ZUMO ROBOT KOJI UPRAVLJA WIFI: 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Pregled hardvera:

 RedBearLab CC3200:

SimpleLink CC3200 uređaj Texas Instrument je bežični MCU koji integrira ARM Cortex-M4 jezgru visokih performansi koja radi do 80MHz što omogućava razvoj cijele aplikacije s jednim IC-om. Ovaj uređaj uključuje veliki izbor perifernih uređaja uključujući brzo paralelno sučelje kamere, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C i četiri kanala ADC. Podsistem za upravljanje napajanjem uključuje integrirani DC-DC pretvarač koji podržava širok raspon napona napajanja uz nisku potrošnju energije.

Ključne karakteristike:-CC3200 Dual core MCU: ARM Cortex-M4 jezgro na 80 MHz za primjenu i namjensko ARM jezgro za obradu Wi-Fi mreže

- 256KB RAM 1MB serijska fleš memorija sa datotečnim sistemom za korisnika. - Hardverski kripto motor za naprednu brzu sigurnost, uključujući AES, DES, 3DES, SHA2 MD5, CRC i kontrolnu sumu.

- Do 27 pojedinačno programiranih, multipleksiranih GPIO pinova, uključujući brzo paralelno sučelje kamere, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C i četverokanalni ADC.

-Moćna kripto mašina za brze, sigurne Wi-Fi i internetske veze s 256-bitnim AES šifriranjem za TLS i SSL veze.

- SmartConfig tehnologija, AP način rada i WPS2 za jednostavno i fleksibilno opskrbljivanje Wi-Fi-jem

 Zumo Robot v1.2:

Upravljačka ploča robota Zumo štit je namijenjen za upotrebu sa CC3200 ili kompatibilnim uređajima kao glavnim kontrolerom. Sa svake strane ima manje od 10 cm. Za pogon gazećih slojeva koristi dva mikro metalna zupčanika sa motorom snage 75: 1, koji pružaju veliki okretni moment i najveću brzinu od približno 2 stope u sekundi (60 cm/s). Također, uključuje laserski rezani sumo nož od nehrđajućeg čelika debljine 0,036 montiran na prednju stranu šasije za guranje oko objekata poput drugih robota i niz senzora refleksije montiran duž prednje ivice Zuma (iza sumo oštrice) omogućava Zumo -u da otkrije značajke na tlu ispred sebe, poput linija za praćenje ili rubova za izbjegavanje.

Ključne karakteristike:- Dvostruki upravljački programi motora sa H-mostom.

- Zvučni signal.

- Korisnička LED dioda i dugme.

- troosni akcelerometar, kompas i žiroskop

Korak 1: Postavljanje hardvera

Hardverski zahtjevi:

 RedBearLab CC3200

 Zumo robot za Arduino v1.2

 Dvije muške glave 2,54 mm

 Dvije vrhunske žice za spajanje žena-žena

 Četiri AA baterije

Počevši od unaprijed sastavljenog Zumo robota za Arduino v1.2, postoji samo nekoliko koraka za izgradnju novog Zumo CC3200:

 Lemite niz zaglavlja na Zumo štit Polovo Zumo Shield za Arduino korisnički vodič detaljno opisuje kako sastaviti Zumo robota iz kompleta i, na stranici 16, kako ga rastaviti dovoljno za dodavanje novih komponenti. Postupak rastavljanja sažeto je i lagano označen u nastavku.

1. Uklonite gusjenice s šasije i pažljivo izvucite dva pogonska lančanika s osovina motora.

[Lančanici su vrlo čvrsto pričvršćeni na osovine motora: najsigurniji način da ih uklonite je da postavite lančanik u mali porok i nježno lupkate po osovini motora ubodom od 3/32 inča (ili malim ekserom). U praksi nije potrebno potpuno uklanjati lančanike s osovina motora; gurnuvši ih odmah izvan šasije, ali još uvijek na vratilu, moguće je odvojiti štit od šasije. Ako ih ne uklonite u potpunosti, kasnije ćete lakše vratiti zupčanike.]

2. Uklonite poklopac baterije i baterije iz šasije.

3. Odvrnite sva četiri seta strojnih vijaka i matica koji drže štitnik na šasiji.4. Stisnite negativnu oprugu priključka baterije i nježno otpustite oba pola baterije kroz rupe na kućištu. Motori će ostati pričvršćeni za štit dok se odvaja od šasije.

5. Pažljivo savijte oba motora od štita kako biste omogućili uklanjanje prednjeg dijela odstojne ploče.

[Oba razmaka morat ćete ukloniti radi lemljenja na novim zaglavljima, a budući da su gotovo ali nisu savršeno obostrano simetrični, morat ćete pažljivo uzeti u obzir njihov položaj kako bi postupak ponovnog sastavljanja prošao glatko.]

6. Lemite niz zaglavlja na Zumo štit koji omogućuju pristup pinovima 5, 6, 9 i 10

7. Zumo možete sastaviti slijedeći obrnuti postupak rastavljanja.

[Pazite da zamijenite dijelove odstojne ploče točno onako kako su izvorno ugrađeni. Budući da nisu savršeno obostrano simetrični, lako je greškom zamijeniti odstojnike naopako. Zadnja ivica zadnjeg odstojnika ima izuzetno širok zarez na jednoj strani koji čini prostor za zaglavlje "konektora za punjenje" pored prekidača za uključivanje/isključivanje. Uvjerite se da stražnji odstojnik leži savršeno ravno između kućišta baterije i štita.]

 Spojite kratkospojnu žicu između pinova 5 i 9 i drugu žicu između pinova 6 i 10.

Napomena: RedBearLab CC3200 ploča podržava samo PWM izlaz na pinovima 5 i 6; Zumo štit spaja pinove 9 i 10 na PWM ulaze upravljačkog programa motora DRV8835. Dakle, ova dva skakača su potrebna.

 Iskopčajte niz osjetnika refleksije Zumo iz prednjeg dna uređaja Zumo. Napomena: Nikada nemojte koristiti niz senzora senzora refleksije Zumo kada je RedBearLab CC3200 spojen na Zumo; senzori proizvode 5V signale koji mogu trajno oštetiti maksimalno 1,5V analogne ulaze CC3200.

 Priključite RedBearLab CC3200 na vrh Zumo štita.

Korak 2: Softver

 Energia verzija 17 MT: Za izradu i pokretanje aplikacija koje se izvršavaju na RedBearLab CC3200 LP.

Napomena: Koristite samo Energia izdanje 0101E0017.

 Obrada 2.2.1: Za pokretanje programa na strani domaćina koji kontrolira Zumo CC3200. Napomena: Obavezno preuzmite Processing 2.x, a ne 3.x; mnogi primjeri koriste biblioteke koje još nisu prenesene u Processing 3.x.

Podešavanje softvera:

 Instalirajte Energia verzija 17 MT, tako da možete stvarati i izrađivati skice koje se izvode na Zumu. Ako koristite Windows verziju Energie, morate također, - Instalirajte RedBearLab USB upravljačke programe kako biste omogućili Energiji MT preuzimanje programa na RedBearLab CC3200 i omogućili serijsku komunikaciju s CC3200 putem Windows COM porta.

- Instalirajte upravljačke programe CC3200 za Windows (za detalje pogledajte upute u odjeljku "CC3200 LaunchPad").  Instalirajte Processing 2.2.1, tako da možete jednostavno kreirati skice koje komuniciraju sa Zumom putem Wi-Fi-ja.

Rješavanje problema: Ako koristite Windows, a Energia ne može prenijeti na CC3200, provjerite jeste li instalirali upravljačke programe CC3200 za Windows. Ako nakon instalacije Energia i dalje ne može učitati, kopirajte cc3200_drivers_win/i386/ftd2xx.dll u mapu koja sadrži Energijin program za otpremanje (cc3200load.exe): Energia_installation_folder/hardware/tools/lm4f/bin.

Korak 3: Demo

Nakon montaže hardvera i instalacije gore opisanih softverskih alata, osnovna hardverska funkcionalnost Zumo CC3200 može se demonstrirati pomoću jednostavne skice Energia MT koja komunicira sa skicom za obradu. Zajedno, ove skice omogućuju jednostavno upravljanje tastaturom Zumo motora i prikaz u stvarnom vremenu Zumo-ovog akcelerometra i podataka o žiroskopu.

Napravite i prenesite ZumoTest Demo:

 Povežite Zumo sa računarom pomoću USB kabla.

- Prebacite prekidač za napajanje Zumo Bota na "isključeno" (napajanje će se napajati u CC3200 putem USB veze).

- Priključite RedBearLab CC3200 USB u jedan od USB portova na računaru.

 Raspakirajte fasciklu “ZumoTest” iz privitaka i dvaput kliknite na datoteku ZumoTest/ZumoTest.ino. Napomena: Prvi put kada dvaput kliknete na skicu nakon instaliranja Energia MT, Windows će vas pitati koji program treba otvoriti skicu. Jednostavno idite na instalaciju Energia MT i povežite program energia.exe s.ino datotekama.

Unutar Energia MT IDE:- Odaberite RedBearLab CC3200 EMT ploču (putem Alati> Ploča> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Odaberite COM port koji je spojen na Zumo (putem Alati> Serijski port> COMx). Ako koristite Windows, to je "mbed Serial Port" koji se pojavljuje pod "Ports (COM & LPT)" u Upravitelju uređaja.- Kliknite gumb "Upload" za izradu i postavljanje ZumoTest skice na CC3200.

 Resetirajte CC3200 pritiskom i otpuštanjem tipke za resetiranje RedBearLab CC3200. Napomena: ponekad Energia MT ima problema s otpremom skica na RedBearLab CC3200. U tim slučajevima često pomaže odspojiti i ponovo spojiti USB kabel, te pokušati ponovno učitavanje.

 Gornja skica ZumoTesta pokreće vlastitu mrežu, nazvanu "zumo-test" sa lozinkom "lozinka", koju bi vaš računar trebao otkriti. - Povežite računar sa zumo-test WiFi mrežom

 Raspakirajte fasciklu „Zumo Test Sketch“i dvaput kliknite na datoteku zgraph/zgraph.pde.

Napomena: Kada prvi put udvostručite skicu nakon instaliranja Processing, Windows će vas pitati koji program bi trebao otvoriti skicu. Jednostavno idite na instalaciju Processing i povežite izvršnu processing.exe s.pde datotekama.

U okviru IDE -a za obradu:

- Kliknite na dugme Pokreni da biste pokrenuli skicu

- Pričekajte da se pojavi prozor s grafikonom i upišite slovo 'c' za početak kontinuiranog prikupljanja i prikaza podataka akcelerometra iz Zumo -a. Trebali biste vidjeti tri odvojena grafikona podataka o ubrzanju, jedan za osi x, y i z. Svako kretanje Zume trebalo bi se odraziti na trenutne promjene ovih parcela. Možete se prebaciti na prikaz žiroskopa u stvarnom vremenu upisivanjem 'G' kada prozor grafikona ima fokus i vratiti se na prikaz ubrzanja u stvarnom vremenu upisivanjem 'A'.

Zumo CC3200 možete voziti i pomoću tipki na tipkovnici 'w', 'a', 's', 'd' i '' (razmak). 'W' - vozite naprijed

'a' - skrenite lijevo

's' - vozite unatrag

'd' - skrenite desno

' - stop Za dodatne komande sa tastature pogledajte datoteku zgraph/zgraph.pde.

Napravite i postavite Zumo Balancing Demo

 Instaliraj biblioteku za obradu: Ovaj demo zahtijeva ControlP5 (GUI biblioteka za obradu) i može se preuzeti iz privitaka. Slijedite sljedeća uputstva za instaliranje ove biblioteke u Obrada.

- Pokrenite aplikaciju Processing

- Pronađite svoju mapu Obrada skica, odabirom stavke izbornika Datoteka> Postavke i traženjem "Sketchbook lokacija"

- Kopirajte fasciklu ControlP5 u fasciklu biblioteka vaše skice. Morat ćete stvoriti mapu biblioteke ako je ovo vaša prva instalacija biblioteke.

 Povežite Zumo sa računarom pomoću USB kabla.

- Prebacite prekidač za napajanje Zumo Bota na "isključeno" (napajanje će se napajati u CC3200 putem USB veze).

- Priključite RedBearLab CC3200 USB u jedan od USB portova na računaru.

 Raspakirajte fasciklu “ZumoBalance” iz priloga i dvaput kliknite na datoteku ZumoBalancing/Balancing.ino. U okviru Energia MT IDE:

- Odaberite RedBearLab CC3200 EMT ploču (putem Alati> Ploča> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Odaberite COM port koji je spojen na Zumo (putem Alati> Serijski port> COMx). Ako koristite Windows, to je "mbed Serial Port" koji se pojavljuje pod "Ports (COM & LPT)" u Upravitelju uređaja.- Kliknite gumb "Upload" za izradu i postavljanje balansirajuće skice na CC3200.

 Resetirajte CC3200 pritiskom i otpuštanjem tipke za resetiranje RedBearLab CC3200.

Napomena: ponekad Energia MT ima problema s postavljanjem skica na RedBearLab CC3200. U tim slučajevima često pomaže odspojiti i ponovo spojiti USB kabel i pokušati ga ponovo postaviti.

 Gornja skica ZumoBalancing-a pokreće vlastitu mrežu, nazvanu "zumo-balansiranje" sa lozinkom "lozinka", koju bi vaš računar trebao otkriti.

1. Povežite računar sa zumo-balansirajućom Wi-Fi mrežom

 Raspakirajte fasciklu „Zumo Balance Sketch“iz priloga i dvaput kliknite na datoteku zbalacing/zbalancing.pde.