Arduino Bluetooth Robot Car: 18 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Byg din første Arduino robotbil!

De mest komplette og omfattende trin-for-trin visuelle instruktioner til at bygge din 1. Arduino Bluetooth Robotbil. God fornøjelse!

Trin 1: Projektoversigt

Et robotbilchassis indeholder bundrammen, hvorpå motorerne, der driver dækkene/hjulene, er fastgjort. Motorerne er tilsluttet et drevet motordrevsskærm, der er forbundet (piggyback -stil) til Arduino UNO -kortet. Et Bluetooth -modtagermodul er også forbundet til Arduino -kortet. Arduino er programmeret til at modtage Bluetooth -signaler fra en Android -app og tænde/slukke motorerne og dermed dreje hjulene og flytte bilen.

Trin 2: Metodologi: Få, Forbered, Saml

• Hent komponenter: Saml alle komponenterne på forhånd for at fuldføre projektet.
• Forbered moduler: Fastgør stik til alle de moduler, der er forbundet sammen.
• Saml projekt: Sekvensér samlingen for at sikre jævne og lette forbindelser.

Trin 3: Komponenter

• Arduino Uno R3 Board: Projektet bruger Freenove UNO R3, men ethvert Arduino-kompatibelt board vil klare det. Arduino indeholder projektkoden, læser (input) Bluetooth -signaler fra Bluetooth -modulet og skriver (output) signaler til motorskærmen.
• L293D Motor Drive Shield: Projektet bruger Gikfun Motor Drive Shield Expansion Board L293D til Arduino UNO. Motorskærmen læser (input) signaler fra Arduino -kortet og driver (output) servoer, der roterer hjulene.
• HC-05 Bluetooth Wireless: Projektet bruger DSD-Tech HC-05 Bluetooth Serial Pass-Through Module. Bluetooth -modulet modtager (input) Bluetooth -signaler fra Android -appen og sender (output) signaler til Arduino -kortet.
• Robotsættet: Sættet indeholder et chassis, motorer, dæk/hjul, ledninger, skruer, møtrikker osv. Et grundsæt indeholder et chassis (måske 2), 4 motorer, 4 hjul og møtrikker, bolte, skruer og 2 ledninger pr motor.
• Batterier: To batterier: en 9V til Arduino -kortet og en 4 AA -enhed til motorskærmen. Et 9V batteri driver Arduino, og en enhed med 4 AA batterier driver motorskærmen.
• Android App: Android Bluetooth RC Controller app til at sende Bluetooth signaler til robotbilen. Appen styrer robotbilens bevægelser (gå fremad, gå bagud, drej til venstre, drej til højre).

Trin 4: Forberedelser: Oversigt

Robotbilen sælges normalt (eBay, Amazon, Banggood osv.) Enten som et grundsæt (chassis, motorer, hjul, møtrikker, bolte, ledninger men INGEN brædder) eller et komplet sæt (med Arduino, Motor Shield, Bluetooth, Batterier, samlevejledning og eventuelt andre sensorer). Samlingen er den samme, så længe du har alle komponenterne.

Trin 5: Motortråde

Hver motor skal tilsluttes to ledninger: Jord og spænding. For konsistens skal du forbinde (ved lodning eller kroge) den positive spændingskabel (rød) til det øverste motorstik og den negative jordledning (sort, blå eller enhver anden farve) til bundmotorstikket.

Gør dette FØR montering, hver motor individuelt. Hvis lodning af bundtrådsforbindelsen efter montering kan være lidt vanskelig (men mulig!). Det er også tilrådeligt at lodde ledningerne lodret (peger op, ikke sidelæns), hvilket giver mere trådlængde, hvilket gør det lettere at forbinde den anden ende til motorskærmen.

Trin 6: Bluetooth -ledninger

HC-05 Bluetooth-modulet har brug for 4 ledninger:

RX & TX: Kvinde (fra HC-05 side) til han (Motor Shield TX & RX header pins).

VCC & GND: Kvinde (fra HC -05 side) til Kvinde (Motor Shield Servos + & - pins).

Trin 7: Motorskærmtråde

Motorskærmen sidder oven på Arduino -kortet (piggyback), så dets GPIO'er (pins) svarer til Arduino -kortet under det. Vi kan ikke, eller ønsker ikke, at lodde Arduino -tavlerne direkte.

Så vi skal lodde et 2-benet header til GPIO 0 & 1 på motorskærmen (dermed forbindelse til henholdsvis Arduino RX & TX benene). Disse vil senere oprette forbindelse til HC-05 Bluetooth TX & RX-benene (altså i omvendt rækkefølge: Bluetooth RX til Arduino TX og Bluetooth TX til Arduino RX).

Trin 8: Arduino Logic Code

Arduino skal læse indgangssignaler (Bluetooth) og skrive outputkommandoer til motorerne for at flytte hjulene. Koden kan kopieres fra nedenstående boks til Arduino IDE på din Mac/PC og derefter uploades til Arduino -kortet.

Koden har brug for AFMotor -biblioteket (AF = Ada Fruit). Dette er et standardbibliotek og kan installeres direkte fra Arduino IDE (ingen eksterne links er nødvendige). Naviger Skitse> Inkluder bibliotek> Administrer biblioteker, og søg derefter fra Adafruit Motor Shield. Installer version 1.0.1 (ikke 2.0) til dette projekt. Kopier/indsæt derefter nedenstående kode i en ny IDE -projektfil, Bekræft derefter Upload. Når upload er vellykket, skal du afbryde Arduino -kortet (da det vil beholde koden i hukommelsen). Arduino er nu klar som en selvstændig enhed.

Trin 9: Android Arduino Bluetooth RC Car App

På en Android-telefon skal du navigere til Google Play Butik og downloade Arduino Bluetooth RC Car-appen. App'en vil senere blive parret med HC-05 Bluetooth-modulet, når det først er forbundet til Arduino/Motor Shield. App'en giver dig mulighed for at styre bilens bevægelser.

Trin 10: Batterier

Du skal bruge 2 batterienheder:

Et 9V batteri med batteri snap, der driver Arduino -kortet.

En 4xAA batteriholder (eller hvad dit Robot Car Kit har brug for) til at drive motorskærmen. Ledningerne skal muligvis krympes for at sikre, at de sidder sikkert inde i motorskærmstiften.

Trin 11: Montering: Oversigt

Monteringssekvensen er vigtig for at sikre en jævn fremgang til en vellykket projektafslutning. Så, 1. Start med chassiset (motorer, hjul)

2. Forbind motorskærmen med Arduino -kortet.

3. Forbind motorerne med motorskærmen

4. Tilslut HC-05 Bluetooth-modulet til motorskærmen

Trin 12: Robotbilsæt

Sættet vil sandsynligvis have monteringsinstruktioner, men de overholder generelt følgende trin:

1. Beslut dig om bilens for- og bagside (på foto, front peger opad som fremad set fra seerperspektivet).

2. Marker motorerne som venstre for, venstre bag og højre for, højre bag. Dette er for at lette forbindelserne til motorskærmen på venstre og højre side.

3. Saml hver motor efter tur og noter placeringen som på foto (de forreste motorer vender bagud, de bageste motorer vender fremad). For hver motor:

3.1 Anbring motoren på chassiset

3.2 Fastgør med beslagene på hver side

3.3 Tilføj skrue og møtrikker, og fastgør for at fastgøre motoren på plads

3.4 Tilføj hastighedskoderen (sort/grå cirkel)

3.5 Fastgør hjulet til den udvendige motorside

Trin 13: Arduino & Motor Shield

Motorskærmen vil sparke Arduino -brættet. Placer motorskærmen oven på Arduino og sørg for korrekt justering af stifter: Motorskærmen 0 RX og 1 TX stifter oven på Arduino 0 RX og 1 TX ben.

Skub forsigtigt nedad, indtil de 2 brædder er korrekt justeret og forbundet. Når det er gjort, vil Motor Shield LEFT være oven på Arduino 9V batteriindgang.

Fix en lille tom kasse i midten af chassiset, og placer Arduino/Motor Shield -kombinationsboksen ovenpå (lidt over motorerne).

Sørg for, at Bluetooth RX/TX vender mod bilens forside og Arduino 9V batteriindgang til venstre for bilen. Motor Shield M1 & M2 benene er nu til venstre for bilen, og M3 & M4 benene er nu til højre for bilen.

Trin 14: Ledninger til motorskærm

Motorskærmen har 4 motorstik: M1, M2 på venstre side og M3, M4 på højre side. Motoren har en -ve gul ledning og en +ve rød ledning (se foto). Den første pin på hver M er stiften, der vender udad (f.eks. M1/M4 1. pin vender fremad, M2/M3 1. pin vender tilbage).

M1 forbinder venstre forreste motor: 1. pin -ve, 2. pin +ve

M2 forbinder venstre bagmotor: 1. pin -ve, 2. pin +ve

M3 forbinder højre bagmotor: 1. pin -ve, 2. pin +ve

M4 forbinder højre forreste motor: 1. pin -ve, 2. pin +ve

De korrekte Mx -forbindelser er vigtige for at sikre, at hjulene roterer i den rigtige retning sammen. For eksempel, når bilen skal bevæge sig fremad, skal alle hjulene rotere mod uret, og det omvendte gælder for baglæns bevægelse.

Trin 15: HC-05 Bluetooth-ledninger

HC -05 Bluetooth -modulet har brug for 4 ledninger: RX & TX forbindes til Arduino/Motor Shield TX & RX, GND & VCC til Motor Shield Servos - & + pins. På venstre forreste side af motorskærmen er der 2 klynger med 3 ben hver; det er den anden klynge (tættere på USB -porten), der skal tilsluttes, den længste pin er -ve og den højre længste er +ve).

Bluetooth RX (sort) -> Motorskærm 2 -benet overskrift 1 (TX)

Bluetooth TX (rød) -> Motorskærm 2 -benet overskrift 0 (RX)

Bluetooth GND (brun) -> - Servoer (pin længst til venstre)

Bluetooth VCC (rød) -> + Servoer (nål til højre)

Trin 16: Kabelføring af batterier

Fastgør (ved hjælp af Blu Tack, dobbeltsidet tape eller lim) 9V batteriet på forsiden af bilen. Tilslut batteriklemmen til Arduino 9V batteriindgangsstikket (på bilens venstre side). Motorskærmens grønne lys tænder Bluetooth -modulet (normalt rødt) lyset begynder at blinke (angiver klar til parring).

Fastgør 4 AA -batteripakken på bagsiden af bilen. Tilslut pakningens negative (sorte) og positive (røde) ledninger til motorskærmens batteripinde (2 blå ben vendt mod bilens bagside). Den højre pin markeret GND forbinder til den sorte ledning, den anden venstre pin til den røde ledning.

Trin 17: Test og kørsel

Bilen er nu klar! Men for at få det til at bevæge sig, skal vi parre det Bluetooth -modul med Android -appen. Sørg for, at Bluetooth -modulets lampe blinker til/fra, hvilket angiver, at det er søgbart og parat.

1. Naviger til din Android -telefon Indstillinger> Bluetooth, og søg efter bilens Bluetooth -modul. I vores projekt er modulet DSD TECH HC-05, adgangskoden/pin er normalt 1234 (hvis ikke, så 0000). Par Android-telefonen med HC-05.

2. Start Bluetooth RC Car -appen, naviger til Indstillinger (tandhjulsikonmenu) og vælg derefter 'Tilslut til bil' fra menuen Indstillinger. Hvis alt er godt, oprettes forbindelsen (Bluetooth blinker), og den store røde cirkel øverst til venstre på appskærmen bliver grøn.

3. Placer bilchassiset oven på en tynd lang kasse på dit skrivebord, så kassen er i midten af chassiset, og hjulene kan rotere frit omkring den. Test forbindelsen ved at trykke på hver frem, bagud, højre og venstre knap på appskærmen. Se video for billeder.

4. Hvis hjulene alle drejer korrekt (f.eks. Mod uret for fremad), skal du placere bilen på en glat overflade (marmor, vinyl, træ, IKKE tæppe) og køre bilen rundt. God fornøjelse!

Trin 18: Sådan fungerer det

Bluetooth RC Controller-appen sender følgende kommandoer (i form af tegn) til bilens bluetooth-modul HC-05:

'F' for at gå fremad

'B' for at gå baglæns

'L' for at dreje til venstre

'R' for at dreje til højre

'S' for at stoppe bilen

Se appindstillingerne for flere kommandoer, som du kan tilføje til Arduino -koden.

Arduino-kortets logik læser Bluetooth HC-05-input (kontinuerligt i loop () -funktionen) ved hjælp af RX/TX-forbindelserne og instruerer motorskærmen i at flytte motorerne/hjulene for at udføre kommandoen. For eksempel, for at dreje til venstre, bevæger Arduino motorerne M1 og M2 fremad og motorerne M3 og M4 bagud.