ROBOT ZUMO CONTROLAT PER WIFI: 3 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Descripció general del maquinari:

 RedBearLab CC3200:

El dispositiu SimpleLink CC3200 de Texas Instrument és una MCU sense fils que integra un nucli ARM Cortex-M4 d’alt rendiment que funciona fins a 80 MHz que permet desenvolupar tota una aplicació amb un únic CI. Aquest dispositiu inclou una gran varietat de perifèrics, inclosa una interfície ràpida de càmera paral·lela, I2S, SD / MMC, UART, SPI, I2C i ADC de quatre canals. El subsistema de gestió d’energia inclou un convertidor DC-DC integrat que admet una àmplia gamma de tensió d’alimentació amb baix consum d’energia.

Funcions clau: - CC3200 MCU de doble nucli: un nucli ARM Cortex-M4 a 80 MHz per a aplicacions i un nucli ARM dedicat per al processament de xarxes Wi-Fi

- 256 KB de memòria flash de 1 MB de memòria flash en sèrie amb sistema de fitxers per a l'usuari. - Motor de criptografia de maquinari per a una seguretat ràpida avançada, inclosos AES, DES, 3DES, SHA2 MD5, CRC i Checksum.

- Fins a 27 pins GPIO multiplexats programables individualment, inclosa una interfície ràpida de càmera paral·lela, I2S, SD / MMC, UART, SPI, I2C i ADC de quatre canals.

- Potent motor de xifratge per a connexions ràpides, segures de Wi-Fi i Internet amb xifratge AES de 256 bits per a connexions TLS i SSL.

- Tecnologia SmartConfig, mode AP i WPS2 per a un subministrament Wi-Fi fàcil i flexible

 Zumo Robot v1.2:

La placa de control del robot Zumo és un escut destinat a utilitzar-se amb un CC3200 o dispositius compatibles com a controlador principal. Mesura menys de 10 cm de costat. Utilitza dos motors d'engranatges micro metall de 75: 1 HP per conduir les bandes de rodament, proporcionant molt parell i una velocitat màxima d'aproximadament 2 peus per segon (60 cm / s). A més, inclou una fulla de sumo d’acer inoxidable tallada amb làser de 0,036 polzades muntada a la part frontal del xassís per empènyer objectes com altres robots i un conjunt de sensors de reflectància muntat al llarg de la vora frontal del Zumo (darrere de la fulla de sumo) permet al Zumo detectar funcions al terra que hi ha al davant, com ara línies per seguir o vores per evitar.

Característiques principals: - Controladors de motor de pont H doble.

- Zumbador.

- LED d'usuari i polsador.

- Acceleròmetre, brúixola i giroscopi de 3 eixos

Pas 1: Configuració del maquinari

Requisits de maquinari:

 RedBearLab CC3200

 Zumo Robot per a Arduino v1.2

 Dues capçaleres masculines de 2,54 mm

 Dos cables jumper premium femení-femení

 Quatre bateries AA

A partir del robot Zumo pre-muntat per a Arduino v1.2, només hi ha uns quants passos per construir un nou Zumo CC3200:

 Soldeu una fila de capçaleres a l’escut Zumo La Guia de l’usuari Pololu Zumo Shield for Arduino descriu, detalladament, com muntar el robot Zumo a partir d’un kit i, a la pàgina 16, com desmuntar-lo prou per afegir nous components. A continuació es resumeix i s’anota lleugerament el procés de desmuntatge.

1. Traieu les vies del xassís i feu lliscar amb cura les dues rodes dentades dels eixos del motor.

[Les rodes dentades estan molt ben fixades als eixos del motor: la forma més segura d’eliminar-les és col·locar la roda dentada en un vici petit i colpejar suaument l’eix del motor amb un punxó de pin de 3/32 polzades (o un clau petit). A la pràctica, no és necessari eliminar completament els pinyons dels eixos del motor; lliscant-los just més enllà del xassís, però encara sobre l’eix, és possible separar l’escut del xassís. En no eliminar-los completament, serà més fàcil restaurar els pinyons més endavant.]

2. Traieu la tapa i les bateries del xassís.

3. Descargoleu els quatre jocs de cargols i femelles que subjecten l’escut al xassís.4. Premeu la molla negativa del terminal de la bateria i deixeu anar els dos terminals suaument pels orificis del xassís. Els motors es mantindran units al blindatge a mesura que se separi del xassís.

5. Doblegueu amb cura els dos motors de l'escut per permetre que es retiri la peça frontal de la placa espaiadora.

[Els dos espaiadors hauran de ser eliminats per soldar-se en capçaleres noves i, com que són gairebé però no perfectament simètriques bilateralment, voldreu prendre una nota acurada de la seva ubicació per tal que el procés de muntatge funcioni sense problemes.]

6. Soldeu una fila de capçaleres a l’escut Zumo que proporcionin accés als passadors 5, 6, 9 i 10

7. Podeu tornar a muntar el Zumo seguint el procediment de desmuntatge a la inversa.

[Tingueu cura de substituir les peces de la placa espaciadora exactament tal com es van instal·lar originalment. Com que no són perfectament simètriques bilateralment, és fàcil substituir erròniament els separadors cap per avall. La vora de sortida de l’espaiador posterior té una osca extra ampla en un costat per deixar lloc a la capçalera del “connector de càrrega” al costat de l’interruptor d’encesa / apagada. Assegureu-vos que el separador posterior quedi perfectament pla entre la caixa de la bateria i l’escut.]

 Connecteu un cable de pont entre els pins 5 i 9 i un altre cable entre els pins 6 i 10.

Nota: la placa RedBearLab CC3200 només admet la sortida PWM als pins 5 i 6 mentre que; el blindatge Zumo connecta els pins 9 i 10 a les entrades PWM del controlador del motor DRV8835. Per tant, aquests dos ponts són obligatoris.

 Desconnecteu la matriu del sensor de reflectància Zumo de la part inferior frontal del Zumo. Nota: No utilitzeu mai la matriu del sensor de reflectància Zumo quan el RedBearLab CC3200 està connectat al Zumo; els sensors produeixen senyals de 5V que poden danyar permanentment les entrades analògiques màximes de 1,5V del CC3200.

 Connecteu el RedBearLab CC3200 a la part superior de l’escut Zumo.

Pas 2: programari

 Versió Energia17 MT: per crear i executar aplicacions que s'executen al RedBearLab CC3200 LP.

Nota: utilitzeu només Energia Release 0101E0017.

 Processament 2.2.1: per executar un programa del costat de l'amfitrió que controla el Zumo CC3200. Nota: Assegureu-vos de descarregar Processing 2.x no 3.x; molts dels exemples utilitzen biblioteques que encara no s’han portat a Processing 3.x.

Configuració del programari:

 Instal·leu Energia versió17 MT, de manera que pugueu crear i construir esbossos que s'executin al Zumo. Si utilitzeu la versió Windows d'Energia, també heu de: - Instal·lar els controladors USB de RedBearLab per permetre a Energia MT descarregar programes al RedBearLab CC3200 i habilitar les comunicacions en sèrie amb el CC3200 mitjançant un port COM de Windows.

- Instal·leu els controladors CC3200 per a Windows (consulteu les instruccions de la secció "CC3200 LaunchPad" per obtenir més informació).  Instal·leu Processing 2.2.1, de manera que pugueu crear fàcilment esbossos que es comuniquin amb el Zumo a través del Wi-Fi.

Solució de problemes: si utilitzeu Windows i Energia no pot carregar al CC3200, assegureu-vos que heu instal·lat els controladors CC3200 per a Windows. Si, després de la instal·lació, Energia encara no pot carregar, copieu cc3200_drivers_win / i386 / ftd2xx.dll a la carpeta que conté el programa de càrrega d’Energia (cc3200load.exe): Energia_installation_folder / hardware / tools / lm4f / bin.

Pas 3: demostració

Després del muntatge i instal·lació del maquinari de les eines de programari descrites anteriorment, es pot demostrar la funcionalitat bàsica del maquinari del Zumo CC3200 mitjançant un simple esbós Energia MT que es comunica amb un esbós de Processament. Junts, aquests esbossos proporcionen un control senzill amb el teclat dels motors del Zumo i mostren en temps real l’acceleròmetre i les dades giroscòpiques del Zumo.

Creeu i pengeu una demostració de ZumoTest:

 Connecteu el Zumo al vostre PC amb un cable USB.

- Canvieu l'interruptor d'alimentació del Zumo Bot a "apagat" (l'alimentació es subministrarà al CC3200 mitjançant la connexió USB).

- Connecteu el USB RedBearLab CC3200 a un dels ports USB del vostre PC.

 Descomprimiu la carpeta "ZumoTest" dels fitxers adjunts i feu doble clic al fitxer ZumoTest / ZumoTest.ino. Simplement aneu a la instal·lació d’Energia MT i associeu el programa energia.exe als fitxers.ino.

Dins de l’energia MT IDE: - Seleccioneu la placa RedBearLab CC3200 EMT (mitjançant Eines> Tauler> RedBearLab CC3200 EMT (80 MHz))

- Seleccioneu el port COM connectat al Zumo (mitjançant Eines> Port sèrie> COMx). Si utilitzeu Windows, és el "Port serial mbed" que apareix a "Ports (COM i LPT)" al Gestor de dispositius. Feu clic al botó "Puja" per crear i penjar l'esbós de ZumoTest al CC3200.

 Restabliu el CC3200 prement i deixant anar el botó de reinici del RedBearLab CC3200. Nota: de vegades Energia MT té problemes per penjar esbossos al RedBearLab CC3200. En aquests casos, sovint ajuda a desconnectar i tornar a connectar el cable USB i provar de tornar a carregar-lo.

 L'esbós ZumoTest anterior inicia la seva pròpia xarxa, anomenada "zumo-test" amb la contrasenya "contrasenya", que el vostre PC hauria de descobrir. - Connecteu el vostre PC a la xarxa WiFi de zumo-test

 Descomprimiu la carpeta "Zumo Test Sketch" i feu doble clic al fitxer zgraph / zgraph.pde.

Nota: La primera vegada que dobleu un esbós després d'instal·lar Processament, Windows us preguntarà quin programa hauria d'obrir l'esbós. Simplement aneu a la instal·lació de Processing i associeu l’executable processing.exe als fitxers.pde.

Dins de l'IDE de processament:

- Feu clic al botó Executa per començar a executar l'esbós

- Espereu a que aparegui la finestra del gràfic i escriviu la lletra 'c' per iniciar l'adquisició contínua i la visualització de dades de l'acceleròmetre des del Zumo. Heu de veure tres gràfics de línies separades de dades d'acceleració, una per als eixos x, y i z. Qualsevol moviment del Zumo s’hauria de reflectir en canvis immediats a aquestes trames. Podeu canviar a la visualització de dades giroscòpiques en temps real escrivint "G" quan la finestra del gràfic tingui el focus i torneu a la pantalla d'acceleració en temps real escrivint "A".

També podeu conduir el Zumo CC3200 amb les tecles del teclat "w", "a", "s", "d" i "(espai)." W "- conduir cap endavant

'a': gireu a l'esquerra

's' - conduir cap enrere

"d": gireu a la dreta

'- stop Vegeu el fitxer zgraph / zgraph.pde per obtenir comandes de teclat addicionals.

Creeu i pengeu una demostració d'equilibri Zumo

 Instal·la la biblioteca de processament: aquesta demostració requereix ControlP5 (Una biblioteca GUI per al processament) i es pot descarregar dels fitxers adjunts. Seguiu les instruccions següents per instal·lar aquesta biblioteca a Processament.

- Inicieu l'aplicació Processant

- Cerqueu la carpeta del quadern de dibuixos de Processament seleccionant l'element de menú Fitxer> Preferències i cercant "Ubicació del Quadern de dibuixos".

- Copieu la carpeta ControlP5 a la carpeta de biblioteques del vostre quadern de dibuixos. Haureu de crear la carpeta de biblioteques si aquesta és la vostra primera instal·lació de biblioteca aportada.

 Connecteu el Zumo al vostre PC amb un cable USB.

- Canvieu l’interruptor d’alimentació del Zumo Bot a “apagat” (l’alimentació es subministrarà al CC3200 mitjançant la connexió USB).

- Connecteu el USB RedBearLab CC3200 a un dels ports USB del vostre PC.

 Descomprimiu la carpeta "ZumoBalance" dels fitxers adjunts i feu doble clic al fitxer ZumoBalancing / Balancing.ino. Dins l’IDE Energia MT:

- Seleccioneu la placa RedBearLab CC3200 EMT (mitjançant Eines> Tauler> RedBearLab CC3200 EMT (80 MHz))

- Seleccioneu el port COM connectat al Zumo (mitjançant Eines> Port sèrie> COMx). Si utilitzeu Windows, és el "Port sèrie mbed" que apareix a "Ports (COM i LPT)" al Gestor de dispositius. Feu clic al botó "Puja" per crear i penjar l'esbós d'equilibri al CC3200.

 Restabliu el CC3200 prement i deixant anar el botó de reinici del RedBearLab CC3200.

Nota: de vegades, Energia MT té problemes per penjar esbossos al RedBearLab CC3200. En aquests casos, sovint ajuda a desconnectar i tornar a connectar el cable USB i provar de tornar a penjar-lo.

 L'esbós de ZumoBalancing que apareix anteriorment inicia la seva pròpia xarxa, anomenada "zumo-balancing" amb la contrasenya "password", que el vostre PC hauria de descobrir.

1. Connecteu l'ordinador a la xarxa Wi-Fi d'equilibri zumo

 Descomprimiu la carpeta "Zumo Balance Sketch" del fitxer adjunt i feu doble clic al fitxer zbalacing / zbalancing.pde.