Автомобиль-робот с беспроводным управлением Arduino: 5 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

В этом посте вы узнаете, как построить автомобиль-робот с беспроводным управлением Arduino. Мы будем строить как передатчик, так и приемник.

Сторона передатчика будет включать Arduino nano, модуль джойстика и NRF24L01 для беспроводной передачи данных. Сторона приемника будет включать Arduino nano, NRF24L01 для приема данных и микросхему драйвера двигателя L293D для управления двигателями. Цепи передатчика и приемника будут питаться от батарей 9 В.

Необходимые компоненты Компоненты, которые вам потребуются для этого проекта, следующие:

Сторона передатчика

• Ардуино Нано
• Модуль джойстика
• NRF24L01
• 100 мкФ конденсатор
• 3-контактный ползунковый переключатель
• 2-контактная клеммная колодка
• Аккумулятор 9В

Сторона приемника

• Ардуино Нано
• NRF24L01
• 100 мкФ конденсатор
• Конденсатор 0,1 мкФ
• Конденсатор 10 мкФ
• 3-контактный ползунковый переключатель
• 2-контактные клеммные колодки (3 шт.)
• ИС драйвера двигателя L293D
• Аккумулятор 9В

Шаг 1: Принципиальная схема

Основная часть схем передатчика и приемника - это Arduino nano, который питается от батареи 9 В. Затем у нас есть модуль NRF24L01 с обеих сторон для беспроводной связи.

Модуль джойстика на стороне передатчика будет использоваться для получения значений x и y, которые будут отправлены на сторону приемника и будут использоваться для управления двигателями. Микросхема драйвера двигателя L293D на стороне приемника также будет получать питание от источника питания 9 В и будет управлять двигателями.

Используя приведенную выше принципиальную схему, вы можете собрать схему на макетной плате, чтобы убедиться, что все работает так, как вы хотите.

Шаг 2: Дизайн печатной платы

Убедившись, что на макетной плате все работает нормально, я спроектировал печатную плату на EasyEDA. EasyEDA - это онлайн-инструмент для проектирования печатных плат с открытым исходным кодом.

Вот ссылка на дизайн печатной платы этого проекта. После проектирования печатных плат я создал файлы Gerber, необходимые для изготовления печатных плат.

Вы можете скачать файлы Gerber по следующим ссылкам

Gerber_Transmitter_20190711100324Скачать

Gerber_Receiver_20190711100335Скачать

Шаг 3: заказ печатных плат

Теперь у нас есть дизайн печатной платы и пора заказывать печатную плату. Для этого вам просто нужно перейти на JLCPCB.com и нажать кнопку «ЦИТАТИ СЕЙЧАС».

JLCPCB также спонсирует этот проект. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.) - крупнейшее предприятие по производству прототипов печатных плат в Китае и высокотехнологичный производитель, специализирующийся на быстром производстве прототипов печатных плат и мелкосерийном производстве печатных плат. Вы можете заказать минимум 5 печатных плат всего за 2 доллара.

Чтобы получить печатную плату, загрузите файл gerber, который вы скачали на последнем шаге. Загрузите файл.zip или перетащите файлы gerber.

После загрузки zip-файла вы увидите сообщение об успешной загрузке внизу, если файл успешно загружен. Вы можете просмотреть печатную плату в программе просмотра Gerber Viewer, чтобы убедиться, что все в порядке.

Вы можете просматривать как верхнюю, так и нижнюю часть печатной платы.

Убедившись, что наша печатная плата хорошо выглядит, мы можем разместить заказ по разумной цене. Вы можете заказать 5 печатных плат всего за 2 доллара, но если это ваш первый заказ, вы можете получить 10 печатных плат за 2 доллара.

Чтобы разместить заказ, нажмите кнопку «СОХРАНИТЬ В КОРЗИНУ».

На изготовление моих печатных плат ушло 2 дня, и они были доставлены в течение недели с использованием услуги доставки DHL. Печатные платы были хорошо упакованы, и качество было действительно хорошим.

После сборки и подключения моторов все выглядит так, как показано на последнем изображении этого шага.

Шаг 4: Код

Код передатчика

Во-первых, нам нужно включить библиотеки SPI и RF24 для беспроводной связи. Затем нам нужно определить цифровые выводы для модуля NRF24L01 и аналоговые выводы для модуля джойстика. После этого нам нужно определить радиообъект, адрес связи для него и массив для хранения в нем значений модуля джойстика.

В функции настройки нам нужно инициализировать последовательную и радиосвязь.

В функции цикла мы сначала считываем значения из модуля джойстика и сохраняем их в массиве. После этого, используя функцию radio.write (), мы отправим это сообщение получателю. Первый аргумент в этой функции - это сообщение, а второй аргумент - количество байтов, присутствующих в этом сообщении. Функция radio.write () возвращает логическое значение, и оно истинно, тогда это означает, что данные достигли получателя, и если он возвращает false, данные были потеряны.

Код приемника На стороне приемника нам также необходимо включить библиотеки SPI и RF24 для беспроводной связи. Затем нам нужно определить цифровые выводы для модуля NRF24L01 и IC драйвера двигателя l293d, а также некоторые переменные. После этого нам нужно определить радиообъект, адрес связи для него и массив для хранения в нем входящих значений.

В функции настройки нам нужно инициализировать последовательную и радиосвязь. Затем нам нужно определить некоторые контакты L293D как выходные контакты.

В функции цикла мы сначала проверяем, доступна ли какая-то информация. Если он будет там, то мы сохраним его в переменных. После этого мы будем управлять двигателями в соответствии с этими значениями.

Вы также можете получить коды на