Радиоуправляемый автомобиль с управлением от Интернета вещей с пультом дистанционного управления или шлюзом Smart Lamp: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Для не связанного с этим проекта я писал код Arduino, чтобы общаться с умными лампами MiLight и пультами дистанционного управления для ламп, которые есть у меня дома.

После того, как мне удалось перехватить команды с беспроводных пультов дистанционного управления, я решил сделать небольшую радиоуправляемую машинку, чтобы проверить код. Оказывается, пульты дистанционного управления 2,4 ГГц, используемые в этих лампах, имеют сенсорное кольцо на 360 градусов для выбора оттенков, и оно на удивление хорошо работает для управления радиоуправляемым автомобилем!

Кроме того, используя шлюз MiLight или концентратор MiLight ESP8266, вы можете управлять автомобилем со смартфона или любого устройства, подключенного к Интернету!

Шаг 1: происхождение этого проекта

Этот проект основан на линейке беспроводных умных лампочек, появившихся на рынке несколько лет назад. Первоначально они продавались как LimitlessLED, но с тех пор стали доступны под альтернативными названиями, такими как EasyBulb или MiLight.

Хотя эти лампы часто продаются как совместимые с Wi-Fi, но они не имеют возможности Wi-Fi и вместо этого полагаются на шлюз, который принимает команды, отправленные через Wi-Fi, и преобразует их в собственный беспроводной протокол 2,4 ГГц. Если у вас есть шлюз, лампами можно управлять из приложения для смартфона, но если вы этого не сделаете, вы все равно можете управлять этими лампами с помощью автономных беспроводных пультов дистанционного управления.

Эти лампочки и пульты дистанционного управления являются собственностью, но предпринимались попытки перепроектировать протоколы и создать альтернативы шлюзу WiFi с открытым исходным кодом. Это дает некоторые интересные возможности, такие как использование пультов дистанционного управления для ваших собственных проектов Arduino, как показано в этом руководстве.

Шаг 2. Получение правильного пульта ДУ

Лампы и пульты дистанционного управления MiLight никогда не предназначались для открытия, поэтому официальная документация по протоколам отсутствует. Было несколько поколений лампочек, и они определенно не взаимозаменяемы.

В этом проекте используется пульт дистанционного управления для одного из четырех типов ламп, которые доступны, и знание того, как различать типы визуально, поможет вам купить правильный пульт. Вот четыре типа:

• RGB: эти лампы имеют регулируемый оттенок и яркость; на пульте есть цветовое колесо и три белые кнопки переключения.
• RGBW: эти лампы дают вам выбор между оттенком и одним оттенком белого; на пульте дистанционного управления есть цветовое колесо, ползунок яркости, три желтые кнопки эффектов и четыре желтые групповые кнопки переключения.
• CCT: Эти лампы имеют только белый свет, но позволяют изменять их цвет от теплого белого до холодного белого; пульт имеет черное кольцо управления и белые кнопки.
• RGB + CCT: лампы могут отображать цвета и могут варьироваться от теплого белого до холодного белого; пульт самый загроможденный из четырех, его можно отличить по ползунку цветовой температуры, некоторым странным кнопкам в форме полумесяца и синей световой полосе по краям.

Этот проект был создан с помощью пульта дистанционного управления RGBW и будет работать только с пультом этого типа. Если вы хотите попробовать сделать этот проект самостоятельно, убедитесь, что у вас правильный пульт, так как они определенно не взаимозаменяемы *

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: * Кроме того, я не могу полностью гарантировать, что этот проект будет работать на вас. Возможно, сотрудники MiLight изменили протокол, используемый в пульте дистанционного управления RGBW, с тех пор, как я купил свой собственный несколько лет назад. Поскольку это могло бы вызвать несовместимость их продуктов, я подозреваю, что это маловероятно, но риск есть.

Шаг 3. Использование с WiFi-шлюзом и смартфоном

Если у вас есть шлюз MiLight WiFi, официальный или DIY ESP8266 MiLight Hub, вы также можете управлять автомобилем с помощью приложения для смартфона MiLight на телефоне или планшете.

Хотя радиопротокол, используемый лампами MiLight, несовместим с WiFi, концентратор работает как мост между сетью Wi-Fi и сетью MiLight. RC-багги ведет себя как лампа, поэтому добавление моста открывает интересную возможность управления RC-багги со смартфона или с ПК через UDP-пакеты.

Шаг 4: другие компоненты

Три компонента поступили из SparkFun Inventor's Kit v4.0, в их число входят:

• Мотор-редуктор Hobby - 140 об / мин (пара)
• Колесо - 65 мм (резиновая шина, пара)
• Ультразвуковой датчик расстояния - HC-SR04

Датчик расстояния не используется в моем коде, но я поставил его на свой багги, потому что он выглядит круто, как искусственные фары, плюс я подумал, что могу использовать его позже, чтобы добавить некоторые возможности предотвращения столкновений.

Остальные компоненты:

• Ball Caster Всенаправленный металл
• Arduino Nano
• Радиозащитный экран Arduino Nano RFM69 / 95 или NRF24L01 +
• Драйвер мотора L9110 от eBay
• Кабели-перемычки между мужчинами и женщинами

Вам также понадобится 4 батарейный отсек AA и батарейки. На моих фотографиях показан держатель батареи, напечатанный на 3D-принтере, но вам нужно будет покупать пружинные клеммы отдельно, и, вероятно, это не стоит усилий!

Вам также понадобится 3D-принтер для печати шасси (или вы можете вылепить его из дерева, это не слишком сложно).

Слово предостережения:

Я использовал недорогой клон Arduino Nano и обнаружил, что он очень сильно нагревается при работе в машине в течение значительного количества времени. Я подозреваю, что это связано с тем, что стабилизатор 5 В на недорогом клоне недооценен и не может обеспечить ток, необходимый для беспроводной радиосвязи. Я измерил, что Arduino и радио потребляют всего 30 мА, что вполне соответствует спецификациям регулятора напряжения на настоящем Arduino Nano. Так что, если вы избегаете клонов, я подозреваю, что у вас не будет проблем (дайте мне знать в комментариях, если вы обнаружите обратное!).

Шаг 5: Тестирование Arduino и Remote

Перед сборкой RC-багги рекомендуется проверить, может ли пульт общаться с Arduino через радиомодуль.

Начните с размещения Arduino Nano поверх радиочастотного щита. Если разъем USB обращен влево на верхней стороне, беспроводная печатная плата должна быть обращена вправо на нижней стороне.

Теперь подключите Arduino Nano к компьютеру с помощью USB-кабеля и загрузите эскиз, который я включил в zip-файл. Откройте монитор последовательного порта и нажмите кнопку на пульте дистанционного управления. На пульте должен загореться лампочка (если нет, проверьте батарейки).

Если все идет хорошо, вы должны видеть несколько сообщений в окне терминала каждый раз, когда нажимаете кнопку. Проведите пальцем по цветному сенсорному колесу и посмотрите, как меняются значения «Оттенка». Это то, чем будет управлять автомобиль!

Убедитесь, что этот шаг работает, иначе нет смысла продолжать!

Шаг 6: Печать и сборка корпуса

Я включил файлы STL для деталей, напечатанных на 3D-принтере. Файлы САПР можно посмотреть здесь. Есть три части, левый и правый кронштейн двигателя и шасси.

Левый и правый кронштейны двигателя могут быть прикреплены к двигателям с помощью шурупов. Затем кронштейны двигателя прикрепляются к шасси с помощью гаек и болтов M3 (или клея, если хотите). Ролик прикрепляется к передней части шасси с помощью четырех винтов и болтов.

Шаг 7: Добавление электроники

Прикрутите шаговый привод к шасси и прикрепите провода от двигателей к винтовым клеммам на приводе. Я использовал следующую проводку:

• Левый мотор красный: OB2
• Левый мотор черный: OA2
• Правый мотор красный: OB1
• Правый мотор черный: OA1

Подайте питание от положительной стороны батарей к Vcc на печатной плате шагового драйвера и Vin на Arduino. Подключите отрицательную сторону батарей к GND на GND на Arduino. Для этого вам нужно припаять Y-образный кабель.

Наконец, завершите электронику, используя перемычки, чтобы подключить следующие контакты на Arduino к драйверу шагового двигателя:

• Вывод 5 Arduino -> Драйвер шагового двигателя IB1
• Вывод 6 Arduino -> Драйвер шагового двигателя IB2
• Вывод Arduino A1 -> Драйвер шагового двигателя IA1
• Контакт A2 Arduino -> Драйвер шагового двигателя IA2

Шаг 8: Тестирование робота

Теперь нажимайте кнопки и смотрите, движется ли робот! Если двигатели кажутся перевернутыми, вы можете либо отрегулировать проводку на роботе, либо просто отредактировать следующие строки в эскизе Arduino:

L9110 слева (IB2, IA2); L9110 справа (IA1, IB1);

Если необходимо поменять местами левый и правый моторы, поменяйте местами числа в скобках, как таковые:

L9110 слева (IB1, IA1); L9110 справа (IA2, IB2);

Чтобы изменить направление только левого мотора, поменяйте местами буквы в скобках для левого мотора, как показано ниже:

L9110 слева (IA2, IB2);

Чтобы изменить направление правого мотора, поменяйте местами буквы в скобках для правого мотора:

L9110 правый (IB1, IA1);

Это все! Удачи и приятного времяпровождения!