ESP8266 WIFI AP -styret firdobbelt robot: 15 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Dette er tutorial til at lave en 12 DOF eller firbenet (firbenet) robot ved hjælp af SG90 servo med servodriver, og den kan styres ved hjælp af WIFI -webserver via smartphone -browser

Samlede omkostninger for dette projekt er omkring US $ 55 (for elektronisk del og plastikrobotramme)

Trin 1: Forbered rammen

Hele 3D -objektet kan downloades gratis @ www.myminifactory.com eller www.thingiverse.com

Udskriv det ved hjælp af materialestøtte til en del som f.eks. Fod, hofter og lår

Liste over trykte dele:

1x bundkrop

1x Cover

1x batteriholder

4x hofter (type A & B)

4x Thight (type A & B)

4x fod (type A & B)

4x skjold

12x bøsning + 12x 2 mm skrue

Trin 2: Monter robotrammen

følg trin for trin video ovenfor for at samle rammen, skruen er til et hul på 2 mm

Trin 3: Elektroniske dele (Wemos D1 Mini)

Der er mange NodeMCU -varianter på markedet og har stort set den samme funktionalitet, for dette projekt vælger jeg Wemos D1 Mini.

Denne del vil tjene som en webserver for vores quadruped som et adgangspunkt.

Hvad du har brug for er bare at oprette forbindelse til Quadruped AP og styre al din robots bevægelse, og måske for det fremtidige projekt vil det vise alle sensorens dashboard, du har brug for …

Denne D1 mini er et mini WIFI-kort baseret på ESP-8266EX. og den har 11 digitale input/output pins, alle pins har interrupt/pwm/I2C/one-wire understøttet (undtagen D0) 1 analog indgang (3,3V maks input) en Micro USB forbindelse

Sådan kommer du i gang med:

1. Installer til Arduino 1.6.7 fra for Arduino -webstedet.
2. Start for Arduino, og åbn vinduet Indstillinger.
3. i feltet Yderligere Boards Manager -webadresser. Du kan tilføje flere webadresser og adskille dem med kommaer.
4. Åbn Værktøjer → Board: xxx → Boards Manager og installer esp8266 af ESP8266 Community (og glem ikke at vælge dit ESP8266 board fra Tools> Board menu efter installationen).

For flere detaljer kan du tjekke videoen ovenfor

Klik her for at søge på Aliexpress

Til dette projekt er alt hvad du behøver at forbinde denne pin:

1. NodeMCU RX pin forbindes til Arduino Nano TX pin
2. NodeMCU TX pin forbindes til Arduino Nano RX pin
3. NodeMCU G pin forbindes til DC-DC mini 5v Stepdown (-) Output pin out
4. NodeMCU5V pin forbindes til DC-DC mini 5v Stepdown (+) Output pin out

PS: For at programmere dette kort, skal du afmontere alle de ben, der er knyttet til arduino og DC-DC trin ned, ellers får du en fejl …

Trin 4: Elektroniske dele (Arduino Nano)

Det samme med NodeMCU, for arduino -kortet kan du bruge et hvilket som helst bord, der passer til dig som Arduino Pro Mini, Arduino Nano eller andet.

Men til dette projekt vælger jeg Arduino Nano, fordi jeg ikke har brug for meget pin jeg brugte, den er lille og behøver ikke FTDI til at programmere den.

klik her for at søge på Aliexpress

Til dette projekt bruger jeg bare:

1. Arduino nano RX pin tilsluttes NodeMCU TX pin
2. Arduino nano TX pin tilsluttes NodeMCU RX pin
3. Ardiono nano A4 pin tilsluttes til PCA9685 SDA pin
4. Arduino nano A5 pin tilsluttes PCA9685 SCL pin
5. Arduino nano GND pin tilsluttes DC-DC mini 5v Stepdown (-) Output pin out
6. Arduino nano 5V pin forbindes til DC-DC mini 5v Stepdown (+) Output pin out

se skemaet ovenfor for flere detaljer

PS: For at programmere dette kort, skal du afmontere alle ben, der er knyttet til NodeMCU og DC-DC trin ned, ellers får du en fejl …

Trin 5: Elektroniske dele (Tower Pro 9g Micro Servo)

Dette er den mest populære miniservo. Vejer kun 9 gram og giver dig et moment på 1,5 kg/cm. Ret stærk med hensyn til dens størrelse. Velegnet til stråletype robotter.

PS: Denne servo kan kun rotere 180 graders vinkel

Nøglefunktioner:

• Gennemsigtig krop

• Letvægts

• Mindre støj Specifikationer:

• Dimensioner: 22,6 x 21,8 x 11,4 mm

• Længde på stikledning: 150 mm

• Driftshastighed (4,8 V uden belastning): 0,12 sek / 60 grader

• Staldmoment (4,8 V): 1,98 kg/cm

• Temperaturområde: 30 til 60 ° C (-22 til 140 ℉)

• Dødbåndsbredde: 4 usec

• Driftsspænding: 3,5 - 8,4 Volt

Klik her for at søge SG90 servo på Aliexpress

Trin 6: Elektroniske dele (16 -kanals 12 -bit PWM/servodriver - I2C -interface - PCA9685 til Arduino)

Vil du lave en robot rollator? men kun brug af mikrokontroller har et begrænset antal PWM -udgange, og du er ved at løbe tør! Ikke med Adafruit 16-kanals 12-bit PWM/Servo Driver-I2C interface. Med denne pwm og servo driver breakout kan du styre 16 fritgående PWM-udgange med kun to ben! Har du brug for at køre mere end 16 PWM -udgange? Intet problem. Kæd sammen op til 62 af disse skønheder for op til enestående 992 PWM -udgange.

Dette kort/chip bruger I2C 7-bit adresse mellem 0x60-0x80, kan vælges med jumpere Terminalblok til strømindgang (eller du kan bruge 0,1 "breakouts på siden) Omvendt polaritetsbeskyttelse på terminalblokindgangen Grøn strømgod LED 3 pin-stik i grupper på 4, så du kan tilslutte 16 servoer på én gang (Servostik er lidt bredere end 0,1 ", så du kun kan stable 4 ved siden af hinanden på 0,1" header "Chain-able" design Et sted at placere en stor kondensator på V+ -linjen (i tilfælde af at du har brug for det) 220 ohm seriemodstande på alle udgangslinjerne for at beskytte dem, og for at gøre kørende lysdioder trivielle Loddejumper til de 6 adresser vælg pins i2c-styret PWM-driver med et indbygget ur. I modsætning til TLC5940 -familien behøver du ikke kontinuerligt at sende det signal, der binder din mikrokontroller, den er helt gratis! Den er 5V -kompatibel, hvilket betyder, at du kan styre den fra en 3,3V mikrokontroller og stadig sikkert køre op til 6V udgange (denne er god til, når du vil styre hvid eller blå L ED'er med 3,4+ fremspændinger) 6 adressevælgerpinde, så du kan koble op til 62 af disse på en enkelt i2c -bus, i alt 992 udgange - det er mange servoer eller LED'er Justerbar frekvens PWM op til ca. 1,6 KHz 12 -bit opløsning for hvert output-for servoer betyder det omkring 4us opløsning ved 60Hz opdateringshastighed Konfigurerbar push-pull eller open-drain output Output aktiverer pin til hurtigt at deaktivere alle output.

klik her for at søge på Aliexpress

I dette projekt har vi bare brug for 12 CH til alle ben (3CH pr. Ben), tilslut denne PCA9685 pin til Arduino Nano:

1. PCA9685 VCC til DC-DC mini 5v Stepdown (+) Output pin ud
2. PCA9685 GND til DC-DC mini 5v Stepdown (-) Output pin out
3. PCA9685 Servo (PWM) strøm V+ til UBEC (+) Output pin out
4. PCA9685 Servo (PWM) strøm GND til UBEC (-) Output pin out
5. PCA9685 SDA til arduino nano A4 pin
6. PCA9685 SCL pin til arduino nano A5 pin
7. PCA9685 CH0 foran til højre Thight, match venligst kabelfarven med PCA9685 -sokkelfarven (gul, rød, brun/sort)
8. PCA9685 CH1 til forreste højre fod, match venligst kabelfarven med farve PCA9685 stikkontakten (gul, rød, brun/sort)
9. PCA9685 CH2 til højre højre hofte, pas kabelfarven til farve PCA9685 stikdåsen (gul, rød, brun/sort)
10. PCA9685 CH4 bag på højre side, pas kabelfarven til farve PCA9685 stikdåsen (gul, rød, brun/sort)
11. PCA9685 CH5 til bageste højre fod, match venligst kabelfarven med farve PCA9685 -stikket (gul, rød, brun/sort)
12. PCA9685 CH6 til bageste højre hofte, match venligst kabelfarven med farve PCA9685 stikkontakten (gul, rød, brun/sort)
13. PCA9685 CH8 til front venstre, tæt
14. PCA9685 CH9 til venstre forreste fod, match venligst kabelfarven med farve PCA9685 -stikket (gul, rød, brun/sort)
15. PCA9685 CH10 til venstre venstre hofte, pas kabelfarven til farve PCA9685 -stikket (gul, rød, brun/sort)
16. PCA9685 CH12 bag på venstre side tæt, match venligst kabelfarven med farve PCA9685 -stikket (gul, rød, brun/sort)
17. PCA9685 CH13 til bageste venstre fod, match venligst kabelfarven med farve PCA9685 -stikket (gul, rød, brun/sort)
18. PCA9685 CH14 til bageste venstre hofte, match venligst kabelfarven med farve PCA9685 sokkel (gul, rød, brun/sort)

PS: Nogle PCA9685 har ikke farvekodestik, så sørg for, at det gule kabel fra SG90 -servoen går til PWM -datapinden, det røde kabel går til V+ -stiften, og sort/brun går til GND -stiften

Trin 7: PWM til Servo Pin -forbindelse

Klik og zoom på billedet ovenfor for at se pin -kortlægningen mellem PCA9685 og servoerne

PS: Du bruger kun 12CH fra 16 CH til dette projekt, så du har stadig 4CH tilbage til udvidelse som at sætte radarservo eller lægge et nerf blastervåben på det … Sæt bare en ekstra kode i arduino og NodeMCU

Trin 8: Elektroniske dele (UBEC)

3A-UBEC er en switch-mode DC-DC-regulator, der leveres med et 2-6-cellers litiumbatteri (eller 5-18 celler NiMh /NiCd-batteri), og det udsender en konsekvent sikker spænding til din modtager, gyro og servoer. Det er meget velegnet til RC -helikopter. Sammenlignet med den lineære tilstand UBEC er den samlede effektivitet af switch-mode UBEC højere.

I dette projekt bruger vi det til at drive alle servoer, det har filtrering, så det reducerer støj, der kan forårsage motorfejl, og det har høj Amp, der er nok til at løfte robotbelastningen.

klik her for at søge på Aliexpress

Pin -forbindelse:

1. UBEC (+) RØD Output pin ud til PCA9685 Servo (PWM) strøm V+
2. UBEC (-) SORT Output pin ud til PCA9685 Servo (PWM) strøm GND
3. UBEC (+) RØD input til batteripinden (+)
4. UBEC (-) SORT input til switch pin

Trin 9: Elektroniske dele (DC-DC Mini Stepdown)

Den har næsten samme funktion med UBEC, men denne er kun et simpelt DC-DC-trinmodul. Det har potentialemåler, som vi kan justere V (+) output fra 1V til 17V og har ikke filtrering.

klik her for at søge på Aliexpress

PS: så husk, før du bruger det, skal du justere V (+) ud til 5V udgang ved hjælp af DC Volt meter

Pin -forbindelse:

1. Mini stepdown (+) IN til (+) batteri
2. Mini stepdown (-) IN til switch pin
3. Mini stepdown (+) OUT parallelt med NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) og PCA9685 (VCC) pin
4. Mini stepdown (-) OUT parallelt med NodeMCU (G), Arduino nano (GND) og PCA9685 (GND) pin

Trin 10: Anden elektronisk del

Hvad du har brug for er omkring (20 kabel eller mindre) hun til kvinde jumper wire (Aliexpress Jumper wire search)

Selvlåsende trykkontakt eller du kan bruge en anden type switch (Aliexpress selvlåsende switch -søgning)

og et par JST-stik fra batteri til switch og UBEC/DC-DC stepdown (Aliexpress JST Connector-søgning)

Trin 11: Strømkilde

Der er en masse strømkilder, du kan bruge, for mig foretrækker jeg at bruge genopladeligt lipo 3S -batteri. Den har 11, 1 Volt strøm og 500mAh eller mere kapacitet (ikke for meget, så den kan være lettere).

Men brug af 3S lipo har brug for en oplader, og det er ikke billigt, så … du kan bruge en anden strømkilde som et AAA -batteri, du kan et serielt 6 AAA -batteri, så det kan producere omkring 9V strømkilde, og jeg synes, det er nok strøm til denne robot.

Klik her for at søge Lipo 3S batteri på Aliexpress

Klik her for at søge Lipo oplader

Klik her for at søge 6xAAA batteriholder på Aliexpress

Trin 12: Ledningsdiagram

Klik og zoom på billedet ovenfor for at se alle tråddiagrammer for dette projekt

PS: du har brug for noget lodning i en del og sæt et gummihoved krympe for at forsegle det til forbindelsen mellem afbryder, UBEC og DC-DC trin ned.

Trin 13: Kodning og indledende stilling

Tilslut arduino nano ved hjælp af mini USB til USB-portkabel (men glem ikke at frakoble alle stifter til wemos D1 mini og DC-DC stepdown) og Åbn "spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino" og flash den til Arduino nano, men don ' t glem at vælge arduino -kortet til Arduino nano og vælge den korrekte port.

Næste er at slutte Wemos D1 mini til computeren ved hjælp af mikro USB til USB (glem også at afbryde alle pin til DC-DC stepdown og Arduino nano). Åbn derefter "QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino" og flash det til tavlen, men inden det skal du vælge det korrekte bord i præference og vælge den korrekte port (flere detaljer venligst tilbage til trin 3)

Når alt er afsluttet, kan du fastgøre hele stiften igen mellem arduino nano, wemos D1 mini og DC-DC stepdown og tænde robotten for at justere den korrekte startpose.

OPRINDELIG POSE (Se billedet ovenfor) juster hele benet så tæt som muligt på billedet ovenfor.

Efter at du har tændt for robotten, hvis benpositionen ikke er den samme som billedet ovenfor, er alt hvad du har brug for:

1. skru servohornet af, og fjern servohornet fra servoen.
2. drej benet, indtil det er tæt nok med den oprindelige pose
3. fastgør servohornet igen, og besæt det igen
4. gør det for alle miss match leg

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino er allerede rettet nogle problemer som svært at tilslutte (wifi) og webside-gengivelse mislykkes, for hvem der blinker det ældre program før 31-3-2019, skal du downloade det igen ovenfor ovenfor

2. der er noget ekstra bibliotek, der skal installeres (kopier det til biblioteksmappe)

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

Trin 14: Styring af robotten

Fordi denne robot er blevet WIFI Access Point, så alt hvad du behøver er:

1. Tænder robotten
2. Åbn wifi -indstilling på din smartphone
3. Opret forbindelse til SpiderRobo Access Point med adgangskode er "12345678"
4. Åbn webbrowser på din smartphone, og skriv

Nu er din robot klar til at tage din kommando …

Trin 15: For hvem har et problem med at åbne webside eller oprette forbindelse til AP

JEG HAR RET DENNE UDGAVE VENLIGST DOWNLOAD DET IGEN FRA TRIN 13 OVER (fix @ 31-4-2019)

nogle af Wemos D1 minikloner har en dårlig eller defekt ESP, og det forårsager:- Svært at oprette forbindelse til AP'et

- Kan ikke åbne siden

- Indlæsning ikke afsluttet

For mere detaljer, tjek min video ovenfor …