WIFI -KONTROLLERET ZUMO ROBOT: 3 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Hardwareoversigt:

 RedBearLab CC3200:

Texas Instruments SimpleLink CC3200-enhed er en trådløs MCU, der integrerer en højtydende ARM Cortex-M4-kerne, der kører op til 80MHz, hvilket gør det muligt at udvikle en hel applikation med en enkelt IC. Denne enhed indeholder en lang række forskellige eksterne enheder, herunder et hurtigt parallelt kamerainterface, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C og fire kanaler ADC. Strømstyringsundersystemet indeholder en integreret DC-DC-konverter, der understøtter en bred vifte af forsyningsspænding med lavt strømforbrug.

Nøglefunktioner:-CC3200 Dual core MCU: En ARM Cortex-M4-kerne ved 80 MHz til anvendelse og en dedikeret ARM-kerne til Wi-Fi-netværksbehandling

- 256KB RAM 1MB seriel flashhukommelse med filsystem til bruger. - Hardware Crypto Engine til avanceret hurtig sikkerhed, herunder AES, DES, 3DES, SHA2 MD5, CRC og Checksum.

- Op til 27 individuelt programmerbare, multipleksede GPIO-ben, herunder et hurtigt parallelt kamerainterface, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C og firekanals ADC.

-Kraftig kryptomotor til hurtige, sikre Wi-Fi- og internetforbindelser med 256-bit AES-kryptering til TLS- og SSL-forbindelser.

- SmartConfig-teknologi, AP-tilstand og WPS2 for nem og fleksibel Wi-Fi-klargøring

 Zumo Robot v1.2:

Zumo robotstyrkort er et skjold beregnet til brug med en CC3200 eller kompatible enheder som hovedkontroller. Den måler mindre end 10 cm på hver side. Det bruger to 75: 1 HP mikro -metal gearmotorer til at køre slidbanerne, hvilket giver masser af drejningsmoment og en tophastighed på cirka 2 fod i sekundet (60 cm/s). Den indeholder også et 0,036 -tykt laserskåret sumoblade i rustfrit stål monteret på forsiden af chassiset til at skubbe rundt om genstande som andre robotter og et reflektanssensormatrix monteret langs Zumoens forkant (bag sumobladet) giver Zumo mulighed for at registrere funktioner på jorden foran den, f.eks. linjer til at følge eller kanter for at undgå.

Nøglefunktioner:- Dual H-Bridge motorchauffører.

- summer.

- Bruger -LED og trykknap.

- 3-akset accelerometer, kompas og gyroskop

Trin 1: Hardwareopsætning

Hardware krav:

 RedBearLab CC3200

 Zumo Robot til Arduino v1.2

 To 2,54 mm hanhoveder

 To kvindelig-kvindelige premium-jumpertråde

 Fire AA -batterier

Fra den formonterede Zumo Robot til Arduino v1.2 er der kun få trin til at bygge en ny Zumo CC3200:

 Lod en række hoveder til Zumo -skjoldet Pololu Zumo Shield til Arduino Brugervejledning beskriver detaljeret, hvordan man samler Zumo -robotten fra et kit, og på side 16, hvordan man adskiller den nok til at tilføje nye komponenter. Demonteringsprocessen er opsummeret og let kommenteret nedenfor.

1. Fjern skinnerne fra chassiset, og skub forsigtigt de to drivhjul væk fra motorakslerne.

[Tandhjulene er meget tæt fastgjort til motorakslerne: Den sikreste måde at fjerne dem på er at placere tandhjulet i en lille skruestik og forsigtigt trykke på motorakslen med en 3/32 tommer stans (eller et lille søm). I praksis er det unødvendigt at fjerne tandhjulene helt fra motorakslerne; ved at skubbe dem lige ud over chassiset, men stadig på akslen, er det muligt at adskille skjoldet fra chassiset. Ved ikke at fjerne dem helt, bliver det lettere at gendanne tandhjulene senere.]

2. Fjern batteridækslet og batterierne fra kabinettet.

3. Skru alle fire sæt maskinskruer og møtrikker af, der holder skærmen til chassiset. Klem den negative batteripolefjeder og forsigtigt lem begge batteripolerne ud gennem hullerne i chassiset. Motorerne forbliver fastgjort til skjoldet, når det adskiller sig fra chassiset.

5. Bøj forsigtigt begge motorer væk fra skærmen, så afstandsstykkets forreste del kan fjernes.

[Begge afstandsstykker skal fjernes til lodning på nye overskrifter, og fordi de næsten men ikke er helt bilateralt symmetriske, vil du være opmærksom på deres placering, så genmonteringsprocessen forløber problemfrit.]

6. Lod en række hoveder til Zumo -skjoldet, der giver adgang til stifterne 5, 6, 9 og 10

7. Du kan samle Zumo igen ved at følge demonteringsproceduren omvendt.

[Sørg for at udskifte afstandsstykkerpladestykkerne nøjagtigt som de oprindeligt blev installeret. Da de ikke er perfekt bilateralt symmetriske, er det let at fejlagtigt udskifte afstandsstykkerne på hovedet. Bagkanten af bageste afstandsstykke har et ekstra bredt hak på den ene side for at give plads til "ladestik" -hovedet ved siden af tænd/sluk -kontakten. Sørg for, at den bageste afstandsstykke sidder helt fladt mellem batterikassen og skærmen.]

 Tilslut en jumperledning mellem stifterne 5 og 9 og en anden ledning mellem stifterne 6 og 10.

Bemærk: RedBearLab CC3200 -kortet understøtter kun PWM -output på ben 5 og 6, hvorimod; Zumo -skjoldet forbinder stifterne 9 og 10 med PWM -indgange på motordriveren DRV8835. Således er disse to springere påkrævet.

 Tag Zumo -refleksionssensor -array'et ud af fronten på Zumo. Bemærk: Brug aldrig Zumo -reflektanssensormatrixen, når RedBearLab CC3200 er tilsluttet Zumo; sensorerne producerer 5V -signaler, der permanent kan beskadige de maksimale 1,5V analoge indgange på CC3200.

 Sæt RedBearLab CC3200 oven på Zumo -skjoldet.

Trin 2: Software

 Energia version17 MT: At bygge og køre apps, der kører på RedBearLab CC3200 LP.

Bemærk: Brug kun Energia Release 0101E0017.

 Behandling 2.2.1: For at køre et program på værtsiden, der styrer Zumo CC3200. Bemærk: Sørg for at downloade Processing 2.x ikke 3.x; mange af eksemplerne bruger biblioteker, der endnu ikke er blevet overført til Processing 3.x.

Opsætning af software:

 Installer Energia version17 MT, så du kan oprette og bygge skitser, der kører på Zumo. Hvis du bruger Windows -versionen af Energia, skal du også - Installer RedBearLab USB -driverne for at gøre det muligt for Energia MT at downloade programmer til RedBearLab CC3200 og aktivere seriel kommunikation med CC3200 via en Windows COM -port.

- Installer CC3200 -drivere til Windows (se vejledningen under afsnittet "CC3200 LaunchPad" for detaljer).  Installer Processing 2.2.1, så du nemt kan oprette skitser, der kommunikerer med Zumo via Wi-Fi.

Fejlfinding: Hvis du bruger Windows, og Energia ikke kan uploade til CC3200, skal du sørge for at have installeret CC3200 -drivere til Windows. Hvis Energia efter installationen stadig ikke kan uploade, skal du kopiere cc3200_drivers_win/i386/ftd2xx.dll til mappen, der indeholder Energias uploadprogram (cc3200load.exe): Energia_installation_folder/hardware/tools/lm4f/bin.

Trin 3: Demo

Efter hardware -samling og installation af software -værktøjerne beskrevet ovenfor kan Zumo CC3200s grundlæggende hardware -funktionalitet demonstreres ved hjælp af en simpel Energia MT -skitse, der kommunikerer med en Processing -skitse. Tilsammen giver disse skitser enkel tastaturstyring af Zumos motorer og viser realtid Zumos accelerometer og gyrodata i realtid.

Byg og upload ZumoTest -demo:

 Tilslut Zumo til din pc med et USB -kabel.

- Sæt Zumo Bots tænd / sluk -knap til "off" (CC3200 får strøm via USB -forbindelsen).

- Tilslut RedBearLab CC3200 USB til en af din pc's USB -porte.

 Pak "ZumoTest" -mappen ud fra vedhæftede filer, og dobbeltklik på filen ZumoTest/ZumoTest.ino. Bemærk: Første gang du dobbeltklikker på en skitse efter installation af Energia MT, vil Windows spørge dig om, hvilket program der skal åbne skitsen. Du skal blot navigere til din installation af Energia MT og forbinde energia.exe -programmet med.ino -filer.

Inden for Energia MT IDE:- Vælg RedBearLab CC3200 EMT-kortet (via Værktøjer> Board> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Vælg den COM -port, der er forbundet til Zumo (via Værktøjer> Seriel port> COMx). Hvis du bruger Windows, er det "mbed Serial Port", der vises under "Porte (COM & LPT)" i Enhedshåndtering.- Klik på knappen "Upload" for at opbygge og uploade ZumoTest-skitsen til CC3200.

 Nulstil CC3200 ved at trykke på og slippe nulstillingsknappen til RedBearLab CC3200. Bemærk: undertiden har Energia MT problemer med at uploade skitser til RedBearLab CC3200. I disse tilfælde hjælper det ofte at afbryde og tilslutte USB -kablet igen og prøve at uploade igen.

 ZumoTest-skitsen ovenfor starter sit eget netværk, kaldet "zumo-test" med adgangskode "password", som din pc kan finde. - Tilslut din pc til zumo-test WiFi-netværket

 Pak "Zumo Test Sketch" -mappen ud, og dobbeltklik på filen zgraph/zgraph.pde.

Bemærk: Første gang du fordobler en skitse efter installation af Processing, vil Windows spørge dig, hvilket program der skal åbne skitsen. Naviger blot til din installation af Processing og tilknyt den eksekverbare processing.exe til.pde -filer.

Inden for behandlings -IDE:

- Klik på knappen Kør for at begynde at køre skitsen

- Vent på, at grafvinduet vises, og skriv bogstavet 'c' for at starte kontinuerlig registrering og visning af accelerometerdata fra ZumoYou bør se tre separate linjeplotter med accelerationsdata, en for x-, y- og z -aksen. Enhver bevægelse af Zumo bør afspejles i øjeblikkelige ændringer af disse plots. Du kan skifte til visning af gyrodata i realtid ved at skrive 'G', når grafvinduet har fokus og skifte tilbage til realtidsaccelerationsdisplayet ved at skrive 'A'.

Du kan også køre Zumo CC3200 ved hjælp af tastaturet 'w', 'a', 's', 'd' og '' (mellemrum). 'W' - kør fremad

'a' - drej til venstre

's' - kør baglæns

'd' - drej til højre

' - stopSe filen zgraph/zgraph.pde for yderligere tastaturkommandoer.

Byg og upload Zumo Balancing Demo

 Installer behandlingsbibliotek: Denne demo kræver ControlP5 (et GUI -bibliotek til behandling), og den kan downloades fra vedhæftede filer. Følg følgende instruktioner for at installere dette bibliotek i Processing.

- Start behandlingsprogrammet

- Find din Processing sketchbook -mappe ved at vælge menupunktet Filer> Preferences og lede efter "Sketchbook -placering"

- Kopier ControlP5 -mappen til bibliotekerne i din skitsebog. Du skal oprette biblioteksmappen, hvis dette er din første biblioteksinstallation, der bidrog.

 Tilslut Zumo til din pc med et USB -kabel.

- Sæt Zumo Bots tænd / sluk -knap til "off" (CC3200 får strøm via USB -forbindelsen).

- Tilslut RedBearLab CC3200 USB til en af din pc's USB -porte.

 Pak "ZumoBalance" -mappen ud af vedhæftede filer, og dobbeltklik på filen ZumoBalancing/Balancing.ino. Inden for Energia MT IDE:

- Vælg RedBearLab CC3200 EMT -kortet (via Værktøjer> Board> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Vælg den COM -port, der er forbundet til Zumo (via Værktøjer> Seriel port> COMx). Hvis du bruger Windows, er det "mbed Serial Port", der vises under "Porte (COM & LPT)" i Enhedshåndtering.- Klik på knappen "Upload" for at opbygge og uploade balanceskitsen til CC3200.

 Nulstil CC3200 ved at trykke på og slippe RedBearLab CC3200s nulstillingsknap.

Bemærk: undertiden har Energia MT problemer med at uploade skitser til RedBearLab CC3200. I disse tilfælde hjælper det ofte med at afbryde og tilslutte USB -kablet igen og prøve at uploade det igen.

 ZumoBalancing-skitsen ovenfor starter sit eget netværk, kaldet "zumo-balancing" med adgangskode "password", som din pc kan finde.

1. Tilslut din pc til zumo-balancing Wi-Fi-netværket

 Pak "Zumo Balance Sketch" -mappen ud af vedhæftede filer, og dobbeltklik på filen zbalacing/zbalancing.pde.