Arduino Bluetooth robot automobil: 18 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Izgradite svoj prvi Arduino robotski automobil!

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

Korak 1: Pregled projekta

Šasija robotskog automobila sadrži donji okvir na koji su pričvršćeni motori koji pokreću gume/kotače. Motori su spojeni na motorni štitnik s pogonom koji je (u stilu piggyback) spojen na Arduino UNO ploču. Modul Bluetooth prijemnika povezan je i na Arduino ploču. Arduino je programiran za prijem Bluetooth signala iz Android aplikacije i uključivanje/isključivanje motora, stoga rotirajući kotače i pomičući 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 povezani zajedno.
• Sastavite projekt: Rasporedite 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 šifru 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 kompletan 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) na gornji konektor motora, a negativnu žicu za uzemljenje (crnu, plavu ili bilo koju drugu boju) na donji konektor motora.

Učinite to PRIJE montaže, svaki motor zasebno. Ako nakon montaže lemljenje donje žice može biti malo nezgodno (ali izvedivo!). Također je preporučljivo lemiti žice 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) na muški (TX & RX zaglavlja zaglavlja motornog štita).

VCC & GND: Ženski (sa HC -05 strane) na 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, direktno lemiti pinove Arduino ploče.

Dakle, moramo lemiti 2-pinski zaglavlje na GPIO 0 i 1 na štitniku motora (stoga se ispod povezuje s Arduino RX i TX pinovima). 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 ga prenijeti na Arduino ploču.

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

Korak 9: Android Arduino Bluetooth RC aplikacija za automobil

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 sa zatvaračem za bateriju koja će napajati Arduino ploču.

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

Korak 11: Montaža: Pregled

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

2. Povežite štitnik motora s Arduino pločom.

3. Povežite motore sa štitom 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 nazad i desno sprijeda, desno nazad. Ovo služi za lakše povezivanje sa lijeve i desne strane štitnika motora.

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

3.1 Postavite motor na šasiju

3.2 Osigurajte držačima sa svake strane

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

3.4 Dodajte davač brzine (crni/sivi krug)

3.5 Pričvrstite točak na stranu motora prema spolja

Korak 13: Arduino i motorni štit

Motor Shield će vratiti Arduino ploču. Postavite štitnik motora na Arduino kako biste osigurali pravilno poravnavanje pinova: Igle za motorni štit 0 RX i 1 TX na Arduino 0 RX i 1 TX igle.

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

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

Uvjerite se da je Bluetooth RX/TX okrenut prema prednjem dijelu automobila, a ulaz Arduino 9V baterije s lijeve strane automobila. Igle motornog štita M1 i M2 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 konektora za motor: M1, M2 s lijeve strane i M3, M4 s desne strane. Motor ima žutu žicu i +crvenu žicu (vidi fotografiju). Prvi pin svakog M je pin okrenut prema van (npr. M1/M4 prvi pin okrenut prema naprijed, M2/M3 prvi pin prema natrag).

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

M2 povezuje lijevi zadnji motor: prvi pin -ve, drugi pin +ve

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

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

Pravilne Mx veze važne su kako bi se osiguralo da se kotači zajedno okreću u ispravnom smjeru. Na primjer, kada se automobil kreće prema naprijed, svi kotači bi se 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 potrebne su 4 žice: RX i TX spojite na Arduino/Motor Shield TX & RX, GND i VCC na Servo motor štitnika - & + pinovi. Na prednjoj lijevoj strani štitnika motora nalaze se 2 skupine od po 3 igle; to je drugi klaster (bliže USB priključku) koji treba povezati, 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 motora, štita motora 0 (RX)

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

Bluetooth VCC (crveno) -> + Servos (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 (na lijevoj strani 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 u kompletu na pinove akumulatora štitnika motora (2 plave pinove okrenute prema stražnjem dijelu automobila). Desni pin označen sa GND spaja se na crnu žicu, a drugi lijevi na crvenu žicu.

Korak 17: Testiranje i vožnja

Auto je sada spreman! No da bismo ga zaista pokrenuli, moramo upariti njegov Bluetooth modul s Android aplikacijom. 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 sa HC-05.

2. Pokrenite aplikaciju Bluetooth RC Car, idite na Postavke (meni ikone zupčanika), a zatim u izborniku Opcije odaberite 'Poveži se s automobilom'. Ako je sve u redu, veza se uspostavlja (Bluetooth prestaje da treperi) i veliki crveni krug u gornjem lijevom uglu ekrana aplikacije postaje zelen.

3. Postavite šasiju automobila na tanku dugačku kutiju na svom stolu, tako da se kutija nalazi u sredini šasije, a točkovi se mogu slobodno okretati oko nje. Testirajte vezu dodirom svakog dugmeta Naprijed, Nazad, Desno i Lijevo na ekranu aplikacije. Za video prikaz pogledajte video zapis.

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

Korak 18: Kako to funkcionira

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

'F' za napred

'B' za povratak

'L' za skretanje lijevo

'R' za skretanje desno

'S' da zaustaviš auto

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

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