Arduino Bluetooth robot automobil: 18 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Napravite svoj prvi Arduino robotski automobil!

Najcjelovitije i najopsežnije vizualne upute korak po korak za izradu vašeg prvog Arduino Bluetooth robotskog automobila. Uživati!

Korak 1: Pregled projekta

Šasija robotskog automobila sadrži donji okvir, na koji su pričvršćeni motori koji pokreću gume/kotače. Motori su spojeni na štitnik motornog pogona s pogonom koji je (u stilu piggyback) spojen na Arduino UNO ploču. Modul Bluetooth prijamnika spojen je i na Arduino ploču. Arduino je programiran za primanje Bluetooth signala iz Android aplikacije, te za uključivanje/isključivanje motora, stoga rotira kotače i pomiče automobil.

Korak 2: Metodologija: Nabavite, pripremite se, sastavite

• Nabavite komponente: Prikupite sve komponente unaprijed kako biste dovršili projekt.
• Pripremite module: Priključite konektore na sve module koji su međusobno povezani.
• Sastavite projekt: Slijedite sklop kako biste osigurali glatke i jednostavne veze.

Korak 3: Komponente

• Arduino Uno R3 ploča: Projekt koristi Freenove UNO R3, ali svaka ploča kompatibilna s Arduinom će to učiniti. Arduino sadrži kôd projekta, čita (unosi) Bluetooth signale iz Bluetooth modula i zapisuje (izlazne) signale na štit motora.
• L293D Štitnik motornog pogona: Projekt koristi Gikfun ploču za proširenje oklopa motornog pogona L293D za Arduino UNO. Štitnik motora čita (ulazne) signale s Arduino ploče i pokreće (izlazne) servomotore koji rotiraju kotače.
• HC-05 Bluetooth bežična veza: Projekt koristi DSD-Tech HC-05 Bluetooth serijski prolazni modul. Bluetooth modul prima (ulazne) Bluetooth signale iz Android aplikacije i šalje (izlazne) signale na Arduino ploču.
• Robotski automobilski komplet: Komplet sadrži šasiju, motore, gume/kotače, žice, vijke, matice itd. Osnovni komplet uključuje šasiju (možda 2), 4 motora, 4 kotača i matice, vijke, vijke i 2 žice po motoru.
• Baterije: Dvije baterije: 9V za Arduino ploču i 4 AA jedinica za štit motora. 9V baterija pokreće Arduino, a jedinica od 4 AA baterije pokreće štitnik motora.
• Android aplikacija: Android Bluetooth RC Controller aplikacija za slanje Bluetooth signala u automobil robota. Aplikacija kontrolira kretanje robotskog automobila (idite naprijed, natrag, skrenite lijevo, desno).

Korak 4: Pripreme: Pregled

Robotski automobil obično se prodaje (eBay, Amazon, Banggood itd.) Ili kao osnovni komplet (šasija, motori, kotači, matice, vijci, žice, ali bez ploča) ili kao potpuni komplet (s Arduinom, zaštitom motora, Bluetoothom, Baterije, upute za montažu i, po izboru, drugi senzori). Sklop je isti, sve dok imate sve komponente.

Korak 5: Žice motora

Svaki motor mora biti spojen na 2 žice: uzemljenje i napon. Radi dosljednosti, spojite (lemljenjem ili kukama) žicu pozitivnog napona (crvenu) s gornjim priključkom motora, a negativnu žicu uzemljenja (crnu, plavu ili bilo koju drugu boju) na donji priključak motora.

Učinite to PRIJE montaže, svaki motor zasebno. Ako nakon montaže lemljenje donje žice može biti malo zeznuto (ali izvedivo!). Također je preporučljivo žice lemiti okomito (usmjerene prema gore, a ne bočno), čime se osigurava veća duljina žice olakšavajući spajanje drugog kraja na štit motora.

Korak 6: Bluetooth žice

Bluetooth modulu HC-05 trebaju 4 žice:

RX & TX: Ženski (sa HC-05 strane) do muški (TX & RX zaglavlja zaglavlja motornog štita).

VCC & GND: Ženski (sa HC -05 strane) do ženski (Servo motorni štitnici + i - pinovi).

Korak 7: Žice štitnika motora

Motorni štit će se nalaziti na vrhu Arduino ploče (piggyback), pa će njegovi GPIO (pinovi) odgovarati Arduino ploči ispod njega. Ne možemo, ili ne želimo, izravno lemiti pinove Arduino ploče.

Dakle, moramo lemiti 2-pinski zaglavlje na GPIO 0 i 1 na štitniku motora (stoga se ispod spojiti na Arduino RX i TX pinove). Oni će se kasnije povezati s HC-05 Bluetooth TX & RX pinovima (dakle, obrnutim redoslijedom: Bluetooth RX na Arduino TX i Bluetooth TX na Arduino RX).

Korak 8: Arduino logički kod

Arduino mora čitati ulazne signale (Bluetooth) i pisati izlazne naredbe motorima za pomicanje kotača. Kôd se može kopirati zalijepljen iz donjeg okvira u Arduino IDE na vašem Mac/PC -u, a zatim prenijeti na Arduino ploču.

Za kôd je potrebna biblioteka AFMotor (AF = Ada Fruit). Ovo je standardna knjižnica i može se instalirati izravno s Arduino IDE -a (nisu potrebne vanjske veze). Navigirajte Sketch> Include Library> Manage Libraries, a zatim pretražite iz Adafruit Motor Shielda. Instalirajte Verziju 1.0.1 (ne 2.0) za ovaj projekt. Zatim kopirajte/zalijepite donji kôd u novu datoteku projekta IDE, potvrdite, a zatim prenesite. Nakon uspješnog prijenosa odspojite Arduino ploču (jer će zadržati kôd u svojoj memoriji). Arduino je sada spreman kao samostalan uređaj.

Korak 9: Android Arduino Bluetooth RC automobilska aplikacija

Na Android telefonu idite na Google Play Store i preuzmite Arduino Bluetooth RC Car aplikaciju. Aplikacija će se kasnije upariti s HC-05 Bluetooth modulom nakon što se spoji na Arduino/Motor Shield. Aplikacija će vam omogućiti kontrolu kretanja automobila.

Korak 10: Baterije

Potrebne su vam 2 baterije:

9V baterija s kopčom za bateriju koja će napajati Arduino ploču.

Nosač baterije 4xAA (ili što god vašem automobilskom kompletu za robote treba) za napajanje štita motora. Žice će možda morati biti presavijene kako bi se osiguralo njihovo sigurno uklapanje u iglu štitnika motora.

11. korak: Montaža: Pregled

Slijed sastavljanja važan je kako bi se osigurao nesmetan napredak do uspješnog završetka projekta. Tako, 1. Počnite s šasijom (motori, kotači)

2. Povežite štitnik motora s Arduino pločom.

3. Priključite motore na štit motora

4. Povežite HC-05 Bluetooth modul sa štitnikom motora

Korak 12: Robotski automobilski komplet

Komplet će najvjerojatnije imati upute za sastavljanje, ali općenito se pridržavaju sljedećih koraka:

1. Odlučite o prednjem i stražnjem dijelu automobila (na fotografiji, prednja strana gleda prema gore kao da idete naprijed iz perspektive gledatelja).

2. Označite motore kao lijevo sprijeda, lijevo natrag i desno sprijeda, desno natrag. Ovo služi za lakše spajanje na lijevu i desnu stranu štitnika motora.

3. Sastavite svaki motor redom, pazeći na položaj kao na fotografiji (prednji motori okrenuti su prema natrag, stražnji motori su okrenuti prema naprijed). Za svaki motor:

3.1 Postavite motor na šasiju

3.2 Učvrstite držačima sa svake strane

3.3 Dodajte vijak i matice te ih pričvrstite da motor pričvrstite na mjesto

3.4 Dodajte davač brzine (crni/sivi krug)

3.5 Pričvrstite kotač s vanjske strane motora

Korak 13: Arduino i motorni štit

Motor Shield će vratiti Arduino ploču. Postavite štitnik motora na vrh Arduina kako biste osigurali pravilno poravnavanje pinova: Igle motornog štita 0 RX i 1 TX na igle Arduino 0 RX i 1 TX.

Lagano gurnite prema dolje dok se 2 ploče ne poravnaju i spoje. Kad to učinite, štit motora LIJEVO će biti iznad ulaza za bateriju Arduino 9V.

Popravite malu praznu kutiju na sredinu šasije i postavite kombinaciju Arduino/Motor Shield na vrh (malo iznad motora).

Provjerite je li Bluetooth RX/TX okrenut prema prednjem dijelu automobila i ulazna baterija za Arduino 9V s lijeve strane automobila. Igle M1 i M2 štitnika motora sada su s lijeve strane automobila, a igle M3 i M4 sada su s desne strane automobila.

Korak 14: Ožičenje štitnika motora

Štitnik motora ima 4 priključka za motor: M1, M2 s lijeve strane i M3, M4 s desne strane. Motor ima žutu žicu i +ve crvenu žicu (vidi fotografiju). Prvi zatik svakog M igla je okrenuta prema van (npr. M1/M4 prvi zatič okrenut prema naprijed, M2/M3 prvi zatik okrenut prema natrag).

M1 povezuje prednji lijevi motor: 1. pin -ve, 2. pin +ve

M2 povezuje lijevi stražnji motor: 1. pin -ve, 2. pin +ve

M3 povezuje desni stražnji motor: 1. pin -ve, 2. pin +ve

M4 povezuje prednji desni motor: 1. pin -ve, 2. pin +ve

Pravilni Mx spojevi važni su kako bi se osiguralo da se kotači zajedno okreću u ispravnom smjeru. Na primjer, kada se automobil želi kretati naprijed, svi bi se kotači trebali okretati u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, a obrnuto vrijedi za kretanje unatrag.

Korak 15: HC-05 Bluetooth ožičenje

Bluetooth modulu HC -05 trebaju 4 žice: RX i TX spojite na Arduino/Motor Shield TX & RX, GND i VCC na Servo motor štitnika - & + pinovi. S prednje lijeve strane štitnika motora nalaze se 2 skupine od po 3 igle; to je drugi klaster (bliže USB priključku) koji treba spojiti, krajnji lijevi pin je -ve, a krajnji desni +ve).

Bluetooth RX (crno) -> 2 -pinsko zaglavlje 1 štita motora (TX)

Bluetooth TX (crveno) -> 2 -pinski zaglavlje štitnika motora 0 (RX)

Bluetooth GND (smeđi) -> - Servosi (krajnji lijevi pin)

Bluetooth VCC (crveno) -> + Servo (krajnji desni pin)

Korak 16: Ožičenje baterija

Pričvrstite (pomoću Blu Tack-a, dvostrane trake ili ljepila) 9V bateriju na prednji dio automobila. Spojite kopču za bateriju na ulaz Arduino 9V baterije (s lijeve strane automobila). Zeleno svjetlo štita motora će se upaliti na Bluetooth modulu (obično crveno) svjetlo će početi treptati (označavajući spremnost za uparivanje).

Pričvrstite bateriju od 4 AA na stražnju stranu automobila. Spojite negativnu (crnu) i pozitivnu (crvenu) žicu pakiranja na pinove akumulatora štitnika motora (2 plava igla okrenuta prema stražnjem dijelu automobila). Desni pin označen GND spaja se na crnu žicu, drugi lijevi pin na crvenu žicu.

Korak 17: Testiranje i vožnja

Auto je sada spreman! No da bismo ga zapravo pokrenuli, moramo upariti njegov Bluetooth modul s aplikacijom za Android. Uvjerite se da lampica Bluetooth modula treperi uključeno/isključeno što znači da se može pretraživati i spremno za uparivanje.

1. Idite na Postavke Android telefona> Bluetooth i potražite Bluetooth modul za automobil. U našem projektu, modul je DSD TECH HC-05, lozinka/pin je obično 1234 (ako ne, onda 0000). Uparite Android telefon s HC-05.

2. Pokrenite aplikaciju Bluetooth RC Car, idite na Postavke (izbornik ikona zupčanika), a zatim u izborniku Opcije odaberite 'Poveži se s automobilom'. Ako je sve u redu, veza se uspostavlja (Bluetooth treperi prestaje) i veliki crveni krug u gornjem lijevom kutu zaslona aplikacije postat će zelen.

3. Postavite šasiju automobila na tanku dugačku kutiju na radnom stolu tako da se kutija nalazi u sredini šasije, a kotači se mogu slobodno okretati oko nje. Testirajte vezu dodirom svake tipke Naprijed, Nazad, Desno i Lijevo na zaslonu aplikacije. Za video prikaz pogledajte video.

4. Ako se svi kotači pravilno okreću (npr. U smjeru suprotnom od kazaljke na satu za naprijed), stavite automobil na glatku površinu (mramor, vinil, drvo, NE tepih) i vozite automobil uokolo. Uživati!

Korak 18: Kako to radi

Aplikacija Bluetooth RC Controller šalje sljedeće naredbe (u obliku znakova) Bluetooth automobilskom modulu HC-05:

'F' za nastavak

'B' za povratak unatrag

'L' za skretanje ulijevo

'R' za skretanje udesno

'S' za zaustavljanje automobila

Više postavki koje možete dodati u Arduino kôd potražite u Postavkama aplikacije.

Logika ploče Arduino čita Bluetooth HC-05 ulaz (neprekidno u funkciji loop ()), koristeći RX/TX veze, i upućuje Štitnik motora za pomicanje motora/kotača za izvršavanje naredbe. Na primjer, za skretanje ulijevo Arduino pomiče motore M1 i M2 prema naprijed, a motore M3 i M4 prema natrag.