыгыңыз же аны pcb чекиттик тактасына киргизиңиз.

6 -кадам: Код

Төмөнкү Wi-Fi кирүү чекитине туташыңыз:-

// Колдонуучу тарабынан аныкталган Тармактын Credentialsconst char* ssid = "WiFi_Robot";

const char* password = "Автоматташтыруу@111";

Жогорудагы кирүү чекитине туташкандан кийин веб-браузердеги төмөнкү шилтемеге өтүңүз:-

192.168.4.1

Сиз төмөнкү билдирүүнү аласыз:-

"Роботтон салам!"

192.168.4.1/fw

Бул роботтун алдыга жылышына себеп болот

192.168.4.1/bk

Бул роботтун артка жылышына себеп болот

192.168.4.1/lt

Бул роботтун солго жылышына себеп болот

192.168.4.1/rt

Бул роботтун оңго жылышына себеп болот

192.168.4.1/st

Бул роботту токтотууга алып келет

Кааласаңыз, Robo India тарабынан жасалган Android колдонмосу аркылуу роботту башкара аласыз.

{Robo India тарабынан жасалган дүкөндөн "WiFi Robot Controller" андроид колдонмосун издеңиз}

[Эскертүү: Мен Robo India менен эч кандай байланышы жокмун жана бул жарнак үчүн эмес, бул менин жеке долбоорум!]

Долбоордун жумушчу видеосу:-