Bluetooth -robot: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

ARDUINO BLUETOOTH ROBOT BIL

Projektdato: august 2018

Projektudstyr:

1. 1 * Brugerdefineret basisplatform.

2. 4 * DC motor + hjul.

3. 3 * 18650 batterier med 3 batteri holder og 2 * 18650 batterier med 2 batteri holder.

4. 2 * vippekontakter.

5. 2 * Røde LED -lamper med 220K modstande i serie

6. 1 * kit indeholdende: 2 stk SG90 Servomotor + 1 stk 2-akset servobeslag.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * Arduino Sensor Shield V5

9. 1 * L298N Dual Bridge DC Stepper Motor Driver

10. 1 * Ultralydsmodul HC-SR04

11. 1 * 8 led neo pixel strip ws2812b ws2812 smart led strip RGB

12. 1 * BT12 Bluetooth -modul BLE 4.0

13. 1 * 12V spænding 4 -cifret display

14. 1 * 1602 LCD Display plus IIC serielt interface adapter modul

15. Hot Lim, M3-afstande, skruer, skiver.

16. Mand-til-hun 10 cm og 15 cm springtråde.

17. Almindelig 1 mm tråd ca. 50 cm.

18. Værktøj inklusive: Loddejern, miniaturetrækkere og tang

19. USB til Arduino -kabel.

OVERSIGT

Dette er det andet Arduino -baserede projekt, jeg har indsendt til Instructables, men robotten beskrevet nedenfor er den fjerde robot, jeg har bygget. Denne robot bygger på en tidligere version, som var WiFi -baseret, denne nye version har både WiFi og Bluetooth -kommunikation. WiFi, så kameraet kan streame video direkte til Android -appen. og Bluetooth for at give enkel kontrol af robotten. Arduino -koden lytter efter Bluetooth -kommandoerne, modtager dem, afkoder kommandoen, handler efter kommandoen og returnerer endelig en svarmeddelelse til Android -appen. bekræfter, at kommandoen er blevet vedtaget. Ud over denne feedback på Android -appen. robotten gentager også kommandoerne på sit eget LCD 16x2 linjedisplay.

Min filosofi, når jeg bygger robotter, er at sikre, at de ikke kun fungerer på den krævede måde, men også at de ser æstetisk korrekte ud med rene linjer og gode byggemetoder. Jeg brugte en række internetbaserede ressourcer både til elektronikken og Arduino-koden, og for det vil jeg takke disse bidragydere.

Valget af 18650 batterier var baseret på deres effekt og let at skaffe brugte batterier af god kvalitet, normalt fra gamle bærbare computere. Arduino -kortet er en standardklon, ligesom L298N Dual Bridge -motorstyringen. DC -motorerne er tilstrækkelige til projektet, men jeg følte, at større 6V DC -motorer med direkte drev ville fungere bedre, dette er en mulig fremtidig opgradering til projektet.

Trin 1: Fritzing Diagram

Fritzing-diagrammet viser de forskellige forbindelser fra batterierne, via den topolede switch, til Arduino Uno. Fra Arduino Uno til L298N Motor Driver, LCD 16X2 line display, Bluetooth BT12, HC-SR04 sonisk sender og modtager, servoer til kameraet og sonic transmitteren, og endelig fra L298N til DC motorerne.

Bemærk: Fritzing -diagrammet viser ikke nogen af GND -kablerne

Trin 2: Konstruktion

KONSTRUKTION

Grundkonstruktionen bestod af en enkelt base 240 mm x 150 mm x 5 mm med huller boret til M3-stand-offs, huller til L298N, MPU-6050 og Arduino Uno understøtninger. Et enkelt 10 mm hul blev boret i basen for at tillade styrekabler og strømkabler. Ved hjælp af 10 mm stand-offs er LCD-, Arduino Uno- og L298N-motordriveren monteret og kablet i henhold til ovenstående diagram.

DC -motorerne var monteret på bundpladen ved hjælp af varm lim. Efter at have været loddet var hver motors ledninger forbundet til venstre og højre stik på L298N -motordriveren. L298 motor driver jumper blev installeret, så der kunne leveres en 5V forsyning til Arduino Uno -kortet. Derefter blev 18650 batteriholdere limet til undersiden af basen og ledt gennem en to-polet kontakt til Arduino Uno og 12V og Ground-indgange på L298-motordriveren.

Kameraservokabler, hvor de var tilsluttet stifter 12 og 13, HC-SR04-servokabel blev fastgjort til pin 3. Stifter 5, 6, 7, 8, 9 og 11 var fastgjort til L298N-motordriveren. BT12 Bluetooth -modulet blev forbundet til Arduino Sensor Shield V5 Bluetooth pin -outs, VCC, GND, TX og RX, med TX- og RX -kabler vendt. URF01-pinsættet blev brugt til at fastgøre HC-SR04-, VCC-, GND-, Trig- og Echo-benene, mens IIC-pinsættet blev brugt til at forbinde LCD-VCC-, GND-, SCL- og SCA-benene. Endelig er de 8 LED -lys sætbolte VCC, GND og DIN tilsluttet Pin 4 og dens tilhørende VCC og GND ben.

Da begge batteripakker og deres afbrydere var monteret under basen, blev der tilføjet en enkelt rød LED og 220K modstand parallelt med afbryderen, så den ville lyse, når afbryderen blev tændt.

De vedhæftede fotos viser robotens konstruktionsfaser, der starter med, at M3 -stand -offs er fastgjort til Arduino Uno og L298N, derefter er begge disse emner fastgjort til basen. Yderligere M3-stand-offs bruges sammen med messingpladen til at konstruere en platform, hvorpå HC-SR04 og kameraservoer er monteret. Yderligere fotos viser ledninger og konstruktion af motorer, batteriholdere og Neo pixel lysstrimmel.

Trin 3: Arduino og Android kodning

ARDUINO Kodning:

Ved hjælp af udviklingssoftwaren Arduino 1.8.5 blev følgende program ændret og derefter downloadet til Arduino Uno -kortet via en USB -forbindelse. Det var nødvendigt at finde og downloade følgende biblioteksfiler:

· LMotorController.h

· Wire.h

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NewPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(Alle disse filer er tilgængelige fra https://github.com webstedet)

Ovenstående foto viser en enkel løsning, der gør det muligt at downloade Arduino -koden til Arduino Uno -kortet. Mens BT12 -modulet var knyttet til TX- og RX -benene, ville downloadprogrammet altid mislykkes, så jeg tilføjede en simpel break -forbindelse på TX -linjen, som blev brudt, mens koden blev downloadet og derefter lavet om for at teste BT12 -kommunikationen. Da robotten var fuldt testet, fjernede jeg dette knækbare link.

Arduino og Android kildekodefil kan findes i slutningen af denne side

ANDROID -kodning:

Brug af Android Studio build 3.1.4. og ved hjælp af mange internet informationskilder, som jeg takker for, udviklede jeg en app, som giver brugeren mulighed for at vælge og oprette forbindelse til en WiFi -kilde til kameraet og en Bluetooth -kilde til at styre robotens handlinger. Brugergrænsefladen er vist ovenfor, og de to følgende links viser video af robotten og kameraet i aktion. Det andet skærmbillede viser WiFi- og Bluetooth -scanning og forbindelsesmuligheder, denne skærm vil også kontrollere, at appen har de nødvendige tilladelser til at få adgang til både WiFi og Bluetooth -netværket og enheder. App’en kan downloades via nedenstående link, men jeg kan ikke garantere, at den fungerer på nogen anden platform undtagen en Samsung 10.5 Tab 2. I øjeblikket antager appen, at Bluetooth -enheden hedder “BT12”. Android -appen sender enkle kommandoer med ét tegn til robotten, men modtager kommandobekræftelsesstrenge til gengæld.

Trin 4: Afslutning

You Tube -video af robotens grundlæggende betjening kan ses på:

You Tube -video af robotens forhindring af forhindringer kan ses på:

Hvad jeg har lært:

Bluetooth -kommunikationen er absolut den bedste metode til styring af robotten, selv med den maksimale rækkevidde på 10 m, som BT12 har. Brug af 18650 batterier, et sæt til at drive motorerne og et andet sæt til at drive Arduino, skjold, servoer, BT12 og LCD hjælper i høj grad med at forlænge batteriets levetid. Jeg var imponeret over NEO Pixel -lysstrimlen, RGB -lysdioder er lyse og nemme at styre, ligesom BT12 Bluetooth -modulet har fungeret fejlfrit siden modtagelsen.

Hvad er det næste:

Dette projekt handlede altid om brugen af Bluetooth -kommunikation. Nu hvor jeg har en fungerende model og kan styre robotten via Android -appen, er jeg klar til at starte det næste projekt, som vil være det mest komplekse, jeg har forsøgt, nemlig et seks ben, 3 DOM pr. Ben, Hexapod, som vil blive kontrolleret af Bluetooth og være i stand til at streame video i realtid via hovedet, som selv vil kunne bevæge sig lodret og vandret. Jeg forventer også, at robotten undgår forhindringer.