ESP8266 WIFI AP kontrolēts četrkājains robots: 15 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šī ir apmācība 12 DOF vai četrkāju (četrkāju) robota izgatavošanai, izmantojot SG90 servo ar servo draiveri, un to var vadīt, izmantojot WIFI tīmekļa serveri, izmantojot viedtālruņa pārlūku

Šī projekta kopējās izmaksas ir aptuveni 55 ASV dolāri (elektroniskajai daļai un plastmasas robota rāmim)

1. darbība: sagatavojiet rāmi

Visu 3D objektu var bez maksas lejupielādēt vietnē @ www.myminifactory.com vai www.thingiverse.com

Izdrukājiet to, izmantojot materiāla atbalstu kādai daļai, piemēram, pēdām, gurniem un augšstilbiem

Drukāto daļu saraksts:

1x pamatkorpuss

1x vāks

1x akumulatora turētājs

4x gurni (A un B tips)

4x Thight (A un B tips)

4x pēda (A un B tips)

4x vairogs

12x bukse + 12x 2mm skrūve

2. darbība: robota rāmja montāža

Rāmja montāžai sekojiet soli pa solim redzamajam video, skrūve ir paredzēta 2 mm izmēra caurumam

3. darbība: elektroniskās detaļas (Wemos D1 Mini)

Tirgū ir daudz NodeMCU variantu, un būtībā tiem ir tāda pati funkcionalitāte, šim projektam es izvēlos Wemos D1 Mini.

Šī daļa kalpos kā tīmekļa serveri mūsu četrkājainajiem kā piekļuves punkts.

Nepieciešams tikai izveidot savienojumu ar četrkājaino piekļuves punktu un kontrolēt visu jūsu robota kustību, un varbūt nākotnes projektam tas parādīs visus nepieciešamos sensoru informācijas paneli…

Šis D1 mini ir mini WIFI plate, kuras pamatā ir ESP-8266EX. un tam ir 11 digitālās ieejas/izejas tapas, visām tapām ir pārtraukuma/pwm/I2C/viena stieples atbalsts (izņemot D0) 1 analogā ieeja (maksimālā ieeja 3,3 V) un Micro USB savienojums

Kā sākt darbu:

1. Instalējiet Arduino 1.6.7 no vietnes Arduino.
2. Sāciet Arduino un atveriet logu Preferences.
3. laukā Papildu dēļu pārvaldnieka vietrāži URL. Varat pievienot vairākus URL, atdalot tos ar komatiem.
4. Atveriet Tools → Board: xxx → Boards Manager un instalējiet esp8266 by ESP8266 Community (un pēc instalēšanas neaizmirstiet atlasīt savu ESP8266 plati izvēlnē Tools> Board).

Lai iegūtu sīkāku informāciju, varat pārbaudīt iepriekš minēto videoklipu

Noklikšķiniet šeit, lai meklētu Aliexpress

Šim projektam viss, kas jums nepieciešams, ir savienot šo tapu:

1. NodeMCU RX tapa ir savienota ar Arduino Nano TX tapu
2. NodeMCU TX tapa ir savienota ar Arduino Nano RX tapu
3. NodeMCU G tapas savienojums ar DC-DC mini 5v Stepdown (-) izejas tapas izeju
4. NodeMCU5V tapa pievienojas DC-DC mini 5v Stepdown (+) izejas tapai

PS: Lai ieprogrammētu šo dēli, jums ir jāatvieno visa arduino un DC-DC piestiprinātā tapa, atkāpjoties, pretējā gadījumā jūs saņemsit kļūdu …

4. darbība: elektroniskās detaļas (Arduino Nano)

Tas pats ar NodeMCU, arduino plāksnei varat izmantot jebkuru jums piemērotu dēli, piemēram, Arduino Pro Mini, Arduino Nano vai citu.

Bet šim projektam es izvēlos Arduino Nano, jo man nav nepieciešams daudz izmantotās tapas, tas ir mazs un nav nepieciešams FTDI, lai to ieprogrammētu.

noklikšķiniet šeit, lai meklētu Aliexpress

Šim projektam es izmantoju tikai:

1. Arduino nano RX tapa ir savienota ar NodeMCU TX tapu
2. Arduino nano TX tapa ir savienota ar NodeMCU RX tapu
3. Ardiono nano A4 tapa tiek savienota ar PCA9685 SDA tapu
4. Arduino nano A5 tapa tiek savienota ar PCA9685 SCL tapu
5. Arduino nano GND tapa pieslēdzas DC-DC mini 5v Stepdown (-) izejas tapai
6. Arduino nano 5V tapa tiek pievienota DC-DC mini 5v Stepdown (+) izejas tapai

sīkāku informāciju skatiet iepriekšējā shēmā

PS: Lai ieprogrammētu šo dēli, jums ir jāatvieno visa NodeMCU un DC-DC piestiprinātā tapa, lai atkāptos, pretējā gadījumā jūs saņemsit kļūdu …

5. solis: Elektroniskās detaļas (Tower Pro 9g Micro Servo)

Šis ir populārākais mini servo. Tas sver tikai 9 gramus un nodrošina griezes momentu 1,5 kg/cm. Diezgan spēcīgs attiecībā uz tā lielumu. Piemērots staru tipa robotiem.

PS: Šis servo var pagriezt tikai 180 grādu leņķi

Galvenās iezīmes:

• Caurspīdīgs korpuss

• Viegls

• Mazāk trokšņa Specifikācijas:

• Izmēri: 22,6 x 21,8 x 11,4 mm

• Savienotāja stieples garums: 150 mm

• Darba ātrums (4,8 V bez slodzes): 0,12 sek / 60 grādi

• Krituma griezes moments (4,8 V): 1,98 kg/cm

• Temperatūras diapazons: 30 līdz 60 ° C (-22 līdz 140 ℉)

• Izslēgts joslas platums: 4 lietojumi

• Darba spriegums: 3,5 - 8,4 volti

Noklikšķiniet šeit, lai meklētu SG90 servo Aliexpress

6. darbība: elektroniskās detaļas (16 kanālu 12 bitu PWM/servo draiveris - I2C saskarne - PCA9685 Arduino)

Vai vēlaties izveidot robotu staigātāju? bet, izmantojot tikai mikrokontrolleru, ir ierobežots skaits PWM izeju, un jūs sākat izsīkt! Ne ar Adafruit 16 kanālu 12 bitu PWM/servo draiveri-I2C saskarni. Ar šo pwm un servo draivera sadalījumu jūs varat kontrolēt 16 brīvi strādājošas PWM izejas tikai ar divām tapām! Nepieciešams palaist vairāk nekā 16 PWM izejas? Nekādu problēmu. Savieno ķēdi līdz 62 no šiem skaistumiem, lai iegūtu izcilu 992 PWM izvadi.

Šī plate/mikroshēma izmanto I2C 7 bitu adresi diapazonā no 0x60-0x80, ko var izvēlēties ar džemperiem Spaiļu bloks strāvas padevei (vai arī varat izmantot 0,1 collu izgriezumus sānos) Spaiļu bloka ieejas pretējās polaritātes aizsardzība Zaļa jaudīga LED 3 tapas savienotāji grupās pa 4, lai jūs varētu pievienot 16 servos vienlaicīgi (servo spraudņi ir nedaudz platāki par 0,1 ", lai jūs varētu sakraut tikai 4 blakus viens otram uz 0,1" galvenes "ķēdes spējīgs" dizains vieta, kur novietot lielu kondensators uz V+ līnijas (ja jums tas ir nepieciešams) 220 omu sērijas rezistori uz visām izejas līnijām, lai tos aizsargātu, un lai braukšanas gaismas diodes būtu triviālas Lodēšanas džemperi 6 adrešu atlases tapām ar i2c kontrolētu PWM draiveri ar iebūvētu pulksteni. Atšķirībā no TLC5940 saimes, jums nav nepārtraukti jāsūta signāls, kas sasaista jūsu mikrokontrolleri, tas darbojas pilnīgi brīvi! Tas ir saderīgs ar 5 V, kas nozīmē, ka varat to kontrolēt no 3,3 V mikrokontrollera un joprojām droši vadīt līdz 6 V izejām (šis ir piemērots, ja vēlaties kontrolēt balto vai zilo L ED ar 3,4 un vairāk spriegumiem uz priekšu) izšķirtspēja katrai izejai-servos, tas nozīmē aptuveni 4us izšķirtspēju pie 60Hz atjaunināšanas ātruma. Konfigurējama push-pull vai atvērta iztukšošanas izeja. Izejas iespējošanas tapa ļauj ātri atspējot visas izejas.

noklikšķiniet šeit, lai meklētu Aliexpress

Šajā projektā mums ir nepieciešams tikai 12 CH visām kājām (3CH uz vienu kāju), savienojiet šo PCA9685 tapu ar Arduino Nano:

1. PCA9685 VCC līdz DC-DC mini 5v Stepdown (+) izejas tapai
2. PCA9685 GND līdz DC-DC mini 5v Stepdown (-) izejas tapas izeja
3. PCA9685 Servo (PWM) jauda V+ uz UBEC (+) Izejas tapas izeja
4. PCA9685 Servo (PWM) jauda GND līdz UBEC (-) Izejas tapas izeja
5. PCA9685 SDA ar arinoino nano A4 tapu
6. PCA9685 SCL tapa arduino nano A5 tapai
7. PCA9685 CH0 priekšējā labajā pusē, lūdzu, saskaņojiet kabeļa krāsu ar PCA9685 ligzdas krāsu (dzeltena, sarkana, brūna/melna)
8. PCA9685 CH1 priekšējai labajai pēdai, lūdzu, saskaņojiet kabeļa krāsu ar PCA9685 ligzdas krāsu (dzeltena, sarkana, brūna/melna)
9. PCA9685 CH2 priekšējā labajā gurnā, lūdzu, saskaņojiet kabeļa krāsu ar PCA9685 ligzdas krāsu (dzeltena, sarkana, brūna/melna)
10. PCA9685 CH4 aizmugurējā labajā pusē, lūdzu, saskaņojiet kabeļa krāsu ar PCA9685 ligzdas krāsu (dzeltena, sarkana, brūna/melna)
11. PCA9685 CH5 aizmugurējā labajā kājā, lūdzu, saskaņojiet kabeļa krāsu ar PCA9685 ligzdas krāsu (dzeltena, sarkana, brūna/melna)
12. PCA9685 CH6 aizmugurējā labajā gurnā, lūdzu, saskaņojiet kabeļa krāsu ar PCA9685 ligzdas krāsu (dzeltena, sarkana, brūna/melna)
13. PCA9685 CH8 ar priekšējo kreiso pusi, lūdzu, saskaņojiet kabeļa krāsu ar PCA9685 ligzdas krāsu (dzeltena, sarkana, brūna/melna)
14. PCA9685 CH9 ar priekšējo kreiso kāju, lūdzu, saskaņojiet kabeļa krāsu ar PCA9685 ligzdas krāsu (dzeltena, sarkana, brūna/melna)
15. PCA9685 CH10 ar priekšējo kreiso gurnu, lūdzu, saskaņojiet kabeļa krāsu ar PCA9685 ligzdas krāsu (dzeltena, sarkana, brūna/melna)
16. PCA9685 CH12 ar aizmugurējo kreiso pusi, lūdzu, saskaņojiet kabeļa krāsu ar PCA9685 ligzdas krāsu (dzeltena, sarkana, brūna/melna)
17. PCA9685 CH13 ar aizmugurējo kreiso pēdu, lūdzu, saskaņojiet kabeļa krāsu ar PCA9685 ligzdas krāsu (dzeltena, sarkana, brūna/melna)
18. PCA9685 CH14 ar aizmugurējo kreiso gurnu, lūdzu, saskaņojiet kabeļa krāsu ar PCA9685 ligzdas krāsu (dzeltena, sarkana, brūna/melna)

PS: Dažiem PCA9685 nav krāsu koda ligzdas, tāpēc pārliecinieties, ka dzeltenais kabelis no SG90 servo iet uz PWM datu tapu, sarkanais kabelis uz V+ tapu un melns/brūns uz GND tapu

7. darbība: PWM savienojums ar servo tapu

Noklikšķiniet un palieliniet attēlu, lai redzētu tapas kartēšanu starp PCA9685 un servo

PS: šim projektam izmantojat tikai 12 kanālus no 16 kanāliem, tāpēc jums vēl ir palikuši 4 kanāli paplašināšanai, piemēram, radaru servo ievietošanai vai tam uzliktam nerf blaster ierocim … Vienkārši ievietojiet papildu kodu arduino un NodeMCU

8. darbība. Elektroniskās detaļas (UBEC)

3A-UBEC ir slēdža režīma līdzstrāvas līdzstrāvas regulators, kas tiek piegādāts kopā ar 2-6 šūnu litija akumulatoru komplektu (vai 5-18 šūnu NiMh /NiCd akumulatoru), un tas nodrošina vienmērīgu drošu spriegumu jūsu uztvērējam, žiroskopam un servos. Tas ir ļoti piemērots RC helikopteram. Salīdzinot ar lineārā režīma UBEC, slēdža režīma UBEC kopējā efektivitāte ir augstāka.

Šajā projektā mēs to izmantojam visu servu barošanai, tam ir filtrēšana, lai tas samazinātu troksni, kas var izraisīt motora traucējumus, un tam ir liels pastiprinātājs, kas ir pietiekams, lai paceltu robota slodzi.

noklikšķiniet šeit, lai meklētu Aliexpress

Piespraudes savienojums:

1. UBEC (+) SARKANA izejas tapa uz PCA9685 servo (PWM) jaudu V+
2. UBEC (-) MELNA izejas tapa uz PCA9685 servo (PWM) jaudu GND
3. UBEC (+) SARKANA ieeja akumulatora (+) tapā
4. UBEC (-) BLACK ieeja slēdža tapā

9. darbība. Elektroniskās detaļas (DC-DC Mini Stepdown)

Tam gandrīz ir tāda pati funkcija kā UBEC, taču šis ir tikai vienkāršs DC-DC atkāpšanās modulis. Tam ir potenciometrs, ar kuru mēs varam noregulēt V (+) izeju no 1V līdz 17V, un tam nav filtrēšanas.

noklikšķiniet šeit, lai meklētu to vietnē Aliexpress

PS: tāpēc atcerieties, pirms lietojat to, lūdzu, noregulējiet V (+) līdz 5 V izejai, izmantojot līdzstrāvas sprieguma mērītāju

Piespraudes savienojums:

1. Mini atkāpšanās (+) IN (+) akumulatoram
2. Mini atkāpšanās (-) IN slēdža tapai
3. Mini atkāpšanās (+) OUT paralēli NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) un PCA9685 (VCC) tapai
4. Mini stepdown (-) OUT paralēli NodeMCU (G), Arduino nano (GND) un PCA9685 (GND) tapai

10. darbība: cita elektroniskā daļa

Nepieciešamais ir aptuveni (20 kabeļi vai mazāk) no sievietes līdz sievietei, džemperis (Aliexpress Jumper stieples meklēšana)

Pašbloķēšanas spiedpoga vai u var izmantot cita veida slēdzi (Aliexpress pašbloķējošā slēdža meklēšana)

un pāris JST savienotāju no akumulatora uz slēdzi un UBEC/DC-DC pārtraukšanu (Aliexpress JST savienotāja meklēšana)

11. solis: barošanas avots

Ir daudz enerģijas avotu, ko varat izmantot, man labāk patīk izmantot uzlādējamu lipo 3S akumulatoru. Tam ir 11, 1 voltu strāva un 500 mAh vai lielāka jauda (ne pārāk daudz, lai tā varētu būt vieglāka).

Bet, izmantojot 3S lipo, ir nepieciešams lādētājs, un tas nav lēts, tāpēc… jūs varat izmantot citu barošanas avotu, piemēram, AAA akumulatoru, un varat izmantot 6 sērijas AAA akumulatoru, lai tas varētu ražot aptuveni 9 V barošanas avotu, un es domāju, ka šim robotam ir pietiekami daudz enerģijas.

Noklikšķiniet šeit, lai Aliexpress meklētu Lipo 3S akumulatoru

Noklikšķiniet šeit, lai meklētu Lipo lādētāju

Noklikšķiniet šeit, lai Aliexpress meklētu 6xAAA akumulatora turētāju

12. solis: vadu shēma

Noklikšķiniet un palieliniet attēlu, lai redzētu visu šī projekta vadu shēmu

PS: dažās vietās ir nepieciešams lodēt un ielieciet gumijas galvas saraušanos, lai to noslēgtu savienojumam starp barošanas slēdzi, UBEC un DC-DC.

13. darbība. Kodēšana un sākotnējā poza

Pievienojiet arduino nano, izmantojot mini USB, ar USB porta kabeli (taču neaizmirstiet atvienot visu tapu no wemos D1 mini un DC-DC stepdown) un atveriet "spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino" un zibspuldzi to Arduino nano, bet ne t aizmirstiet izvēlēties Arduino nano arduino plati un izvēlēties pareizo portu.

Tālāk ir jāpievieno Wemos D1 mini datoram, izmantojot micro USB uz USB (arī neaizmirstiet atvienot visas tapas līdz DC-DC stepdown un Arduino nano). Atveriet "QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino" un uzliesmojiet to uz tāfeles, bet pirms tam pārdodiet pareizo tāfelīti un izvēlieties pareizo portu (sīkāku informāciju, lūdzu, atgriezieties pie 3. darbības)

Kad esat pabeidzis, jūs varat atkārtoti piestiprināt visu tapu starp arduino nano, wemos D1 mini un DC-DC izslēgšanu un ieslēgt robotu, lai pielāgotu pareizo sākotnējo pozu.

SĀKOTNĒJĀ POZA (skatiet attēlu iepriekš) noregulējiet visu kāju pēc iespējas tuvāk attēlam.

Pēc tam, kad esat ieslēdzis robotu, ja kājas stāvoklis neatbilst iepriekš redzamajam attēlam, jums ir nepieciešams:

1. atskrūvējiet servo ragu un atvienojiet servo ragu no servo.
2. pagrieziet kāju līdz pietiekami tuvu ar sākotnējo pozu
3. atkal piestipriniet servo signāltauri un apkalpojiet to vēlreiz
4. dari to visiem garām spēles posmam

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino jau ir novērsusi kādu problēmu, piemēram, grūti savienojams (wifi) un tīmekļa lapas renderēšana neizdodas, tiem, kuri pirms vecākās programmas mirgo pirms 31-3-2019, lūdzu, lejupielādējiet to iepriekš

2. ir jāinstalē papildu bibliotēka (kopējiet to bibliotēkas mapē)

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

14. darbība: robota vadīšana

Tā kā šis robots ir kļuvis par WIFI piekļuves punktu, viss, kas jums nepieciešams, ir:

1. Ieslēdzot robotu
2. Atveriet wifi iestatījumu savā viedtālrunī
3. Izveidojiet savienojumu ar SpiderRobo piekļuves punktu ar paroli "12345678"
4. Viedtālrunī atveriet tīmekļa pārlūkprogrammu un ierakstiet

Tagad jūsu robots ir gatavs izpildīt jūsu komandu …

15. darbība. Kam ir problēmas ar tīmekļa lapas atvēršanu vai pieslēgšanos AP

ŠO JAUTĀJUMU JŪS LABOJU, LŪDZU, LEJUPIELĀDĒJIET VĒL NO 13. SOLIŅA PIRMS (labojums @ 31-4-2019)

dažiem Wemos D1 mini kloniem ir slikts vai bojāts ESP, un tas izraisa:- Grūti izveidot savienojumu ar AP

- Neizdevās atvērt lapu

- Ielāde nav pabeigta

Lai iegūtu sīkāku informāciju, skatiet manu videoklipu iepriekš…