Arduino Bluetooth robotu automašīna: 18 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Izveidojiet savu pirmo Arduino robotu automašīnu!

Vispilnīgākās un visaptverošākās soli pa solim vizuālās instrukcijas, lai izveidotu pirmo Arduino Bluetooth robotu automašīnu. Izbaudi!

1. darbība: projekta pārskats

Automašīnas robota šasijā ir apakšējais rāmis, uz kura ir piestiprināti motori, kas vada riepas/riteņus. Motori ir savienoti ar darbināmu motora piedziņas vairogu, kas (cūciņa stilā) ir savienots ar Arduino UNO plati. Bluetooth uztvērēja modulis ir savienots arī ar Arduino plati. Arduino ir ieprogrammēts uztvert Bluetooth signālus no Android lietotnes un ieslēgt/izslēgt motorus, tādējādi pagriežot riteņus un pārvietojot automašīnu.

2. solis: metodoloģija: iegūstiet, sagatavojiet, salieciet

• Iegūstiet komponentus: savāciet visas sastāvdaļas iepriekš, lai pabeigtu projektu.
• Moduļu sagatavošana: pievienojiet savienotājus visiem kopā savienotajiem moduļiem.
• Projekta salikšana: veiciet montāžas secību, lai nodrošinātu vienmērīgus un vienkāršus savienojumus.

3. darbība: sastāvdaļas

• Arduino Uno R3 dēlis: Projektā tiek izmantota Freenove UNO R3, taču jebkura ar Arduino saderīga tāfele to darīs. Arduino satur projekta kodu, nolasa (ievada) Bluetooth signālus no Bluetooth moduļa un raksta (izejas) signālus uz motora vairogu.
• L293D motora piedziņas vairogs: Arduino UNO projektā tiek izmantota Gikfun motora piedziņas vairoga paplašināšanas plāksne L293D. Motora vairogs nolasa (ievades) signālus no Arduino plates un vada (izejas) servos, kas rotē riteņus.
• HC-05 bezvadu Bluetooth: projektā tiek izmantots DSD-Tech HC-05 Bluetooth sērijas caurlaides modulis. Bluetooth modulis saņem (ievades) Bluetooth signālus no Android lietotnes un nosūta (izejas) signālus uz Arduino plati.
• Automašīnas robotu komplekts: Komplektā ietilpst šasija, motori, riepas/riteņi, stieples, skrūves, uzgriežņi utt. Pamata komplektā ietilpst šasija (varbūt 2), 4 motori, 4 riteņi un uzgriežņi, skrūves, skrūves un 2 vadi vienam motoram.
• Baterijas: Divas baterijas: 9 V Arduino plāksnei un 4 AA vienība motora vairogam. Arduino darbina 9 V akumulators, bet motora vairogu - 4 AA baterijas.
• Android lietotne: Android Bluetooth RC Controller lietotne, lai nosūtītu Bluetooth signālus uz robotu automašīnu. Lietotne kontrolē robotu automašīnas kustības (iet uz priekšu, iet atpakaļ, pagriezties pa kreisi, pagriezties pa labi).

4. solis: Sagatavošanās: pārskats

Robotu automašīna parasti tiek pārdota (eBay, Amazon, Banggood uc) vai nu kā pamata komplekts (šasija, motori, riteņi, uzgriežņi, skrūves, stieples, bet bez plāksnēm) vai kā pilns komplekts (ar Arduino, Motor Shield, Bluetooth, Baterijas, montāžas instrukcijas un pēc izvēles citi sensori). Montāža ir tāda pati, ja vien jums ir visas sastāvdaļas.

5. solis: motora vadi

Katram motoram jābūt savienotam ar 2 vadiem: zemējumu un spriegumu. Lai nodrošinātu konsekvenci, pievienojiet (ar lodēšanu vai āķiem) pozitīvā sprieguma vadu (sarkans) augšējam motora savienotājam un negatīvo zemējuma vadu (melns, zils vai jebkura cita krāsa) apakšējam motora savienotājam.

Dariet to PIRMS montāžas, katrs motors atsevišķi. Ja pēc montāžas apakšējā stieples savienojuma lodēšana var būt nedaudz sarežģīta (bet izpildāma!). Ir arī ieteicams lodēt vadus vertikāli (vērstus uz augšu, nevis uz sāniem), tādējādi nodrošinot lielāku stieples garumu, atvieglojot otra gala pievienošanu motora vairogam.

6. darbība: Bluetooth vadi

HC-05 Bluetooth modulim nepieciešami 4 vadi:

RX & TX: sieviete (no HC-05 puses) uz vīrieti (Motor Shield TX & RX galvenes tapas).

VCC un GND: sieviete (no HC -05 puses) līdz sieviete (motora vairoga servos + un - tapas).

7. solis: motora vairoga vadi

Motor Shield atradīsies virs Arduino dēļa (piggyback), tāpēc tā GPIO (tapas) atbildīs Arduino plāksnei zem tā. Mēs nevaram vai nevēlamies tieši lodēt Arduino dēļa tapas.

Tātad, mums ir jāpielodē 2 kontaktu galvene uz GPIO 0 un 1 uz motora vairoga (tādējādi savienojot ar attiecīgi Arduino RX & TX tapām). Tie vēlāk izveidos savienojumu ar HC-05 Bluetooth TX & RX tapām (tātad apgrieztā secībā: Bluetooth RX uz Arduino TX un Bluetooth TX uz Arduino RX).

8. solis: Arduino loģikas kods

Lai pārvietotu riteņus, Arduino ir jālasa ievades signāli (Bluetooth) un jāraksta dzinējiem izvades komandas. Kodu var kopēt no zemāk redzamā lodziņa uz Arduino IDE jūsu Mac/PC, pēc tam augšupielādēt Arduino panelī.

Kodam nepieciešama AFMotor bibliotēka (AF = Ada Fruit). Šī ir standarta bibliotēka, un to var instalēt tieši no Arduino IDE (nav vajadzīgas ārējas saites). Virzieties uz skici> Iekļaut bibliotēku> Pārvaldīt bibliotēkas, pēc tam meklējiet no Adafruit Motor Shield. Instalējiet šim projektam versiju 1.0.1 (nevis 2.0). Pēc tam nokopējiet/ielīmējiet zemāk esošo kodu jaunā IDE projekta failā, pārbaudiet un pēc tam augšupielādējiet. Kad augšupielāde ir veiksmīga, atvienojiet Arduino plati (jo tas saglabās kodu atmiņā). Arduino tagad ir gatavs kā atsevišķa ierīce.

9. solis: Android Arduino Bluetooth RC automašīnas lietotne

Android tālrunī dodieties uz Google Play veikalu un lejupielādējiet lietotni Arduino Bluetooth RC Car. Lietotne vēlāk tiks savienota pārī ar Bluetooth moduli HC-05, kad tas būs savienots ar Arduino/Motor Shield. Lietotne ļaus jums kontrolēt automašīnas kustības.

10. solis: Baterijas

Jums būs nepieciešamas 2 akumulatoru vienības:

9 V akumulators ar akumulatora spraudni, kas darbinās Arduino plati.

4xAA akumulatora turētājs (vai viss, kas nepieciešams jūsu robotu automašīnas komplektam), lai darbinātu motora vairogu. Vadi var būt jāsaspiež, lai pārliecinātos, ka tie droši iekļaujas motora vairoga tapā.

11. solis: montāža: pārskats

Montāžas secība ir svarīga, lai nodrošinātu vienmērīgu virzību uz veiksmīgu projekta pabeigšanu. Tātad, 1. Sāciet ar šasiju (motori, riteņi)

2. Saistiet motora vairogu ar Arduino plati.

3. Saistiet motorus ar motora vairogu

4. Savienojiet HC-05 Bluetooth moduli ar motora vairogu

12. darbība: automašīnas robotu komplekts

Komplektā, visticamāk, būs montāžas instrukcijas, taču parasti tās atbilst šādām darbībām:

1. Izlemiet par automašīnas priekšpusi un aizmuguri (fotoattēlā priekšpuse ir vērsta uz augšu kā uz priekšu no skatītāja viedokļa).

2. Atzīmējiet motorus kā kreiso priekšpusi, kreiso muguru un labo priekšpusi, labo aizmuguri. Tas ir paredzēts, lai atvieglotu savienojumus ar motora vairogu kreisajā un labajā pusē.

3. Salieciet katru motoru pēc kārtas, ievērojot novietojumu, kā parādīts fotoattēlā (priekšējie motori ir vērsti uz aizmuguri, aizmugurējie - uz priekšu). Katram motoram:

3.1 Novietojiet motoru uz šasijas

3.2 Nostipriniet ar kronšteiniem katrā pusē

3.3 Pievienojiet skrūvi un uzgriežņus un nostipriniet, lai nostiprinātu motoru vietā

3.4 Pievienojiet ātruma kodētāju (melns/pelēks aplis)

3.5 Pievienojiet riteni motora ārējai pusei

13. darbība: Arduino un motora vairogs

Motor Shield aizvedīs Arduino dēli. Novietojiet motora vairogu virs Arduino, nodrošinot pareizu tapas izlīdzināšanu: Motor Shield 0 RX un 1 TX tapas virs Arduino 0 RX un 1 TX tapām.

Viegli spiediet uz leju, līdz 2 dēļi ir droši izlīdzināti un savienoti. Kad tas ir izdarīts, motora vairogs LEFT būs virs Arduino 9V akumulatora ieejas.

Nostipriniet nelielu tukšu kastīti šasijas vidū un novietojiet Arduino/Motor Shield kombināciju uz augšu (nedaudz virs motoriem).

Pārliecinieties, vai Bluetooth RX/TX ir vērsts pret automašīnas priekšpusi, un Arduino 9V akumulatora ieeja atrodas automašīnas kreisajā pusē. Motora vairoga M1 un M2 tapas tagad atrodas automašīnas kreisajā pusē, un M3 un M4 tapas tagad atrodas automašīnas labajā pusē.

14. solis: motora vairoga elektroinstalācija

Motora vairogam ir 4 motora savienotāji: M1, M2 kreisajā pusē un M3, M4 labajā pusē. Motoram ir dzeltens vads un +sarkans vads (skatiet fotoattēlu). Katra M 1. tapa ir tapa, kas vērsta uz āru (piemēram, M1/M4 1. tapa ir vērsta uz priekšu, M2/M3. 1. tapa uz aizmuguri).

M1 savieno kreiso priekšējo motoru: 1. tapa -ve, 2. tapa +ve

M2 savieno aizmugurējo kreiso motoru: 1. tapa -ve, 2. tapa +ve

M3 savieno labo aizmugurējo motoru: 1. tapa -ve, 2. tapa +ve

M4 savieno labo priekšējo motoru: 1. tapa -ve, 2. tapa +ve

Pareizi Mx savienojumi ir svarīgi, lai nodrošinātu, ka riteņi kopā griežas pareizajā virzienā. Piemēram, ja automašīnai jāvirzās uz priekšu, visiem riteņiem jāgriežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam, un atpakaļgaita attiecas uz kustību atpakaļ.

15. solis: HC-05 Bluetooth vadi

HC -05 Bluetooth modulim ir nepieciešami 4 vadi: RX & TX savieno ar Arduino/Motor Shield TX & RX, GND & VCC ar Motor Shield Servos - & + tapām. Motora vairoga priekšējā kreisajā pusē ir 2 kopas ar 3 tapām katrā; tas ir jāpievieno 2. kopai (tuvāk USB portam), kreisākā tapa ir -ve un labākā ir +ve).

Bluetooth RX (melns) -> Motor Shield 2 -pin Header 1 (TX)

Bluetooth TX (sarkans) -> Motor Shield 2 -pin Header 0 (RX)

Bluetooth GND (brūns) -> - Servo (kreisākā tapa)

Bluetooth VCC (sarkans) -> + Servos (labākā tapa)

16. solis: Bateriju vadu savienošana

Piestipriniet (izmantojot Blu Tack, divpusēju lenti vai līmi) 9V akumulatoru automašīnas priekšpusē. Pievienojiet akumulatora spraudni Arduino 9V akumulatora ieejas ligzdai (automašīnas kreisajā pusē). Motor Shield zaļā gaisma iedegsies Bluetooth modulī (parasti sarkanā krāsā) sāks mirgot (norādot, ka esat gatavs savienošanai pārī).

Piestipriniet 4 AA bateriju komplektu automašīnas aizmugurē. Pievienojiet iepakojuma negatīvo (melno) un pozitīvo (sarkano) vadu pie Motor Shield akumulatora tapām (2 zilas tapas, kas vērstas pret automašīnas aizmuguri). Labā tapa, kas apzīmēta ar GND, savienojas ar melno vadu, otra kreisā tapa - ar sarkano vadu.

17. darbība: pārbaude un braukšana

Automašīna tagad ir gatava! Bet, lai tas faktiski pārvietotos, mums tas ir jāsavieno pārī ar Bluetooth moduli ar Android lietotni. Pārliecinieties, ka Bluetooth moduļa indikators mirgo, ieslēdzot/izslēdzot, norādot, ka tas ir meklējams un ir gatavs savienošanai pārī.

1. Pārejiet uz sava Android tālruņa iestatījumiem> Bluetooth un atrodiet automašīnas Bluetooth moduli. Mūsu projektā modulis ir DSD TECH HC-05, parole/tapa parasti ir 1234 (ja nē, tad 0000). Savienojiet Android tālruni pārī ar HC-05.

2. Palaidiet lietotni Bluetooth RC Car, dodieties uz Iestatījumi (zobrata ikonas izvēlne), pēc tam Opciju izvēlnē izvēlieties 'Connect to Car'. Ja viss ir kārtībā, savienojums ir izveidots (Bluetooth mirgo) un lielais sarkanais aplis lietotnes ekrāna augšējā kreisajā stūrī kļūs zaļš.

3. Novietojiet automašīnas šasiju virs plānas garas kastes uz galda, lai kaste būtu šasijas vidū un riteņi varētu brīvi griezties ap to. Pārbaudiet savienojumu, lietotnes ekrānā pieskaroties katrai pogai Uz priekšu, Atpakaļ, Pa labi un Pa kreisi. Skatiet video, lai redzētu attēlus.

4. Ja visi riteņi griežas pareizi (piemēram, pretēji pulksteņrādītāja virzienam uz priekšu), novietojiet automašīnu uz gludas virsmas (marmora, vinila, koka, NAV paklāja) un brauciet ar automašīnu. Izbaudi!

18. darbība. Kā tas darbojas

Lietotne Bluetooth RC Controller uz automašīnas Bluetooth moduli HC-05 nosūta šādas komandas (rakstzīmju veidā):

"F", lai dotos uz priekšu

“B”, lai pārietu atpakaļ

“L”, lai pagrieztos pa kreisi

“R”, lai pagrieztos pa labi

"S", lai apturētu automašīnu

Papildu komandas, kuras varat pievienot Arduino kodam, skatiet lietotnes iestatījumos.

Arduino plates loģika nolasa Bluetooth HC-05 ieeju (nepārtraukti cilpas () funkcijā), izmantojot RX/TX savienojumus, un uzdod motora vairogam pārvietot motorus/riteņus, lai izpildītu komandu. Piemēram, lai pagrieztu pa kreisi, Arduino pārvieto motorus M1 un M2 uz priekšu un motorus M3 un M4 atpakaļ.