ESP8266 WIFI AP upravljani četveronožni robot: 15 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Ovo je vodič za izradu 12 DOF ili četveronožnog (četveronožnog) robota koristeći SG90 servo sa servo upravljačkim programom i njime se može upravljati putem WIFI web poslužitelja putem preglednika pametnog telefona

Ukupni troškovi za ovaj projekt su oko 55 USD (za elektronički dio i okvir od plastičnog robota)

Korak 1: Pripremite okvir

Sav 3D objekt možete besplatno preuzeti na www.myminifactory.com ili www.thingiverse.com

Ispišite ga pomoću materijalne podrške za neke dijelove poput stopala, bokova i bedara

Popis tiskanih dijelova:

1x osnovno tijelo

1x omot

1x držač baterije

4x bokova (tip A i B)

4x Thight (tip A & B)

4x stopalo (tip A & B)

4x štit

12x čahura + 12x 2 mm vijak

Korak 2: Montirajte okvir robota

slijedite gore navedeni video zapis korak po korak za sastavljanje okvira, vijak je za rupu veličine 2 mm

Korak 3: Elektronički dijelovi (Wemos D1 Mini)

Na tržištu postoji mnogo varijanti NodeMCU -a koje u osnovi imaju istu funkcionalnost, za ovaj projekt biram Wemos D1 Mini.

Ovaj dio poslužit će kao web poslužitelji za naše četveronoške kao pristupnu točku.

Ono što trebate je samo spojiti se na četveronožnu pristupnu točku i kontrolirati sve kretanje vašeg robota, a možda će za budući projekt prikazati svu nadzornu ploču senzora koja vam je potrebna …

Ova D1 mini, mini WIFI ploča zasnovana na ESP-8266EX. i ima 11 digitalnih ulazno/izlaznih pinova, svi pinovi imaju prekid/pwm/I2C/podržano jednožilno (osim D0) 1 analogni ulaz (maks. ulaz 3.3V) a mikro USB veza

Kako započeti u:

1. Instalirajte za Arduino 1.6.7 s web stranice za Arduino.
2. Pokrenite za Arduino i otvorite prozor Postavke.
3. u polje Dodatni URL -ovi upravitelja ploča. Možete dodati više URL -ova, odvajajući ih zarezima.
4. Otvorite Alati → Ploča: xxx → Upravitelj ploča i instalirajte esp8266 od strane zajednice ESP8266 (i ne zaboravite odabrati svoju ploču ESP8266 iz Alati> izbornik Ploča nakon instalacije).

Za više detalja možete pogledati video iznad

Kliknite ovdje za pretraživanje na Aliexpressu

Za ovaj projekt sve što trebate je spojiti ovaj pin:

1. NodeMCU RX pin spojite na Arduino Nano TX pin
2. NodeMCU TX pin spojite na Arduino Nano RX pin
3. NodeMCU G pin spojite na DC-DC mini 5v Stepdown (-) Izlazni pin
4. NodeMCU5V pin spojite na DC-DC mini 5v Stepdown (+) Izlazni pin

PS: Za programiranje ove ploče morate odspojiti sve pinove pričvršćene na arduino i DC-DC korak prema dolje, inače ćete dobiti pogrešku …

Korak 4: Elektronički dijelovi (Arduino Nano)

Isto kao i NodeMCU, za arduino ploču možete koristiti bilo koju ploču koja vam odgovara, poput Arduino Pro Mini, Arduino Nano ili drugo.

No, za ovaj projekt biram Arduino Nano, jer mi ne treba mnogo pin -a koji sam koristio, mali je i ne treba mi FTDI za programiranje.

kliknite ovdje za pretraživanje na Aliexpressu

Za ovaj projekt samo koristim:

1. Arduino nano RX pin spojite na NodeMCU TX pin
2. Arduino nano TX pin spojite na NodeMCU RX pin
3. Ardiono nano A4 pin spojite na PCA9685 SDA pin
4. Arduino nano A5 pin spojite na PCA9685 SCL pin
5. Arduino nano GND pin spojite na DC-DC mini 5v Stepdown (-) Izlazni pin
6. Arduino nano 5V pin spojite na DC-DC mini 5v Stepdown (+) izlazni pin

za više detalja pogledajte gornju shemu

PS: Za programiranje ove ploče morate odspojiti sve pinove pričvršćene na NodeMCU i DC-DC korak prema dolje, inače ćete dobiti pogrešku …

Korak 5: Elektronički dijelovi (Tower Pro 9g Micro Servo)

Ovo je najpopularniji mini servo. Teži samo 9 grama i daje okretni moment od 1,5 kg/cm. Prilično jak s obzirom na veličinu. Pogodno za robote tipa greda.

PS: Ovaj servo može rotirati samo za 180 stupnjeva

Glavne značajke:

• Prozirno tijelo

• Lagane

• Manje buke Specifikacije:

• Dimenzije: 22,6 x 21,8 x 11,4 mm

• Duljina priključne žice: 150 mm

• Radna brzina (4,8 V bez opterećenja): 0,12 s / 60 stupnjeva

• Moment zaustavljanja (4,8 V): 1,98 kg/cm

• Raspon temperature: 30 do 60 ° C (-22 do 140 ℉)

• Širina mrtvog pojasa: 4 usec

• Radni napon: 3,5 - 8,4 volti

Kliknite ovdje za pretraživanje SG90 servo na Aliexpressu

Korak 6: Elektronički dijelovi (16 -kanalni 12 -bitni PWM/servo upravljački program - I2C sučelje - PCA9685 za Arduino)

Želite li napraviti robota hodača? ali korištenje samo mikrokontrolera ima ograničen broj PWM izlaza, pa vam se čini da vam ponestaje! Ne s Adafruit 16-kanalnim 12-bitnim PWM/Servo upravljačkim programom-I2C sučelje. S ovim izbijanjem pwm i servo upravljačkog programa, možete kontrolirati 16 slobodnih PWM izlaza sa samo dva pina! Trebate pokrenuti više od 16 PWM izlaza? Nema problema. Lancem spojite do 62 ove ljepote za do izvanrednih 992 PWM izlaza.

Ova ploča/čip koristi I2C 7-bitnu adresu između 0x60-0x80, može se odabrati pomoću kratkospojnika Priključni blok za ulaz napajanja (ili možete koristiti proboje od 0,1 "sa strane) Zaštita od obrnutog polariteta na ulazu priključnog bloka Zelena LED dioda dobre snage 3 pin konektori u grupama od 4 pa možete priključiti 16 servo pogona odjednom (Servo utikači su nešto širi od 0,1 ", tako da možete slagati samo 4 jedan do drugoga na 0,1" header "Chainble-able" dizajn) Mjesto za postavljanje velikog kondenzator na liniji V+ (u slučaju da vam zatreba) Otpornici serije 220 ohma na svim izlaznim vodovima kako bi ih zaštitili i učinili LED diode za pogon trivijalnim. Lemilice za lemljenje za 6 kontakata za odabir i2c-upravljanog upravljačkog sklopa s ugrađenim satom. Za razliku od obitelji TLC5940, ne morate neprestano slati signal koji povezuje vaš mikrokontroler, potpuno je slobodan za rad! Usklađen je s 5 V, što znači da ga možete kontrolirati s 3,3 V mikrokontrolera i dalje sigurno upravljati do 6 V izlaza (ovo dobro je kada želite kontrolirati bijeli ili plavi L ED -ovi s 3,4+ napona naprijed) 6 adresa za odabir adresa tako da možete priključiti do 62 njih na jednu i2c sabirnicu, ukupno 992 izlaza - to je puno servo -a ili LED -a Podesiva frekvencija PWM do oko 1,6 KHz 12 -bitna razlučivost za svaki izlaz-za servo pogone, to znači otprilike 4us rezoluciju pri 60Hz brzini ažuriranja Konfigurabilni push-pull ili open-output izlaz Izlaz za omogućavanje izlaza za brzo onemogućavanje svih izlaza.

kliknite ovdje za pretraživanje na Aliexpressu

U ovom projektu trebamo samo 12 CH za sve noge (3CH po nozi), spojite ovaj PCA9685 pin na Arduino Nano:

1. PCA9685 VCC na DC-DC mini 5v Stepdown (+) Izlazni pin pin
2. PCA9685 GND na DC-DC mini 5v Stepdown (-) Izlazni pin pin
3. PCA9685 Servo (PWM) napajanje V+ do UBEC (+) Izlazni pin izlaz
4. PCA9685 Servo (PWM) napajanje GND na UBEC (-) Izlazni pin
5. PCA9685 SDA pin na arduino nano A4 pin
6. PCA9685 SCL pin na pin arduino nano A5
7. PCA9685 CH0 prema prednjoj desnoj strani, molimo vas da boju kabela prilagodite boji utičnice PCA9685 (žuta, crvena, smeđa/crna)
8. PCA9685 CH1 na prednju desnu nogu, molimo uskladite boju kabela s bojom utičnice PCA9685 (žuta, crvena, smeđa/crna)
9. PCA9685 CH2 prema prednjem desnom kuku, molimo vas da boju kabela prilagodite boji utičnice PCA9685 (žuta, crvena, smeđa/crna)
10. PCA9685 CH4 na stražnju desnu stranu, molimo vas da boju kabela prilagodite boji utičnice PCA9685 (žuta, crvena, smeđa/crna)
11. PCA9685 CH5 na stražnju desnu nogu, molimo uskladite boju kabela s bojom utičnice PCA9685 (žuta, crvena, smeđa/crna)
12. PCA9685 CH6 na stražnji desni bok, molimo uskladite boju kabela s bojom utičnice PCA9685 (žuta, crvena, smeđa/crna)
13. PCA9685 CH8 prema prednjoj lijevoj strani, molimo uskladite boju kabela s bojom utičnice PCA9685 (žuta, crvena, smeđa/crna)
14. PCA9685 CH9 na prednju lijevu nogu, molimo uskladite boju kabela s bojom utičnice PCA9685 (žuta, crvena, smeđa/crna)
15. PCA9685 CH10 prema prednjem lijevom kuku, molimo uskladite boju kabela s bojom utičnice PCA9685 (žuta, crvena, smeđa/crna)
16. PCA9685 CH12 na stražnju lijevu stranu, molimo vas da boju kabela uskladite s bojom utičnice PCA9685 (žuta, crvena, smeđa/crna)
17. PCA9685 CH13 na stražnju lijevu nogu, molimo vas da boju kabela prilagodite boji utičnice PCA9685 (žuta, crvena, smeđa/crna)
18. PCA9685 CH14 na stražnji lijevi bok, molimo vas da boju kabela prilagodite boji utičnice PCA9685 (žuta, crvena, smeđa/crna)

PS: Neki PCA9685 nemaju utičnicu s kodom u boji, stoga pazite da žuti kabel sa servera SG90 ide na PWM podatkovni pin, crveni kabel ide na V+ pin, a crno/smeđi na GND pin

Korak 7: Spajanje PWM -a na servo pin

Kliknite i povećajte gornju sliku da vidite pin preslikavanje između PCA9685 i servo uređaja

PS: U ovom projektu koristite samo 12CH od 16 CH, pa vam je ostalo još 4CH za proširenje, poput postavljanja radarskog servo ili na njega stavite neko nerf blaster oružje … Samo stavite dodatni kod u arduino i NodeMCU

Korak 8: Elektronički dijelovi (UBEC)

3A-UBEC je DC-DC regulator s preklopnim načinom rada opremljen litijevom baterijom s 2-6 ćelija (ili NiMh /NiCd baterijom s 5-18 ćelija) i odašilje konstantan siguran napon za vaš prijemnik, žiroskop i servosisteme. Vrlo je prikladan za RC helikoptere. U usporedbi s linearnim načinom rada UBEC, ukupna učinkovitost sklopnog načina rada UBEC je veća.

U ovom projektu koristimo ga za napajanje svih servo pogona, ima filtriranje pa će smanjiti buku koja može utjecati na kvar motora, a ima i veliko pojačalo koje je dovoljno za podizanje tereta robota.

kliknite ovdje za pretraživanje na Aliexpressu

Pin veza:

1. UBEC (+) CRVENI Izlazni pin na PCA9685 Servo (PWM) napajanje V+
2. UBEC (-) CRNI Izlazni pin na PCA9685 Servo (PWM) napajanje GND
3. UBEC (+) CRVENI ulaz na pin baterije (+)
4. UBEC (-) CRNI ulaz na iglu prekidača

Korak 9: Elektronički dijelovi (DC-DC Mini Stepdown)

Gotovo ima istu funkciju s UBEC-om, ali ovaj je samo jednostavan DC-DC modul za smanjenje. Ima mjerač snage koji možemo podesiti V (+) izlaz od 1V do 17V i nema filtriranje.

kliknite ovdje za pretraživanje na Aliexpressu

PS: pa zapamtite, prije nego što ga upotrijebite, podesite V (+) izlaz na 5V izlaz pomoću DC Voltmetra

Pin veza:

1. Mini stepenasto spuštanje (+) IN na (+) bateriju
2. Mini stepenasto spuštanje (-) IN do prekidača
3. Mini stepdown (+) OUT paralelno s pinom NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) i PCA9685 (VCC)
4. Mini stepdown (-) OUT paralelno s pinom NodeMCU (G), Arduino nano (GND) i PCA9685 (GND)

Korak 10: Ostali elektronički dio

Ono što vam treba je oko (20 kabela ili manje) kratkospojna žica za ženu (Aliexpress skakač žice za pretraživanje)

Prekidač za samozaključavanje ili možete upotrijebiti drugu vrstu prekidača (pretraživanje samozaključavajućeg prekidača Aliexpress)

i par JST konektora od baterije do prekidača i UBEC/DC-DC stepdown (pretraživanje Aliexpress JST konektora)

Korak 11: Izvor napajanja

Postoji mnogo izvora napajanja koje možete koristiti, za mene više volim koristiti punjivu lipo 3S bateriju. Ima 11, 1 Volt struju i 500mAh ili veći kapacitet (ne previše da bi mogao biti lakši).

No, za korištenje 3S lipa potreban je punjač i nije jeftin, pa … možete koristiti drugi izvor napajanja poput AAA baterije, možete serijsku 6 AAA bateriju tako da može proizvesti oko 9V izvora napajanja i mislim da je to dovoljno snage za ovog robota.

Kliknite ovdje za pretraživanje Lipo 3S baterije na Aliexpressu

Kliknite ovdje za pretraživanje Lipo punjača

Kliknite ovdje za pretraživanje držača baterije 6xAAA na Aliexpressu

Korak 12: Dijagram žice

Kliknite gore i zumirajte gornju sliku da vidite cijeli dijagram ožičenja za ovaj projekt

PS: u trebate malo lemljenja u nekom dijelu i stavite gumenu skupljajuću glavu da je zabrtvi za vezu između prekidača za napajanje, UBEC i DC-DC korak dolje.

Korak 13: Kodiranje i početna poza

Spojite arduino nano pomoću mini USB-a na USB priključni kabel (ali ne zaboravite odspojiti sve pinove na wemos D1 mini i DC-DC stepdown) te otvoriti "spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino" i prebaciti ga na Arduino nano, ali nemojte Ne zaboravite odabrati arduino ploču na Arduino nano i odabrati ispravan priključak.

Slijedi povezivanje Wemos D1 mini s računalom pomoću mikro USB-a na USB (također ne zaboravite odspojiti sve pin-ove na DC-DC stepdown i Arduino nano). Zatim otvorite "QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino" i bljesnite je na ploču, ali prije toga odaberite ispravnu ploču po želji i odaberite ispravan priključak (više pojedinosti vratite se na korak 3)

Nakon završetka, možete ponovno spojiti sve iglice između arduino nano, wemos D1 mini i DC-DC odstupanja i uključivanja robota za podešavanje ispravne početne poze.

POČETNA POZA (vidi gornju sliku) namjestite sve noge što je moguće bliže gornjoj slici.

Nakon što uključite robota, ako položaj nogu nije isti sa gornjom slikom, sve što trebate je:

1. odvrnite servo trubu i odvojite servo trubu od serva.
2. okrenite nogu dok se dovoljno ne približite početnoj pozi
3. ponovno spojite servo trubu i ponovno je posadite
4. učinite to za sve miss match noge

P. S:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino već je riješen neki problem, poput teškog povezivanja (wifi) i neuspjelog iscrtavanja web stranica, za one koji bljesnu stariji program prije 31. 3. 2019. preuzmite ga ponovo gore

2. potrebno je instalirati dodatnu biblioteku (kopirajte je u mapu knjižnice)

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

Korak 14: Upravljanje robotom

Budući da je ovaj robot postao WIFI pristupna točka, sve što trebate je:

1. Uključivanje robota
2. Otvorite Wi -Fi postavku na svom pametnom telefonu
3. Povežite se s pristupnom točkom SpiderRobo sa lozinkom "12345678"
4. Otvorite web preglednik na svom pametnom telefonu i upišite

Sada je vaš robot spreman preuzeti vašu naredbu …

Korak 15: Za one koji imaju problema s otvaranjem web stranice ili povezivanjem na pristupnu točku

ISPRAVIO SAM OVAJ BROJ. MOLIMO VAS PREUZMITE GA OD 13. KORAKA GORE (popravite @ 31-4-2019)

neki od Wemos D1 mini klona imaju loš ili neispravan ESP i uzrokuju:- teško se spojiti na pristupnu točku

- Otvaranje stranice nije uspjelo

- Učitavanje nije dovršeno

Za više detalja pogledajte moj video iznad …