КОНТРОЛИРАН WIFI ZUMO ROBOT: 3 стъпки

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

Преглед на хардуера:

 RedBearLab CC3200:

Устройството SimpleLink CC3200 на Texas Instrument е безжично MCU, което интегрира високопроизводително ядро ARM Cortex-M4, работещо до 80 MHz, което позволява разработването на цяло приложение с една IC. Това устройство включва голямо разнообразие от периферни устройства, включително бърз паралелен интерфейс на камерата, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C и четириканален ADC. Подсистемата за управление на захранването включва интегриран DC-DC преобразувател, поддържащ широк диапазон на захранващо напрежение с ниска консумация на енергия.

Основни характеристики:-CC3200 двуядрен MCU: ARM Cortex-M4 ядро на 80 MHz за приложение и специално ARM ядро за обработка на Wi-Fi мрежа

- 256KB RAM 1MB серийна флаш памет с файлова система за потребителя. - Хардуерен крипто двигател за усъвършенствана бърза сигурност, включително AES, DES, 3DES, SHA2 MD5, CRC и контролна сума.

- До 27 индивидуално програмируеми, мултиплексирани GPIO пина, включително бърз паралелен интерфейс на камерата, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C и четириканален ADC.

-Мощен крипто двигател за бързи, сигурни Wi-Fi и интернет връзки с 256-битово AES криптиране за TLS и SSL връзки.

- Технология SmartConfig, режим AP и WPS2 за лесно и гъвкаво предоставяне на Wi-Fi

 Zumo Robot v1.2:

Таблото за управление на робота Zumo е щит, предназначен за използване с CC3200 или съвместими устройства като основен контролер. Той е с размери по -малко от 10 см от всяка страна. Той използва два 75: 1 HP микромеханични редуктора за задвижване на протекторите, осигурявайки много въртящ момент и максимална скорост от приблизително 2 фута в секунда (60 см/сек). Също така, той включва 0,036 дебело лазерно изрязано сумо острие от неръждаема стомана, монтирано в предната част на шасито за бутане около обекти като други роботи, и матрица от сензори за отражение, монтирана по предния ръб на Zumo (зад сумо острието) позволява на Zumo да открива функции на земята пред него, като линии за проследяване или ръбове за избягване.

Основни характеристики:- Двойни двигатели на H-Bridge.

- Звуков сигнал.

- Потребителски светодиод и бутон.

- 3-осен акселерометър, компас и жироскоп

Стъпка 1: Настройка на хардуера

Хардуерни изисквания:

 RedBearLab CC3200

 Zumo Robot за Arduino v1.2

 Две 2,54 мм мъжки заглавки

 Два първокласни проводника женско-женски

 Четири батерии тип АА

Започвайки от предварително сглобения робот Zumo за Arduino v1.2, има само няколко стъпки за изграждане на нов Zumo CC3200:

 Запоявайте ред заглавки към щита Zumo Поло Zulu Shield за ръководството на потребителя на Arduino описва подробно как да сглобите робота Zumo от комплект и на страница 16 как да го разглобите достатъчно, за да добавите нови компоненти. Процесът на разглобяване е обобщен и леко анотиран по -долу.

1. Извадете релсите от шасито и внимателно издърпайте двете задвижващи зъбни колела от валовете на двигателя.

[Зъбните колела са много плътно прикрепени към валовете на двигателя: най -сигурният начин да ги премахнете е да поставите зъбното колело в малък тиск и внимателно да почукате вала на двигателя с 3/32 инчов перфоратор (или малък пирон). На практика не е необходимо напълно да премахвате зъбните колела от валовете на двигателя; като ги плъзнете точно извън шасито, но все още на вала, е възможно да отделите щита от шасито. Като не ги премахнете напълно, ще бъде по -лесно да възстановите зъбните колела по -късно.]

2. Свалете капака на батерията и батериите от шасито.

3. Развийте всичките четири комплекта машинни винтове и гайки, които държат щита към шасито. Стиснете отрицателната пружина на клемата на акумулатора и леко освободете двата извода на батерията през отворите в шасито. Двигателите ще останат прикрепени към щита, докато се отделя от шасито.

5. Внимателно огънете двата двигателя от щита, за да позволите да се отстрани предната част на дистанционната плоча.

[И двата дистанционни елемента ще трябва да бъдат премахнати за запояване на нови заглавки и тъй като те са почти, но не перфектно двустранно симетрични, ще искате да обърнете внимание на тяхното разположение, така че процесът на сглобяване да протича гладко.]

6. Запоявайте ред заглавки към щита Zumo, който осигурява достъп до щифтове 5, 6, 9 и 10

7. Можете да сглобите отново Zumo, като следвате процедурата за разглобяване в обратен ред.

[Внимавайте да смените частите на дистанционната плоча точно както са били първоначално монтирани. Тъй като те не са перфектно двустранно симетрични, лесно е погрешно да замените дистанционерите с главата надолу. Задният ръб на задния дистанционер има изключително широк прорез от едната страна, за да освободи място за заглавката на "конектора за зареждане" до превключвателя за включване/изключване. Уверете се, че задният дистанционер седи перфектно между кутията на батерията и щита.]

 Свържете джъмпер проводник между щифтове 5 и 9 и друг проводник между щифтове 6 и 10.

Забележка: Платката RedBearLab CC3200 поддържа само PWM изход на пинове 5 и 6, докато; щитът Zumo свързва щифтове 9 и 10 към PWM входовете на драйвера на двигателя DRV8835. По този начин тези два джъмпера са необходими.

 Изключете матрицата на сензора за отражателна способност на Zumo от предната долна част на Zumo. сензорите произвеждат 5V сигнали, които могат да повредят трайно максимум 1.5V аналоговите входове на CC3200.

 Включете RedBearLab CC3200 в горната част на щита Zumo.

Стъпка 2: Софтуер

 Версия Energia17 MT: За създаване и изпълнение на приложения, които се изпълняват на RedBearLab CC3200 LP.

Забележка: Използвайте само Energia Release 0101E0017.

 Обработка 2.2.1: За да стартирате програма от страна на хост, която контролира Zumo CC3200. Забележка: Не забравяйте да изтеглите Processing 2.x, а не 3.x; много от примерите използват библиотеки, които все още не са пренесени в Processing 3.x.

Софтуерна настройка:

 Инсталирайте Energia версия 17 MT, за да можете да създавате и изграждате скици, които се изпълняват на Zumo. Ако използвате Windows версията на Energia, трябва също така, - Инсталирайте драйверите на RedBearLab USB, за да активирате Energia MT да изтегля програми на RedBearLab CC3200 и да активирате серийни комуникации с CC3200 през COM COM порт на Windows.

- Инсталирайте драйверите CC3200 за Windows (вижте инструкциите в раздела "CC3200 LaunchPad" за подробности).  Инсталирайте Processing 2.2.1, за да можете лесно да създавате скици, които комуникират със Zumo чрез Wi-Fi.

Отстраняване на неизправности: Ако използвате Windows и Energia не може да качва в CC3200, уверете се, че сте инсталирали драйверите CC3200 за Windows. Ако след инсталацията Energia все още не може да качи, копирайте cc3200_drivers_win/i386/ftd2xx.dll в папката, съдържаща програмата за качване на Energia (cc3200load.exe): Energia_installation_folder/hardware/tools/lm4f/bin.

Стъпка 3: Демо

След хардуерно сглобяване и инсталиране на описаните по -горе софтуерни инструменти, основната хардуерна функционалност на Zumo CC3200 може да бъде демонстрирана с помощта на обикновена скица на Energia MT, която комуникира със Скица за обработка. Заедно тези скици осигуряват лесен контрол на клавиатурата на двигателите на Zumo и показват в реално време данните за акселерометъра и жироскопа на Zumo.

Изградете и качете демонстрация на ZumoTest:

 Свържете Zumo към вашия компютър с USB кабел.

- Превключете превключвателя на захранването на Zumo Bot в положение „изключено“(захранването ще се подава към CC3200 чрез USB връзката).

- Свържете RedBearLab CC3200 USB към един от USB портовете на вашия компютър.

 Разархивирайте папката „ZumoTest“от прикачените файлове и щракнете двукратно върху файла ZumoTest/ZumoTest.ino. Просто отидете до вашата инсталация на Energia MT и свържете програмата energia.exe с.ino файлове.

В рамките на Energia MT IDE:- Изберете платката RedBearLab CC3200 EMT (чрез Tools> Board> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Изберете COM порта, който е свързан към Zumo (чрез Инструменти> Сериен порт> COMx). Ако използвате Windows, това е "mbed Serial Port", който се появява под "Ports (COM & LPT)" в Device Manager.- Щракнете върху бутона "Upload", за да изградите и качите скицата на ZumoTest в CC3200.

 Нулирайте CC3200, като натиснете и освободите бутона за нулиране на RedBearLab CC3200. Забележка: понякога Energia MT има проблеми с качването на скици в RedBearLab CC3200. В тези случаи често помага да изключите и свържете отново USB кабела и да опитате да качите отново.

 Скицата ZumoTest по-горе стартира собствена мрежа, наречена "zumo-test" с парола "парола", която трябва да бъде открита от вашия компютър. - Свържете вашия компютър към WiFi мрежата zumo-test

 Разархивирайте папката „Zumo Test Sketch“и щракнете двукратно върху файла zgraph/zgraph.pde.

Забележка: Първият път, когато удвоите скица след инсталиране на Processing, Windows ще ви попита коя програма трябва да отвори скицата. Просто отидете до вашата инсталация на Processing и свържете изпълнимия process.exe с.pde файлове.

В рамките на IDE за обработка:

- Щракнете върху бутона Run, за да започнете да изпълнявате скицата

- Изчакайте прозореца на графиката да се появи и въведете буквата „c“, за да започнете непрекъснато събиране и показване на данните за акселерометъра от Zumo Трябва да видите три отделни графични линии с данни за ускорението, един за оста x, y и z. Всяко движение на Zumo трябва да бъде отразено в незабавни промени в тези сюжети. Можете да преминете към показване на жироскопични данни в реално време, като напишете „G“, когато графичният прозорец има фокус, и да се върнете към дисплея за ускорение в реално време, като напишете „A“.

Можете също да управлявате Zumo CC3200, като използвате клавишите на клавиатурата 'w', 'a', 's', 'd' и '' (интервал). 'W' - карайте напред

'a' - завийте наляво

's' - карайте назад

'd' - завийте надясно

' - stop Вижте файла zgraph/zgraph.pde за допълнителни клавиатурни команди.

Изградете и качете демо за балансиране на Zumo

 Инсталиране на библиотека за обработка: Тази демонстрация изисква ControlP5 (библиотека с графичен интерфейс за обработка) и може да бъде изтеглена от прикачените файлове. Следвайте следните инструкции, за да инсталирате тази библиотека в Processing.

- Стартирайте приложението Processing

- Намерете папката си за обработка на скица, като изберете елемента от менюто Файл> Предпочитания и потърсите „Местоположение на Sketchbook“

- Копирайте папката ControlP5 в папката библиотеки на вашата скица. Ще трябва да създадете папката библиотеки, ако това е първата ви инсталирана библиотека.

 Свържете Zumo към вашия компютър с USB кабел.

- Превключете превключвателя на захранването на Zumo Bot в положение „изключено“(захранването ще се подава към CC3200 чрез USB връзката).

- Свържете RedBearLab CC3200 USB към един от USB портовете на вашия компютър.

 Разархивирайте папката „ZumoBalance“от прикачените файлове и щракнете двукратно върху файла ZumoBalancing/Balancing.ino. В рамките на IDEA на Energia MT:

- Изберете платката RedBearLab CC3200 EMT (чрез Tools> Board> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Изберете COM порта, който е свързан към Zumo (чрез Инструменти> Сериен порт> COMx). Ако използвате Windows, това е "mbed Serial Port", който се появява под "Ports (COM & LPT)" в Device Manager.- Щракнете върху бутона "Upload", за да изградите и качите балансиращата скица в CC3200.

 Нулирайте CC3200, като натиснете и освободите бутона за нулиране на RedBearLab CC3200.

Забележка: понякога Energia MT има проблеми с качването на скици в RedBearLab CC3200. В тези случаи често помага да изключите и свържете отново USB кабела и да опитате да го качите отново.

 Скицата ZumoBalancing по-горе стартира собствена мрежа, наречена "zumo-balancing" с парола "парола", която трябва да бъде открита от вашия компютър.

1. Свържете компютъра си с Zumo-балансиращата Wi-Fi мрежа

 Разархивирайте папката „Zumo Balance Sketch“от прикачения файл и щракнете двукратно върху файла zbalacing/zbalancing.pde.