Как сделать ровер под управлением Android: 8 шагов (с картинками)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

В этом руководстве я покажу вам, как построить автомобиль или вездеход, управляемый Android.

Как работает робот под управлением Android?

Робот, управляемый приложением Android, связывается через Bluetooth с модулем Bluetooth, установленным на роботе. При нажатии каждой кнопки в приложении соответствующие команды отправляются роботу через Bluetooth. Отправляемые команды имеют формат ASCII. Затем Arduino на роботе проверяет команду, полученную с его ранее определенными командами, и управляет двигателями Bo в зависимости от полученной команды, чтобы заставить его двигаться вперед, назад, влево, вправо или останавливаться.

Шаг 1. Необходимые вещи

1. ардуино нано

Что такое Ардуино?

Arduino - это электронная платформа с открытым исходным кодом, основанная на простом в использовании аппаратном и программном обеспечении. Платы Arduino могут считывать входные данные - свет на датчике, палец на кнопке или сообщение Twitter - и превращать его в выход - активировать двигатель, включать светодиод, публиковать что-то в Интернете. Вы можете указать своей плате, что делать, отправив набор инструкций микроконтроллеру на плате. Для этого вы используете

язык программирования Arduino (на основе Wiring) и программное обеспечение Arduino (IDE) на основе Processing.

На протяжении многих лет Arduino был мозгом тысяч проектов, от повседневных предметов до сложных научных инструментов. Мировое сообщество разработчиков - студенты, любители, художники, программисты и профессионалы - собрались вокруг этой платформы с открытым исходным кодом, их вклад в сумме позволил получить невероятное количество доступных знаний, которые могут оказаться большой помощью как новичкам, так и экспертам.

Arduino родился в Ivrea Interaction Design Institute как простой инструмент для быстрого прототипирования, предназначенный для студентов, не имеющих опыта работы в области электроники и программирования. Как только она достигла более широкого сообщества, плата Arduino начала меняться, чтобы адаптироваться к новым потребностям и задачам, дифференцируя свое предложение от простых 8-битных плат до продуктов для приложений IOT, носимых устройств, 3D-печати и встроенных сред. Все платы Arduino имеют полностью открытый исходный код, что дает пользователям возможность создавать их независимо и, в конечном итоге, адаптировать к своим конкретным потребностям. Программное обеспечение также имеет открытый исходный код, и его объем растет благодаря вкладам пользователей со всего мира.

Atmega328

8-битный микроконтроллер AVR на базе RISC Atmel объединяет 32 КБ флэш-памяти ISP с возможностями чтения во время записи, 1 КБ EEPROM, 2 КБ SRAM, 23 линии ввода-вывода общего назначения, 32 рабочих регистра общего назначения, три гибких таймера / счетчики с режимами сравнения, внутренними и внешними прерываниями, последовательным программируемым USART, байтовым 2-проводным последовательным интерфейсом, последовательным портом SPI, 6-канальным 10-битным аналого-цифровым преобразователем (8 каналов в пакетах TQFP и QFN / MLF), программируемый сторожевой таймер с внутренним генератором и пять программно выбираемых режимов энергосбережения. Устройство работает

между 1,8-5,5 вольт. Пропускная способность устройства приближается к 1 MIPS на МГц.

2. модуль bluetooth

Модуль HC-05 - это простой в использовании модуль Bluetooth SPP (Serial PortProtocol), предназначенный для прозрачной настройки беспроводного последовательного соединения.

Модуль Bluetooth с последовательным портом полностью соответствует требованиям Bluetooth V2.0 + EDR (повышенная скорость передачи данных) с модуляцией 3 Мбит / с с полным радиоприемопередатчиком 2,4 ГГц и основной полосой частот. Он использует CSR Bluecore 04-Внешняя однокристальная система Bluetooth с технологией CMOS и AFH (функция адаптивной скачкообразной перестройки частоты). Он занимает всего 12,7 x 27 мм. Надеюсь, это упростит ваш общий цикл проектирования / разработки.

Характеристики

Аппаратные особенности

 Типичная чувствительность -80 дБм

 Мощность передачи RF до +4 дБм

 Работа с низким энергопотреблением 1,8 В, ввод / вывод от 1,8 до 3,6 В

 PIO контроль

 Интерфейс UART с программируемой скоростью передачи данных

 Со встроенной антенной

 С краевым соединителем

Возможности программного обеспечения

 Скорость передачи по умолчанию: 38400, биты данных: 8, стоповый бит: 1, четность: без четности, управление данными: есть.

Поддерживаемая скорость передачи: 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400, 460800.

 При нарастании импульса в PIO0 устройство будет отключено.

 Порт инструкции состояния PIO1: низкий уровень отключения, высокий уровень подключения;

 PIO10 и PIO11 могут быть подключены к красному и синему светодиоду отдельно. Когда хозяин и раб

спарены, красный и синий светодиоды мигают 1 раз / 2 с с интервалом, при отключении только синий светодиод мигает 2 раза / с.

 Автоматическое подключение к последнему включенному устройству по умолчанию.

 Разрешить сопряженному устройству подключаться по умолчанию.

 ПИН-КОД автоматического сопряжения: "0000" по умолчанию

 Автоматическое переподключение через 30 минут при отключении из-за выхода за пределы диапазона подключения.

3.бо мотор с колесами

Мотор-редукторы обычно используются в коммерческих приложениях, где требуется, чтобы оборудование могло прикладывать большое количество силы для перемещения очень тяжелого объекта. Примеры такого оборудования включают подъемный кран или подъемный домкрат.

Если вы когда-нибудь видели кран в действии, вы видели отличный пример того, как работает мотор-редуктор. Как вы, наверное, заметили, кран можно использовать для подъема и перемещения очень тяжелых предметов. Электродвигатель, используемый в большинстве кранов, представляет собой тип редукторного двигателя, в котором используются основные принципы снижения скорости для увеличения крутящего момента или силы.

Мотор-редукторы, используемые в кранах, обычно являются специальными типами, которые используют очень низкую скорость вращения на выходе для создания невероятного крутящего момента. Однако принципы работы мотор-редуктора, используемого в кране, точно такие же, как и в приведенных в качестве примера электрических часах. Выходная скорость ротора снижается с помощью ряда больших шестерен до тех пор, пока частота вращения последней шестерни не станет очень низкой. Низкая скорость вращения помогает создать большое усилие, которое можно использовать для подъема и перемещения тяжелых предметов.

4. драйвер двигателя l298

L298 представляет собой интегрированную монолитную схему в 15-выводных корпусах Multiwatt и PowerSO20. Это высоковольтный, сильноточный двойной полномостовой драйвер, предназначенный для работы со стандартными логическими уровнями TTL и управления индуктивными нагрузками, такими как реле, соленоиды, двигатели постоянного тока и шаговые двигатели. Предусмотрены два входа включения для включения или отключения устройства независимо от входных сигналов. Эмиттеры нижних транзисторов каждого моста соединены вместе, и соответствующий внешний вывод может использоваться для подключения внешнего измерительного резистора. Предусмотрен дополнительный вход питания, так что логика работает при более низком напряжении.

Ключевая особенность

 РАБОЧЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ ПИТАНИЯ ДО 46 В

 НИЗКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ НАСЫЩЕНИЯ

 ОБЩИЙ ТОК ПОСТОЯННОГО ТОКА ДО 4А

 ВХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ЛОГИЧЕСКОГО / "0 \" ДО 1,5 В (ВЫСОКАЯ ШУМОВАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ)

 ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРЕВА

5,18650 * 2 батареи

Для правильной работы электронной системы необходим стабильный источник питания постоянного тока. Требуемая мощность постоянного тока обеспечивается двумя литий-ионными батареями 18650 емкостью 2500 мАч. но микроконтроллеру для правильной работы требуется 5В… поэтому мы добавили регулятор на 5В. это использованный lm7805.

6. акриловый лист

Шаг 2: Принципиальная схема

Шаг 3: печатная плата

припаять что-нибудь в точечной доске

Шаг 4: Создание погони

я использовал акрил, чтобы сделать погоню

Шаг 5: Заявление

ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ

RemoteXY - это простой способ создать и использовать мобильный графический пользовательский интерфейс для плат контроллеров для управления через смартфон или планшет. В систему входят:

· Редактор мобильных графических интерфейсов для плат контроллеров, расположенный на сайте remotexy.com

· Мобильное приложение RemoteXY, позволяющее подключаться к контроллеру и управлять им через графический интерфейс. Скачать приложение.

· Отличительные черты:

Структура интерфейса хранится в контроллере. При подключении нет взаимодействия с серверами для загрузки интерфейса. Структура интерфейса загружается в мобильное приложение с контроллера.

Одно мобильное приложение может управлять всеми вашими устройствами. Количество устройств не ограничено.

· Связь между контроллером и мобильным устройством с помощью:

Блютуз;

WiFi-клиент и точка доступа;

Ethernet по IP или URL;

Интернет из любой точки мира через сервер облака.

· Генератор исходного кода поддерживает следующие контроллеры:

Arduino UNO, Arduino MEGA, Arduino Leonardo, Arduino Pro Mini, Arduino Nano, Arduino MICRO;

WeMos D1, WeMos D1 R2, WeMos D1 mini;

NodeMCU V2, NodeMCU V3;

TheAirBoard;

ChipKIT UNO32, ChipKIT uC32, ChipKIT Max32;

· Поддерживаемые коммуникационные модули:

Bluetooth HC-05, HC-06 или совместимый;

WiFi ESP8266;

Ethernet Shield W5100;

· Поддерживаемая IDE:

Arduino IDE;

FLProg IDE;

MPIDE;

· Поддерживаемые мобильные ОС:

Android;

· RemoteXY - это простой способ создать уникальный графический интерфейс для управления микроконтроллерным устройством через мобильное приложение, например Arduino.

· RemoteXY позволяет:

· Разработать любой графический интерфейс управления, используя элементы управления, отображения и оформления в любой их комбинации. Вы можете разработать графический

· Интерфейс для любых задач, размещение элементов на экране с помощью онлайн-редактора. Онлайн-редактор размещен на сайте remotexy.com.

· После разработки графического интерфейса вы получаете исходный код микроконтроллера, реализующего ваш интерфейс. Исходный код предоставляет структуру для взаимодействия вашей программы с элементами управления и дисплеем. Таким образом, вы можете легко интегрировать систему управления в вашу задачу, для которой вы разрабатываете устройство.

· Управлять микроконтроллерным устройством с помощью смартфона или планшета с графическим интерфейсом. Для управления использовалось мобильное приложение RemoteXY.

В начале определены контакты, которые будут использоваться для управления двигателями. Далее - выводы сгруппированы в два массива, левый и правый мотор соответственно. Для управления каждым двигателем через микросхему драйвера L298N необходимо использовать три сигнала: два дискретных, определяющих направление вращения двигателя, и один аналоговый, определяющий скорость вращения. Расчетом этого пина мы занялись в функции Wheel. На вход функции передается указатель двигателя, выбранного массивом выводов, и скорость вращения в виде значения со знаком от -100 до 100. Если значение скорости равно 0, двигатель отключается.

В предопределенной функциональной настройке сконфигурированы выходные контакты. Для аналогового сигнала используются выводы, которые могут работать как преобразователи ШИМ. Это пины 9 и 10, они не требуют настройки в IDE Arduino.

В заранее заданном цикле функций на каждой итерации программы вызывается обработчик библиотеки RemoteXY. Далее идет управление светодиодом, затем управление моторами. Для управления двигателем считайте координаты X и Y джойстика из структуры полей RemoteXY. На основе координат выполняется операция по вычислению скорости каждого двигателя, а вызов функции Wheel устанавливает скорость двигателя. Эти расчеты выполняются в каждом цикле программы, обеспечивая непрерывный контроль расчетов пинов двигателей на основе координат джойстика.

СКАЧАТЬ ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ИЗ PLAYSTORE

Шаг 6: ПРОГРАММА

ПРОГРАММА И ЦЕПЬ

Шаг 7: ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ВЗГЛЯД

СЧАСТЛИВЫЕ СОЗДАНИЯ