Arduino Bluetooth робот кола: 18 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Създайте своя първи автомобил -робот Arduino!

Най-пълните и изчерпателни стъпка по стъпка визуални инструкции за изграждане на първия ви автомобил с Bluetooth Arduino Bluetooth. Наслади се!

Стъпка 1: Преглед на проекта

Шасито на робот за кола съдържа долната рамка, върху която са прикрепени двигателите, които задвижват гумите/джантите. Двигателите са свързани към задвижван щит за моторно задвижване, който е свързан (в стил "piggyback") към платката Arduino UNO. Модул за Bluetooth приемник също е свързан към платката Arduino. Arduino е програмиран да получава Bluetooth сигнали от приложение за Android и да включва/изключва двигателите, като по този начин завърта колелата и премества колата.

Стъпка 2: Методология: Вземете, подгответе се, сглобете

• Вземете компоненти: Съберете всички компоненти предварително, за да завършите проекта.
• Подгответе модули: Прикрепете конектори към всички модули, които са свързани заедно.
• Сглобяване на проект: Последователността на сглобяването, за да се осигурят гладки и лесни връзки.

Стъпка 3: Компоненти

• Arduino Uno R3 Board: Проектът използва Freenove UNO R3, но всяка дъска, съвместима с Arduino, ще го направи. Arduino съдържа кода на проекта, чете (въвежда) Bluetooth сигнали от Bluetooth модула и записва (извежда) сигнали към щита на двигателя.
• L293D щит за моторно задвижване: Проектът използва платка за разширение на Gikfun Motor Drive Shield L293D за Arduino UNO. Щитът на двигателя чете (входни) сигнали от платката Arduino и задвижва (извежда) серво, които въртят колелата.
• HC-05 Bluetooth Wireless: Проектът използва DSD-Tech HC-05 Bluetooth сериен преминаващ модул. Bluetooth модулът получава (въвежда) Bluetooth сигнали от приложението за Android и изпраща (извежда) сигнали към дъската Arduino.
• Комплект робот за кола: Комплектът съдържа шаси, двигатели, гуми/колела, проводници, винтове, гайки и т.н. Основният комплект включва шаси (може би 2), 4 двигателя, 4 колела и гайки, болтове, винтове и 2 проводника на мотор.
• Батерии: Две батерии: 9V за платката Arduino и 4 AA модул за щита на двигателя. 9V батерия задвижва Arduino, а единица от 4 батерии AA задвижва щита на двигателя.
• Приложение за Android: Приложение за Android Bluetooth RC контролер за изпращане на Bluetooth сигнали до колата робот. Приложението контролира движението на автомобила на робота (вървете напред, върнете се назад, завийте наляво, завийте надясно).

Стъпка 4: Подготовка: Общ преглед

Автомобилът -робот обикновено се продава (eBay, Amazon, Banggood и др.) Или като основен комплект (шаси, двигатели, колела, гайки, болтове, проводници, но без платки) или като пълен комплект (с Arduino, Motor Shield, Bluetooth, Батерии, инструкции за сглобяване и, по избор, други сензори). Сглобяването е същото, стига да имате всички компоненти.

Стъпка 5: Проводници на двигателя

Всеки двигател трябва да бъде свързан към 2 проводника: заземяване и напрежение. За последователност свържете (чрез запояване или куки) положителния проводник на напрежението (червен) към горния съединител на двигателя и отрицателния заземен проводник (черен, син или друг цвят) към долния конектор на двигателя.

Направете това ПРЕДИ сглобяването, всеки двигател поотделно. Ако след сглобяването, запояването на долната жична връзка може да бъде малко сложно (но изпълнимо!). Препоръчително е също така да се запояват проводниците вертикално (насочени нагоре, а не странично), като по този начин се осигурява по -голяма дължина на проводника, което улеснява свързването на другия край към щита на двигателя.

Стъпка 6: Bluetooth проводници

Bluetooth модулът HC-05 се нуждае от 4 проводника:

RX & TX: Женски (от страна на HC-05) към мъжки (TX & RX щифтове на заглавката на Motor Shield).

VCC & GND: Женски (от HC -05 страна) до женски (Servos на моторния щит + и - щифтове).

Стъпка 7: Проводници на щита на двигателя

Двигателният щит ще седи върху дъската на Arduino (пиггибек), така че неговите GPIO (щифтове) ще съответстват на дъската на Arduino под него. Не можем или не искаме да запояваме щифтовете на дъската Arduino директно.

Така че, трябва да запояваме 2-пинов хедър към GPIO 0 & 1 на щита на двигателя (следователно се свързва съответно към щифтовете Arduino RX & TX отдолу). По-късно те ще се свържат с HC-05 Bluetooth TX & RX щифтове (така че в обратен ред: Bluetooth RX към Arduino TX и Bluetooth TX към Arduino RX).

Стъпка 8: Логически код на Arduino

Arduino трябва да чете входни сигнали (Bluetooth) и да записва изходни команди към двигателите, за да премества колелата. Кодът може да бъде копиран, поставен от полето по -долу в Arduino IDE на вашия Mac/PC, след което качен на дъската на Arduino.

Кодът се нуждае от библиотеката AFMotor (AF = Ada Fruit). Това е стандартна библиотека и може да бъде инсталирана директно от Arduino IDE (не са необходими външни връзки). Придвижете се до Sketch> Include Library> Manage Libraries, след което потърсете от Adafruit Motor Shield. Инсталирайте Версия 1.0.1 (не 2.0) за този проект. След това копирайте/поставете кода по -долу в нов файл на IDE проект, Проверете, след това Качете. След като качването е успешно, изключете дъската на Arduino (тъй като тя ще запази кода в паметта си). Arduino вече е готов като самостоятелно устройство.

Стъпка 9: Android Arduino Bluetooth RC Car App

На телефон с Android отворете Google Play Store и изтеглете приложението Arduino Bluetooth RC Car. Приложението по-късно ще се сдвои с модула Bluetooth HC-05, след като бъде свързан към Arduino/Motor Shield. Приложението ще ви позволи да контролирате движението на колата.

Стъпка 10: Батерии

Ще са ви необходими 2 батерии:

9V батерия с щракване на батерията, която ще захранва платката Arduino.

Поставка за батерии 4xAA (или каквото и да е необходимо на вашия комплект за роботи) за захранване на щита на двигателя. Може да се наложи кабелите да бъдат нагънати, за да се гарантира, че те се вписват здраво в щифта на щита на двигателя.

Стъпка 11: Монтаж: Общ преглед

Последователността на сглобяване е важна, за да се осигури плавен напредък до успешен край на проекта. Така, 1. Започнете с шасито (двигатели, колела)

2. Свържете щита на двигателя с платката Arduino.

3. Свържете двигателите към щита на двигателя

4. Свържете Bluetooth модула HC-05 към щита на двигателя

Стъпка 12: Комплект робот за кола

Комплектът най -вероятно ще има инструкции за сглобяване, но те обикновено се придържат към следните стъпки:

1. Вземете решение за предната и задната част на автомобила (на снимката предната част е насочена нагоре, както при напредването от гледна точка на зрителя).

2. Маркирайте двигателите като ляв преден, ляв заден и десен преден, десен заден. Това е за улесняване на връзките към лявата и дясната страна на щита на двигателя.

3. Сглобете всеки двигател на свой ред, като отбележите разположението, както е на снимката (предните двигатели са обърнати назад, задните двигатели са обърнати напред). За всеки двигател:

3.1 Поставете двигателя на шасито

3.2 Закрепете със скобите от всяка страна

3.3 Добавете винта и гайките и затегнете, за да фиксирате двигателя на място

3.4 Добавете енкодера на скоростта (черен/сив кръг)

3.5 Прикрепете колелото към външната страна на двигателя

Стъпка 13: Arduino & Motor Shield

Motor Shield ще върне обратно платката Arduino. Поставете щита на двигателя върху Arduino, като осигурите правилното подравняване на щифтовете: Щитовете на Motor Shield 0 RX и 1 TX върху щифтовете Arduino 0 RX и 1 TX.

Натиснете леко надолу, докато двете платки са здраво подравнени и свързани. Когато приключи, Щитът на двигателя отляво ще бъде над входа на батерията на Arduino 9V.

Поправете малка празна кутия в средата на шасито и поставете комбинацията Arduino/Motor Shield отгоре (малко над двигателите).

Уверете се, че Bluetooth RX/TX е обърнат към предната част на автомобила и 9V батерията на Arduino отляво на автомобила. Щифтовете M1 & M2 на щита за двигатели сега са вляво от колата, а щифтовете M3 & M4 вече са вдясно от колата.

Стъпка 14: Окабеляване на щита на двигателя

Моторният щит има 4 конектора на двигателя: M1, M2 от лявата страна и M3, M4 от дясната страна. Двигателят има жълт проводник -ve и +ve червен проводник (вижте снимката). Първият щифт на всеки М е щифтът, насочен навън (напр. M1/M4 1 -ви пин е обърнат отпред, M2/M3 1 -ви щифт е обърнат отзад).

M1 свързва предния ляв двигател: 1 -ви щифт -ve, 2 -ри пин +ve

M2 свързва левия заден двигател: 1 -ви щифт -ve, 2 -ри пин +ve

M3 свързва десния заден двигател: 1 -ви щифт -ve, 2 -ри пин +ve

M4 свързва десния преден двигател: 1 -ви пин -ve, 2 -ри пин +ve

Правилните Mx връзки са важни, за да се гарантира, че колелата се въртят заедно в правилната посока. Например, когато колата трябва да се движи напред, всички колела трябва да се въртят обратно на часовниковата стрелка, а обратното е вярно за движение назад.

Стъпка 15: HC-05 Bluetooth окабеляване

Bluetooth модулът HC -05 се нуждае от 4 проводника: RX & TX се свързват към Arduino/Motor Shield TX & RX, GND & VCC към Servos на Motor Shield - & + щифтове. От предната лява страна на щита на двигателя има 2 групи по 3 щифта всеки; това е вторият клъстер (по -близо до USB порта), който трябва да бъде свързан, най -левият щифт е -ve, а най -десният е +ve).

Bluetooth RX (черен) -> 2 -пинов хедър на моторния щит 1 (TX)

Bluetooth TX (червен) -> 2 -пинов заглавие на моторния щит 0 (RX)

Bluetooth GND (кафяв) -> - Сервомотори (най -ляв щифт)

Bluetooth VCC (червен) -> + Servos (най -десният щифт)

Стъпка 16: Окабеляване на батерии

Поправете (използвайки Blu Tack, двустранна лента или лепило) 9V батерията към предната част на автомобила. Свържете капачката на батерията към входа на батерията на Arduino 9V (от лявата страна на автомобила). Зелената светлина на щита на двигателя ще светне на Bluetooth модула (обикновено червен), ще започне да мига (показвайки готовност за сдвояване).

Закрепете батерията от 4 АА към гърба на колата. Свържете отрицателния (черен) и положителния (червен) проводник към щифтовете на акумулатора на щита на двигателя (2 сини щифта, обърнати към задната част на автомобила). Десният щифт с маркировка GND се свързва с черния проводник, другият ляв щифт с червения проводник.

Стъпка 17: Тестване и шофиране

Колата вече е готова! Но за да го направим действително, трябва да сдвоим неговия Bluetooth модул с приложението за Android. Уверете се, че индикаторът на Bluetooth модула мига вкл./Изкл., Което показва, че може да се търси и е готов за сдвояване.

1. Отворете Настройки на телефона си с Android> Bluetooth и потърсете Bluetooth модула за кола. В нашия проект модулът е DSD TECH HC-05, паролата/пина обикновено е 1234 (ако не, тогава 0000). Сдвоете телефона с Android с HC-05.

2. Стартирайте приложението Bluetooth RC Car, отворете Настройки (меню с икона на зъбно колело), след което от менюто Опции изберете „Свързване с кола“. Ако всичко е наред, връзката се осъществява (мигането на Bluetooth спира) и големият червен кръг горе вляво на екрана на приложението ще стане зелен.

3. Поставете шасито на колата върху тънка дълга кутия на бюрото си, така че кутията да е в средата на шасито и колелата да могат да се въртят свободно около нея. Тествайте връзката, като докоснете всеки бутон напред, назад, надясно и наляво на екрана на приложението. Гледайте видео за визуални ефекти.

4. Ако всички колела се въртят правилно (например обратно на часовниковата стрелка за напред), поставете колата върху гладка повърхност (мрамор, винил, дърво, НЕ килим) и карайте колата наоколо. Наслади се!

Стъпка 18: Как работи

Приложението Bluetooth RC Controller изпраща следните команди (под формата на знаци) към Bluetooth модула на автомобила HC-05:

'F', за да продължите напред

'B', за да се върнете назад

'L', за да завиете наляво

'R', за да завиете надясно

'S' да спре колата

Обърнете се към настройките на приложението за още команди, които можете да добавите към кода на Arduino.

Логиката на платката Arduino чете Bluetooth HC-05 входа (непрекъснато във функцията loop ()), използвайки RX/TX връзките, и инструктира щита на двигателя да премести двигателите/колелата за изпълнение на командата. Например, за да завиете наляво, Arduino премества двигатели M1 и M2 напред и двигатели M3 и M4 назад.