Робот Bluetooth: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

ARDUINO BLUETOOTH ROBOT CAR

Дата проекта: август 2018 г

Проектное оборудование:

1. 1 * Пользовательская базовая платформа.

2. 4 * двигатель постоянного тока + колеса.

3. 3 * 18650 батареи с 3 держателями батарей и 2 * 18650 батарей с 2 держателями батарей.

4. 2 * кулисные переключатели.

5. 2 * красных светодиода с резисторами 220K последовательно

6. 1 * комплект, содержащий: 2 серводвигателя SG90 + 1 2-осевой кронштейн сервопривода.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * сенсорный экран Arduino V5

9. Драйвер шагового двигателя постоянного тока с двойным мостом 1 * L298N

10. 1 * ультразвуковой модуль HC-SR04

11. 1 * 8 светодиодная лента neo pixel ws2812b ws2812 умная светодиодная лента RGB

12. 1 * BT12 модуль Bluetooth BLE 4.0

13. 1 * 12 В напряжение 4-х разрядный дисплей

14. 1 * 1602 ЖК-дисплей плюс модуль адаптера последовательного интерфейса IIC

15. Горячий клей, стойки M3, винты, шайбы.

16. Перемычки между мужчинами и женщинами 10 см и 15 см.

17. Обычная проволока диаметром 1 мм около 50 см.

18. Инструменты, в том числе: паяльник, миниатюрные отвертки и плоскогубцы.

19. Кабель USB-Arduino.

ОБЗОР

Это второй проект на базе Arduino, который я отправил в Instructables, однако описанный ниже робот является четвертым роботом, который я построил. Этот робот основан на предыдущей версии, основанной на Wi-Fi, в этой новой версии есть связь как через Wi-Fi, так и через Bluetooth. Wi-Fi, позволяющий камере передавать потоковое видео непосредственно в приложение для Android. и Bluetooth, чтобы обеспечить простое управление роботом. Код Arduino прослушивает команды Bluetooth, принимает их, декодирует команду, действует в соответствии с командой и, наконец, возвращает ответное сообщение в приложение Android. подтверждение того, что команда была введена в действие. В дополнение к этому отзыву о приложении для Android. робот также повторяет команды на своем ЖК-дисплее 16x2 строки.

Моя философия при создании роботов заключается в том, чтобы убедиться, что они не только работают должным образом, но и выглядят эстетично с чистыми линиями и хорошими методами строительства. Я использовал ряд интернет-ресурсов как для электроники, так и для кода Arduino, и за это я выражаю благодарность этим участникам.

Выбор аккумуляторов 18650 был основан на их номинальной мощности и простоте получения подержанных аккумуляторов хорошего качества, обычно от старых ноутбуков. Плата Arduino является стандартным клоном, как и контроллер двигателя L298N Dual Bridge. Двигатели постоянного тока подходят для этого проекта, но я чувствовал, что более крупные двигатели постоянного тока 6 В с прямым приводом будут работать лучше, что является возможным будущим обновлением проекта.

Шаг 1: диаграмма фритцинга

На диаграмме Фритцинга показаны различные подключения батарей через двухполюсный переключатель к Arduino Uno. От Arduino Uno до драйвера двигателя L298N, ЖК-дисплея 16X2, Bluetooth BT12, звукового передатчика и приемника HC-SR04, сервоприводов для камеры и звукового передатчика, и, наконец, от L298N к двигателям постоянного тока.

Примечание. На диаграмме Фритцинга не показаны кабели заземления

Шаг 2: Строительство

СТРОИТЕЛЬСТВО

Базовая конструкция состояла из единого основания 240 мм x 150 мм x 5 мм с просверленными отверстиями для стоек M3, отверстиями для опор L298N, MPU-6050 и Arduino Uno. В основании было просверлено одно отверстие диаметром 10 мм, чтобы пропустить кабели управления и силовые кабели. Используя 10-миллиметровые стойки, ЖК-дисплей, Arduino Uno и драйвер двигателя L298N были прикреплены и подключены в соответствии с приведенной выше схемой.

Двигатели постоянного тока были закреплены на нижней пластине с помощью горячего клея. После пайки провода каждого двигателя подключили к левому и правому разъемам драйвера двигателя L298N. Перемычка драйвера двигателя L298 была установлена так, чтобы на плату Arduino Uno можно было подавать напряжение 5 Вольт. Затем держатели батарей 18650 были приклеены к нижней стороне основания и подключены через двухполюсный переключатель к Arduino Uno и входам 12 В и заземления драйвера двигателя L298.

Сервокабели камеры подключены к контактам 12 и 13, сервокабель HC-SR04 - к контакту 3. Контакты 5, 6, 7, 8, 9 и 11 подключены к приводу двигателя L298N. Модуль Bluetooth BT12 был подключен к выводам Bluetooth Arduino Sensor Shield V5, VCC, GND, TX и RX, с перевернутыми кабелями TX и RX. Набор выводов URF01 использовался для подключения выводов HC-SR04, VCC, GND, Trig и Echo, а набор выводов IIC использовался для подключения выводов LCD VCC, GND, SCL и SCA. Наконец, 8 контактов набора светодиодов VCC, GND и DIN подключены к контакту 4 и связанным с ним контактам VCC и GND.

Поскольку оба аккумуляторных блока и их переключатели питания были установлены под основанием, параллельно с переключателем питания были добавлены один красный светодиод и резистор 220K, чтобы он загорался при включении переключателя питания.

На прилагаемых фотографиях показаны этапы сборки робота, начиная с крепления стоек M3 к Arduino Uno и L298N, а затем оба этих элемента прикрепляются к основанию. Дополнительные стойки M3 используются вместе с латунной пластиной для создания платформы, на которой монтируются HC-SR04 и сервоприводы камеры. На дополнительных фотографиях показана проводка и конструкция двигателей, держателей батарей и световой полосы Neo pixel.

Шаг 3: Кодирование Arduino и Android

Кодирование ARDUINO:

С помощью программного обеспечения для разработки Arduino 1.8.5 следующая программа была изменена и затем загружена на плату Arduino Uno через USB-соединение. Необходимо было найти и скачать следующие файлы библиотеки:

· LMotorController.h

· Wire.h

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NewPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(Все эти файлы доступны на веб-сайте

На фотографии выше показано простое исправление, позволяющее загрузить код Arduino на плату Arduino Uno. В то время как модуль BT12 был подключен к контактам TX и RX, программа загрузки всегда терпела неудачу, поэтому я добавил простой разрыв соединения на линии TX, который был прерван во время загрузки кода, а затем переделан, чтобы проверить связь BT12. После того, как робот был полностью протестирован, я удалил эту хрупкую ссылку.

Файл с исходным кодом Arduino и Android можно найти в конце этой страницы

Кодирование на ANDROID:

Использование Android Studio build 3.1.4. и с помощью многих интернет-источников информации, за что я выражаю свою благодарность, я разработал приложение, которое позволяет пользователю выбирать и подключаться к источнику Wi-Fi для камеры и источнику Bluetooth для управления действиями робота. Пользовательский интерфейс показан выше, а две следующие ссылки показывают видео робота и камеры в действии. На втором снимке экрана показаны параметры сканирования и подключения Wi-Fi и Bluetooth, этот экран также проверяет, имеет ли приложение необходимые разрешения для доступа к сети и устройствам как Wi-Fi, так и Bluetooth. Приложение можно загрузить по ссылке ниже, однако я не могу гарантировать, что оно будет работать на любой другой платформе, кроме Samsung 10.5 Tab 2. В настоящее время приложение предполагает, что устройство Bluetooth называется «BT12». Приложение для Android отправляет роботу простые односимвольные команды, но взамен получает строки подтверждения команд.

Шаг 4: заключение

Видео в YouTube об основной работе робота можно посмотреть по адресу:

Видео в YouTube об избегании препятствий роботом можно посмотреть по адресу:

Что я узнал:

Связь по Bluetooth определенно является лучшим методом управления роботом, даже с максимальным радиусом действия 10 м, который имеет BT12. Использование аккумуляторов 18650, одного набора для питания двигателей и второго набора для питания Arduino, щита, сервоприводов, BT12 и ЖК-дисплея, значительно продлевает срок службы аккумулятора. Я был впечатлен световой полосой NEO Pixel, светодиоды RGB яркие и легкие в управлении, как и модуль Bluetooth BT12, который безупречно функционировал с момента его получения.

Что дальше:

Этот проект всегда был посвящен использованию Bluetooth-коммуникаций. Теперь, когда у меня есть рабочая модель и я могу управлять роботом через приложение для Android, я готов приступить к следующему проекту, который будет самым сложным из тех, что я пробовал, а именно: шесть ножек, 3 модели DOM на каждую ногу, Hexapod, которым будет управлять Bluetooth и возможность передавать потоковое видео в реальном времени через головку, которая сама сможет перемещаться по вертикали и горизонтали. Я также ожидаю, что робот будет избегать препятствий.