Arduino Bluetooth ռոբոտ -մեքենա. 18 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Կառուցեք ձեր առաջին Arduino ռոբոտ -մեքենան:

Առավել ամբողջական և համապարփակ քայլ առ քայլ տեսողական ցուցումներ ՝ ձեր առաջին Arduino Bluetooth ռոբոտ-մեքենան կառուցելու համար: Վայելեք:

Քայլ 1: Նախագծի ակնարկ

Ռոբոտների մեքենայի շասսին պարունակում է ներքևի շրջանակ, որի վրա ամրացված են անվադողերը/անիվները շարժող շարժիչները: Շարժիչները միացված են շարժիչով շարժվող վահանին, որը միացված է (խոզուկի ոճ) Arduino UNO տախտակին: Bluetooth ընդունիչ մոդուլը միացված է նաև Arduino տախտակին: Arduino- ն ծրագրված է Android ազդից ստանալ Bluetooth ազդանշաններ և միացնում/անջատում է շարժիչները ՝ հետևաբար պտտելով անիվները և շարժելով մեքենան:

Քայլ 2: Մեթոդաբանություն. Ստացեք, պատրաստեք, հավաքեք:

• Ստացեք բաղադրիչներ. Նախապես հավաքեք բոլոր բաղադրիչները `նախագիծը ավարտելու համար:
• Պատրաստեք մոդուլներ. Միացրեք միակցիչները բոլոր միացված մոդուլներին:
• Հավաքեք նախագիծը. Հավաքեք հաջորդականությունը `ապահովելու համար հարթ և հեշտ կապեր:

Քայլ 3: Բաղադրիչներ

• Arduino Uno R3 տախտակ. Նախագիծն օգտագործում է Freenove UNO R3, բայց Arduino- ի հետ համատեղելի ցանկացած տախտակ կանի: Arduino- ն պարունակում է ծրագրի կոդը, կարդում (մուտքագրում) Bluetooth ազդանշաններ Bluetooth մոդուլից և գրում (թողարկում) ազդանշաններ շարժիչի վահանին:
• L293D Motor Drive Shield. Նախագիծն օգտագործում է Gikfun Motor Drive Shield Expansion Board L293D Arduino UNO- ի համար: Շարժիչի վահանը կարդում է (մուտքագրում) ազդանշանները Arduino- ի տախտակից և քշում (թողարկում) սերվոներ, որոնք պտտում են անիվները:
• HC-05 Bluetooth անլար. Նախագիծն օգտագործում է DSD-Tech HC-05 Bluetooth սերիական փոխանցման մոդուլ: Bluetooth մոդուլը ստանում է (մուտքագրում) Bluetooth ազդանշաններ Android հավելվածից և ուղարկում (ելք) ազդանշաններ Arduino տախտակին:
• Robot Car Kit. Հավաքածուն պարունակում է շասսի, շարժիչներ, անվադողեր/անիվներ, լարեր, պտուտակներ, ընկույզներ և այլն: Հիմնական հավաքածուն ներառում է շասսի (գուցե 2), 4 շարժիչ, 4 անիվ և ընկույզներ, պտուտակներ, պտուտակներ և 2 լար: մեկ շարժիչի համար:
• Մարտկոցներ. Երկու մարտկոց ՝ 9 Վ Arduino տախտակի համար և 4 AA միավոր ՝ Motor Shield- ի համար: 9V մարտկոցը քշում է Arduino- ն, իսկ 4 AA մարտկոցից բաղկացած մի միավորը շարժիչը պաշտպանում է:
• Android հավելված. Android Bluetooth RC Controller հավելված ՝ ռոբոտ -մեքենային Bluetooth ազդանշաններ ուղարկելու համար: Հավելվածը վերահսկում է ռոբոտ -մեքենայի շարժումները (առաջ գնալ, հետ գնալ, թեքվել ձախ, թեքվել աջ):

Քայլ 4. Նախապատրաստություններ. Ակնարկ

Ռոբոտ -մեքենան սովորաբար վաճառվում է (eBay, Amazon, Banggood և այլն) կամ որպես հիմնական հավաքածու (շասսի, շարժիչներ, անիվներ, ընկույզներ, պտուտակներ, լարեր, բայց ոչ տախտակներ) կամ ամբողջական հավաքածու (Arduino- ով, Motor Shield- ով, Bluetooth- ով, Մարտկոցներ, հավաքման ցուցումներ և, ըստ ցանկության, այլ տվիչներ): Theողովը նույնն է, քանի դեռ ունեք բոլոր բաղադրիչները:

Քայլ 5: Շարժիչային լարեր

Յուրաքանչյուր շարժիչ պետք է միացված լինի 2 լարերին `Գրունտ և Լարման: Համապատասխանության համար միացրեք (զոդման կամ կեռիկներով) դրական Լարման մետաղալարը (կարմիր) շարժիչի վերին միակցիչին, իսկ բացասական գրունտի մետաղալարը (սև, կապույտ կամ որևէ այլ գույն) ներքևի շարժիչի միակցիչին:

Դա արեք հավաքումից առաջ, յուրաքանչյուր շարժիչ առանձին: Եթե հավաքումից հետո, ներքևի մետաղալարերի միացումը կարող է մի փոքր բարդ լինել (բայց հնարավոր է): Advisանկալի է նաև լարերը ուղղահայաց միացնել (ուղղելով դեպի վեր, ոչ թե կողքի), հետևաբար ապահովելով մետաղալարերի ավելի երկարություն, ինչը հեշտացնում է մյուս ծայրը Շարժիչային վահանին միացնելը:

Քայլ 6: Bluetooth լարեր

HC-05 Bluetooth մոդուլին անհրաժեշտ է 4 լար.

RX & TX. Իգական (HC-05 կողմից) մինչև Արական (Motor Shield TX & RX վերնագրի կապում):

VCC & GND. Իգական (HC -05- ի կողմից) մինչև Իգական (Motor Shield Servos + & - կապում):

Քայլ 7: Motor Shield լարերը

Motor Shield- ը նստելու է Arduino- ի տախտակի վերևում (խոզուկ), այնպես որ դրա GPIO- ները (կապում) կհամապատասխանեն Arduino- ի տախտակին: Մենք չենք կարող կամ չենք ցանկանում ուղղակիորեն զոդել Arduino տախտակի կապում:

Այսպիսով, մենք պետք է զոդել 2 պինային վերնագիր GPIO 0 & 1-ին Motor Shield- ում (հետևաբար համապատասխանաբար համապատասխանաբար Arduino RX & TX կապում): Սրանք հետագայում կմիացվեն HC-05 Bluetooth TX & RX կապումներին (այսինքն ՝ հակառակ հերթականությամբ ՝ Bluetooth RX- ից Arduino TX, և Bluetooth TX ՝ Arduino RX- ին):

Քայլ 8: Arduino Logic Code

Անիվները շարժելու համար Arduino- ին անհրաժեշտ է կարդալ մուտքային ազդանշաններ (Bluetooth) և շարժիչներին գրել ելքային հրամաններ: Կոդը կարող է պատճենվել ՝ տեղադրված ներքևի տուփից Arduino IDE- ում ձեր Mac/համակարգչի վրա, այնուհետև վերբեռնվել Arduino տախտակին:

Կոդին անհրաժեշտ է AFMotor գրադարանը (AF = Ada Fruit): Սա ստանդարտ գրադարան է և կարող է տեղադրվել անմիջապես Arduino IDE- ից (արտաքին կապերի կարիք չկա): Նավարկեք ուրվագիծ> Ներառել գրադարանը> Կառավարեք գրադարանները, այնուհետև որոնեք Adafruit Motor Shield- ից: Տեղադրեք 1.0.1 տարբերակը (ոչ 2.0) այս նախագծի համար: Այնուհետև պատճենեք/տեղադրեք ներքևի ծածկագիրը նոր IDE ծրագրի ֆայլում, հաստատեք, այնուհետև վերբեռնեք: Երբ բեռնումը հաջող լինի, անջատեք Arduino- ի տախտակը (քանի որ այն կպահի ծածկագիրը իր հիշողության մեջ): Arduino- ն այժմ պատրաստ է որպես ինքնուրույն սարք:

Քայլ 9. Android Arduino Bluetooth RC Car հավելված

Android հեռախոսով նավարկեք դեպի Google Play Store և ներբեռնեք Arduino Bluetooth RC Car ծրագիրը: Հավելվածը հետագայում կմիավորվի Arduino/Motor Shield- ին միացված HC-05 Bluetooth մոդուլի հետ: Հավելվածը թույլ կտա վերահսկել մեքենայի շարժումները:

Քայլ 10: Մարտկոցներ

Ձեզ հարկավոր է մարտկոցի 2 միավոր.

9 Վ մարտկոց մարտկոցի բռնակով, որը կաշխատի Arduino տախտակին:

4xAA մարտկոցի կրիչ (կամ այն, ինչ անհրաժեշտ է ձեր Robot Car Kit- ին), որպեսզի ապահովի Motor Shield- ը: Հնարավոր է, որ լարերը ծալված լինեն, որպեսզի ապահով կերպով տեղավորվեն Motor Shield քորոցի ներսում:

Քայլ 11: Համագումար. Ակնարկ

Հավաքման հաջորդականությունը կարևոր է `ծրագրի հաջող ավարտին սահուն առաջընթաց ապահովելու համար: Այսպիսով, 1. Սկսեք շասսիից (շարժիչներ, անիվներ)

2. Կապեք Motor Shield- ը Arduino տախտակին:

3. Շարժիչները միացրեք Motor Shield- ին

4. Միացրեք HC-05 Bluetooth մոդուլը Motor Shield- ին

Քայլ 12: Robot Car Kit

Հավաքածուն, ամենայն հավանականությամբ, կունենա հավաքման հրահանգներ, բայց դրանք հիմնականում հետևում են հետևյալ քայլերին.

1. Որոշեք մեքենայի առջևի և հետևի մասում (լուսանկարում ՝ Առջևը ցույց է տալիս վերևը, ինչպես դիտողի տեսանկյունից առաջ գնալիս):

2. Շարժիչները նշեք որպես ձախ ճակատ, ձախ հետև և աջ առջև, աջ հետև: Սա ուղղված է շարժիչի վահանի ձախ և աջ կողմերի միացումներին:

3. Յուրաքանչյուր շարժիչ հավաքեք հերթով ՝ նշելով տեղադրությունը, ինչպես լուսանկարում (առջևի շարժիչները դեմքով դեպի ետ են, հետևի շարժիչները ՝ դեպի առաջ): Յուրաքանչյուր շարժիչի համար.

3.1 Տեղադրեք շարժիչը շասսիի վրա

3.2 Ապահովեք յուրաքանչյուր կողմի փակագծերով

3.3 Ավելացրեք պտուտակն ու ընկույզները և ամրացրեք, որպեսզի շարժիչը տեղում ամրացվի

3.4 Ավելացնել արագության կոդավորիչ (սև/մոխրագույն շրջան)

3.5 Անիվը ամրացրեք շարժիչի արտաքին կողմին

Քայլ 13: Arduino & Motor Shield

Motor Shield- ը կծախսի Arduino տախտակը: Տեղադրեք Motor Shield- ը Arduino- ի վերևում ՝ ապահովելով կապերի պատշաճ հավասարեցում.

Նրբորեն ներքև հրեք, մինչև 2 տախտակները ապահով կերպով հավասարեցվեն և միացվեն: Ավարտելուց հետո Motor Shield LEFT- ը կլինի Arduino 9V մարտկոցի մուտքի վերևում:

Շասսիի մեջտեղում ամրացրեք մի փոքր դատարկ տուփ և դրեք Arduino/Motor Shield կոմբինոն վերևում (շարժիչներից մի փոքր վերև):

Համոզվեք, որ Bluetooth RX/TX- ը դեպի մեքենայի առջևի կողմ է, իսկ Arduino 9V մարտկոցը մուտքագրված է մեքենայի ձախ կողմում: Motor Shield M1 & M2 կապումներն այժմ մեքենայի ձախ կողմում են, իսկ M3 & M4 կապումներն այժմ ՝ մեքենայի աջ կողմում:

Քայլ 14: Շարժիչի վահանի լարերի միացում

Motor Shield- ն ունի 4 շարժիչի միակցիչ ՝ M1, M2 ձախ կողմում և M3, M4 ՝ աջ կողմում: Շարժիչն ունի դեղին մետաղալար և +ve կարմիր մետաղալար (տես լուսանկարը): Յուրաքանչյուր M- ի 1 -ին քորոցն ուղղված է դեպի դուրս (օրինակ ՝ M1/M4 1 -ին քորոցը դեմքով դեպի առջև, M2/M3 1 -ինը ՝ դեպի ետ):

M1- ը միացնում է ձախակողմյան շարժիչը. 1 -ին քորոց -2 -րդ, 2 -րդ քորոց +ve

M2- ը միացնում է Ձախ հետևի շարժիչը. 1 -ին պտույտ -ve, 2 -րդ քորոց +ve

M3- ն միացնում է աջ հետևի շարժիչը

M4- ը միացնում է Աջ Առջևի շարժիչը. 1 -ին քորոց -2 -րդ, 2 -րդ փին +ve

Mիշտ Mx միացումները կարևոր են ապահովելու համար, որ անիվները միասին պտտվեն ճիշտ ուղղությամբ: Օրինակ, երբ մեքենան պետք է առաջ շարժվի, բոլոր անիվները պետք է պտտվեն ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ, իսկ հետընթացը ՝ հակառակ ուղղությամբ:

Քայլ 15: HC-05 Bluetooth լարերի միացում

HC -05 Bluetooth մոդուլին անհրաժեշտ է 4 լար `RX & TX միանալ Arduino/Motor Shield TX & RX, GND & VCC Motor Shield Servos- ին և + կապում: Շարժիչային վահանի առջևի ձախ կողմում կան 2 կլաստեր `յուրաքանչյուրը 3 կապում; դա 2 -րդ կլաստերն է (USB պորտին ավելի մոտ), որը պետք է միացված լինի, ձախակողմյան կապը –ve է, իսկ աջը ՝ +ve):

Bluetooth RX (սև) -> Motor Shield 2 -Pin Header 1 (TX)

Bluetooth TX (կարմիր) -> Motor Shield 2 -Pin Header 0 (RX)

Bluetooth GND (շագանակագույն) -> - Servos (ձախ ձախ քորոց)

Bluetooth VCC (կարմիր) -> + Servos (աջից քորոց)

Քայլ 16: Մարտկոցների միացում

Ուղղեք (օգտագործելով Blu Tack, երկկողմանի ժապավեն կամ սոսինձ) 9 Վ մարտկոցը մեքենայի առջևի մասում: Միացրեք մարտկոցի բռունցքը Arduino 9V մարտկոցի մուտքի վարդակին (մեքենայի ձախ կողմում): Motor Shield- ի կանաչ լույսը կմիանա Bluetooth մոդուլի (սովորաբար կարմիր) լույսը կսկսի թարթել (նշելով, որ պատրաստ է զուգակցվել):

4 AA մարտկոցի փաթեթը ամրացրեք մեքենայի հետևի մասում: Փաթեթի բացասական (սև) և դրական (կարմիր) լարերը միացրեք Motor Shield մարտկոցի կապիչներին (2 կապույտ կապում դեպի մեքենայի հետևի կողմը): GND- ով նշված աջ քորոցը միանում է սև մետաղալարին, մյուս ձախը ՝ կարմիր մետաղալարին:

Քայլ 17: Փորձարկում և վարում

Մեքենան արդեն պատրաստ է: Բայց որպեսզի այն իրականում շարժվի, մենք պետք է այն Bluetooth մոդուլը զուգակցենք Android հավելվածի հետ: Համոզվեք, որ Bluetooth մոդուլի լույսը միանում/անջատվում է ՝ նշելով, որ այն որոնելի է և պատրաստ է զուգակցման:

1. Գնացեք ձեր Android հեռախոսի Կարգավորումներ> Bluetooth և որոնեք մեքենայի Bluetooth մոդուլը: Մեր նախագծում մոդուլը DSD TECH HC-05 է, գաղտնաբառը/քորոցը սովորաբար 1234 է (եթե ոչ, ապա 0000): Android հեռախոսը զուգակցեք HC-05- ի հետ:

2. Գործարկեք Bluetooth RC Car ծրագիրը, նավարկեք դեպի Կարգավորումներ (ատամնավոր պատկերակի ընտրացանկ), այնուհետև Ընտրանքների ցանկից ընտրեք «Միանալ մեքենային»: Եթե ամեն ինչ կարգին է, կապը կատարվում է (Bluetooth- ի առկայծումը դադարում է), և ծրագրի էկրանի վերևի ձախ մեծ կարմիր շրջանակը կդառնա կանաչ:

3. Տեղադրեք մեքենայի շասսին ձեր գրասեղանի բարակ երկար տուփի վերևում, այնպես որ տուփը գտնվում է շասսիի մեջտեղում, և անիվները կարող են ազատ պտտվել դրա շուրջը: Փորձարկեք կապը ՝ հավելվածի էկրանին հպելով առաջ, հետ, աջ և ձախ յուրաքանչյուր կոճակին: Տեսանյութերի համար դիտեք տեսանյութ:

4. Եթե անիվները բոլորը ճիշտ են պտտվում (օրինակ ՝ ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ ՝ առաջ), ապա մեքենան տեղադրեք հարթ մակերևույթի վրա (մարմար, վինիլ, փայտ, ՉԻ գորգ) և մեքենան շրջեք: Վայելեք:

Քայլ 18: Ինչպես է այն աշխատում

Bluetooth RC Controller հավելվածը մեքենայի bluetooth մոդուլ HC-05- ին ուղարկում է հետևյալ հրամանները (կերպարների տեսքով).

'F' առաջ գնալու համար

«B» ՝ հետ գնալու համար

'L' ձախ թեքվելու համար

'R' ՝ աջ թեքվելու համար

'S' մեքենան կանգնեցնելու համար

Ավելի շատ հրամանների համար, որոնք կարող եք ավելացնել Arduino կոդին, դիմեք հավելվածի Կարգավորումներ:

Arduino տախտակի տրամաբանությունը կարդում է Bluetooth HC-05 մուտքը (անընդհատ օղակի () գործառույթում) ՝ օգտագործելով RX/TX միացումները և հրահանգում է Motor Shield- ին շարժիչները/անիվները շարժել հրամանը կատարելու համար: Օրինակ ՝ Arduino- ն ձախ թեքելու համար շարժում է M1 և M2 շարժիչները առաջ և M3 և M4 շարժիչները հետ: