Cotxe robot Arduino Bluetooth: 18 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Construeix el teu primer cotxe robot Arduino.

Les instruccions visuals pas a pas més completes i completes per construir el vostre primer cotxe robot Arduino Bluetooth. Gaudeix-ne!

Pas 1: Visió general del projecte

Un xassís de cotxe robot conté el quadre inferior, sobre el qual s’uneixen els motors que condueixen els pneumàtics / rodes. Els motors estan connectats a un escut de transmissió de motor alimentat que està connectat (estil piggyback) a la placa Arduino UNO. A la placa Arduino també es connecta un mòdul receptor Bluetooth. L'Arduino està programat per rebre senyals Bluetooth des d'una aplicació per a Android i encendre / apagar els motors, per tant fa girar les rodes i fa moure el cotxe.

Pas 2: metodologia: obtenir, preparar, muntar

• Obteniu components: reuniu tots els components per avançat per completar el projecte.
• Preparació de mòduls: connecteu connectors a tots els mòduls que s’uneixen.
• Projecte de muntatge: seqüencia el muntatge per garantir connexions suaus i fàcils.

Pas 3: components

• Taula Arduino Uno R3: el projecte utilitza Freenove UNO R3, però ho farà qualsevol placa compatible amb Arduino. L'Arduino conté el codi del projecte, llegeix els senyals Bluetooth (d'entrada) del mòdul Bluetooth i escriu els senyals (de sortida) al blindatge del motor.
• L293D Motor Drive Shield: el projecte utilitza la placa d’expansió L293D Gikfun Motor Drive Shield per a Arduino UNO. El blindatge del motor llegeix els senyals (d’entrada) de la placa Arduino i acciona els servos (de sortida) que fan girar les rodes.
• HC-05 Bluetooth Wireless: el projecte utilitza el mòdul DSD-Tech HC-05 Bluetooth Serial Pass-Through. El mòdul Bluetooth rep senyals Bluetooth (d’entrada) de l’app Android i envia senyals (sortida) a la placa Arduino.
• Kit de cotxes de robot: el kit conté un xassís, motors, pneumàtics / rodes, cables, cargols, femelles, etc. Un kit bàsic inclou un xassís (potser 2), 4 motors, 4 rodes i femelles, cargols, cargols i 2 cables. per motor.
• Bateries: dues bateries: una de 9V per a la placa Arduino i una unitat de 4 AA per al motor Shield. Una bateria de 9V condueix l'Arduino i una unitat de 4 bateries AA condueix el blindatge del motor.
• Aplicació Android: aplicació Android Bluetooth RC Controller per enviar senyals Bluetooth al cotxe robot. L'aplicació controla els moviments del cotxe del robot (anar endavant, anar enrere, girar a l'esquerra, girar a la dreta).

Pas 4: Preparatius: Visió general

El cotxe robot es ven generalment (eBay, Amazon, Banggood, etc.) com a kit bàsic (xassís, motors, rodes, femelles, perns, cables però sense taulers) o com a kit complet (amb Arduino, Motor Shield, Bluetooth, Bateries, instruccions de muntatge i, opcionalment, altres sensors). El muntatge és el mateix, sempre que tingueu tots els components.

Pas 5: cables del motor

Cal que cada motor estigui connectat a 2 cables: terra i tensió. Per garantir la coherència, connecteu (soldant o enganxant) el cable de tensió positiu (vermell) al connector del motor superior i el cable de terra negatiu (negre, blau o qualsevol altre color) al connector del motor inferior.

Feu-ho abans de muntar, cada motor individualment. Si després del muntatge, soldar la connexió de cable inferior pot ser una mica difícil (però factible). També és aconsellable soldar els cables verticalment (apuntant cap amunt, no cap als costats), de manera que es proporciona més longitud de cable, cosa que facilita la connexió de l’altre extrem amb l’escut del motor.

Pas 6: cables Bluetooth

El mòdul Bluetooth HC-05 necessita 4 cables:

RX i TX: femella (des del costat HC-05) a mascle (pins de capçalera Motor Shield TX i RX).

VCC i GND: femella (del costat HC-05) a femella (servidors de motor Shield + & - pins).

Pas 7: cables de l’escut del motor

El Motor Shield se situarà a la part superior de la placa Arduino (piggyback), de manera que els seus GPIO (pins) es correspondran amb la placa Arduino que hi ha a sota. No podem, o no volem, soldar directament els pins de la placa Arduino.

Per tant, hem de soldar una capçalera de 2 pins a GPIO 0 & 1 al motor Shield (per tant, connectar-se als pins Arduino RX i TX, respectivament, a sota). Posteriorment, es connectaran als pins HC-05 Bluetooth TX i RX (per tant, en ordre invers: Bluetooth RX a Arduino TX i Bluetooth TX a Arduino RX).

Pas 8: Codi lògic Arduino

L'Arduino necessita llegir els senyals d'entrada (Bluetooth) i escriure ordres de sortida als motors per moure les rodes. El codi es pot copiar enganxat des del quadre següent a l'IDE d'Arduino al vostre Mac / PC i després carregar-lo a la placa Arduino.

El codi necessita la biblioteca AFMotor (AF = Ada Fruit). Es tracta d’una biblioteca estàndard i es pot instal·lar directament des de l’IDE Arduino (no calen enllaços externs). Aneu a Esbós> Inclou biblioteca> Gestioneu biblioteques i, a continuació, cerqueu a Adafruit Motor Shield. Instal·leu la versió 1.0.1 (no 2.0) per a aquest projecte. A continuació, copieu / enganxeu el codi següent en un fitxer de projecte IDE nou, verifiqueu-lo i pengeu-lo. Un cop realitzada la càrrega, desconnecteu la placa Arduino (ja que conservarà el codi a la memòria). Ara Arduino ja està llest com a dispositiu independent.

Pas 9: aplicació Android Arduino Bluetooth RC Car

En un telèfon Android, aneu a Google Play Store i descarregueu l’aplicació Arduino Bluetooth RC Car, que posteriorment s’aparellarà amb el mòdul Bluetooth HC-05 un cop connectat a l’Arduino / Motor Shield. L’aplicació us permetrà controlar els moviments del cotxe.

Pas 10: bateries

Necessitareu 2 unitats de bateria:

Una bateria de 9V amb bateria que alimentarà la placa Arduino.

Un suport de bateria 4xAA (o el que necessiteu el vostre kit de cotxes de robot) per alimentar el motor Shield. És possible que calgui arrugar els cables per assegurar-se que s’adapten de forma segura a l’interior del passador del motor.

Pas 11: Muntatge: Visió general

La seqüència de muntatge és important per garantir un progrés suau fins a la finalització del projecte amb èxit. Tan, 1. Comenceu pel xassís (motors, rodes)

2. Enllaceu el motor Shield a la placa Arduino.

3. Enllaceu els motors amb l’escut del motor

4. Enllaceu el mòdul Bluetooth HC-05 a la pantalla del motor

Pas 12: kit de cotxes de robots

El kit tindrà probablement instruccions de muntatge, però generalment compleixen els passos següents:

1. Decidiu per la part davantera i posterior del cotxe (a la foto, la part davantera apunta cap amunt com per avançar des de la perspectiva de l'espectador).

2. Marqueu els motors com a davant esquerre, darrere esquerre i davant dret, darrere dret. Es tracta de facilitar les connexions als laterals esquerre i dret del motor blindatge.

3. Munteu cada motor al seu torn, observant la ubicació com a la foto (els motors anteriors estan cap enrere, els motors posteriors cap endavant). Per a cada motor:

3.1 Col·loqueu el motor al xassís

3.2 Assegureu-vos amb els suports de cada costat

3.3 Afegiu el cargol i les femelles i fixeu-les per fixar el motor al seu lloc

3.4 Afegiu el codificador de velocitat (cercle negre / gris)

3.5 Connecteu la roda al costat exterior del motor

Pas 13: Arduino i Motor Shield

El Motor Shield permetrà recuperar la placa Arduino. Col·loqueu el blindatge del motor a la part superior de l’Arduino assegurant l’alineació adequada dels pins: els pins del motor Shield 0 RX i 1 TX a la part superior dels pins Arduino 0 RX i 1 TX.

Premeu suaument cap avall fins que les dues taules estiguin ben alineades i connectades. En acabar, el motor Shield LEFT estarà a la part superior de l'entrada de la bateria Arduino 9V.

Fixeu una petita caixa buida al mig del xassís i col·loqueu el combinat Arduino / Motor Shield a la part superior (lleugerament per sobre dels motors).

Assegureu-vos que el Bluetooth RX / TX estigui orientat cap a la part frontal del cotxe i que l’entrada de la bateria Arduino 9V a l’esquerra del cotxe. Els passadors Motor Shield M1 i M2 es troben ara a l’esquerra del cotxe i els passadors M3 i M4 es troben a la dreta del cotxe.

Pas 14: Cablatge del blindatge del motor

El Motor Shield té 4 connectors de motor: M1, M2 al costat esquerre i M3, M4 al costat dret. El motor té un fil groc de -ve i un fil vermell de + ve (veure foto). El primer pin de cada M és el pin orientat cap a l'exterior (per exemple, el primer pin M1 / M4 està orientat cap a davant, el primer pin M2 / M3 està cap enrere).

M1 connecta el motor del davant esquerre: primer pin -ve, 2nd pin + ve

M2 connecta el motor del darrere esquerre: 1er pin -ve, 2on pin + ve

M3 connecta el motor de l’esquena dreta: primer pin -ve, 2nd pin + ve

M4 connecta el motor del davant dret: primer pin -ve, 2nd pin + ve

Les connexions Mx correctes són importants per garantir que les rodes giren juntes en la direcció correcta. Per exemple, quan el cotxe avança, totes les rodes haurien de girar en sentit contrari a les agulles del rellotge.

Pas 15: cablejat Bluetooth HC-05

El mòdul Bluetooth HC-05 necessita 4 cables: RX i TX es connecten a Arduino / Motor Shield TX i RX, GND i VCC als servidors Motor Shield i + pins. Al costat esquerre esquerre del motor hi ha 2 grups de 3 pins cadascun; és el segon clúster (més proper al port USB) que cal connectar, el pin més esquerre és -ve i el més dret és + ve).

Bluetooth RX (negre) -> Motor Shield 2-Pin Header 1 (TX)

Bluetooth TX (vermell) -> Motor Shield 2-Pin Header 0 (RX)

Bluetooth GND (marró) -> - Servos (pin més esquerre)

Bluetooth VCC (vermell) -> + Servos (pin més a la dreta)

Pas 16: Cablejat de les bateries

Fixeu (mitjançant Blu Tack, cinta de doble cara o cola) la bateria de 9V a la part davantera del cotxe. Connecteu el complement de la bateria a la presa d’entrada de la bateria Arduino 9V (a la part esquerra del cotxe). El llum verd del Motor Shield s’encendrà i el llum del mòdul Bluetooth (normalment vermell) començarà a parpellejar (indicant que està llest per aparellar-lo).

Fixeu el paquet de 4 piles AA a la part posterior del cotxe. Connecteu els cables negatius (negres) i positius (vermells) del paquet als passadors de la bateria del motor Shield (2 passadors blaus cap a la part posterior del cotxe). El passador dret marcat amb GND es connecta al fil negre i l’altre pas esquerre al fil vermell.

Pas 17: proves i conducció

El cotxe ja està a punt! Però per fer que es mogui realment, hem d’aparellar el mòdul Bluetooth amb l’aplicació per a Android. Assegureu-vos que la llum del mòdul Bluetooth parpelleja encès / apagat, cosa que indica que es pot cercar i que està llest per combinar-lo.

1. Aneu a Configuració del telèfon Android> Bluetooth i cerqueu el mòdul Bluetooth del cotxe. Al nostre projecte, el mòdul és DSD TECH HC-05, la contrasenya / pin sol ser 1234 (si no, llavors 0000). Vinculeu el telèfon Android amb l'HC-05.

2. Inicieu l'aplicació Bluetooth RC Car, aneu a Configuració (menú d'icones dentades) i des del menú Opcions seleccioneu "Connecta al cotxe". Si tot està bé, la connexió es fa (el parpelleig de Bluetooth s'atura) i el gran cercle vermell superior esquerre de la pantalla de l'aplicació es convertirà en verd.

3. Col·loqueu el xassís del cotxe a sobre d'una caixa llarga i fina a l'escriptori, de manera que la caixa estigui al centre del xassís i les rodes puguin girar lliurement al seu voltant. Proveu la connexió tocant cada botó Endavant, Endarrere, Dreta i Esquerra de la pantalla de l'aplicació. Veure vídeo per a visuals.

4. Si totes les rodes giren correctament (per exemple, en sentit contrari a les agulles del rellotge per avançar), col·loqueu el cotxe sobre una superfície llisa (marbre, vinil, fusta, NO moqueta) i conduïu el cotxe. Gaudeix-ne!

Pas 18: Com funciona

L'aplicació Bluetooth RC Controller envia les següents ordres (en forma de caràcters) al mòdul bluetooth del cotxe HC-05:

"F" per avançar

'B' per anar enrere

"L" per girar a l'esquerra

"R" per girar a la dreta

'S' per aturar el cotxe

Consulteu la configuració de l'aplicació per obtenir més ordres que podeu afegir al codi Arduino.

La lògica de la placa Arduino llegeix l’entrada Bluetooth HC-05 (contínuament a la funció bucle ()), mitjançant les connexions RX / TX, i indica al Motor Shield que mogui els motors / rodes per executar l’ordre. Per exemple, per girar a l'esquerra, l'Arduino mou els motors M1 i M2 cap endavant i els motors M3 i M4 cap enrere.