Robot Bluetooth: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

ARDUINO BLUETOOTH ROBOT CAR

Data del projecte: agost de 2018

Equip del projecte:

1. 1 * Plataforma base personalitzada.

2. 4 * Motor DC + rodes.

3. 3 * 18650 bateries amb 3 suports de bateries i 2 * 18650 bateries amb 2 suports de bateries.

4. 2 * Interruptors basculants.

5. 2 * Llums LED vermells amb resistències de 220K en sèrie

6. 1 * kit que conté: 2 unitats Servomotor SG90 + 1 unitats Suport servo 2 eixos.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * Arduino Sensor Shield V5

9. 1 * L298N controlador de motor pas a pas de doble pont DC

10. 1 * Mòdul d'ultrasons HC-SR04

11. Tira LED de neo píxels 1 * 8 ws2812b ws2812 tira LED intel·ligent RGB

12. 1 * Mòdul Bluetooth BT12 BLE 4.0

13. Pantalla de 4 dígits de voltatge 1 * 12V

14. Pantalla LCD 1 * 1602 més mòdul d'adaptador d'interfície sèrie IIC

15. Hot Glue, separadors M3, cargols, volanderes.

16. Filferes de pont per a home de 10cm i 15cm.

17. Fil pla d’1mm d’uns 50cm.

18. Eines que inclouen: Soldador, tornavís en miniatura i alicates

19. Cable USB a Arduino.

VISIÓ GENERAL

Aquest és el segon projecte basat en Arduino que he enviat a Instructables, però el robot que es descriu a continuació és el quart robot que he construït. Aquest robot es basa en una versió anterior basada en WiFi, aquesta nova versió té comunicacions WiFi i Bluetooth. El WiFi per permetre a la càmera transmetre vídeos directament a l'aplicació Android. i el Bluetooth per proporcionar un control senzill del robot. El codi Arduino escolta les ordres Bluetooth, les rep, descodifica l'ordre, actua sobre l'ordre i, finalment, retorna un missatge de resposta a l'aplicació d'Android. confirmant que s'ha aplicat l'ordre. A més d’aquests comentaris sobre l’aplicació per a Android. el robot també repeteix les ordres a la seva pròpia pantalla LCD de 16x2 línies.

La meva filosofia a l’hora de construir robots és garantir que no només funcionin de la manera necessària, sinó que també tinguin un aspecte estètic correcte amb línies netes i bons mètodes de construcció. Vaig utilitzar una sèrie de recursos basats en Internet tant per a l'electrònica com per al codi Arduino, i per això vaig donar el meu agraïment a aquests col·laboradors.

L'elecció de les bateries 18650 es va basar en la seva potència nominal i la facilitat d'obtenir bateries de segona mà de bona qualitat, normalment dels portàtils antics. La placa Arduino és un clon estàndard, igual que el controlador de motor L298N Dual Bridge. Els motors de corrent continu són adequats per al projecte, però em va semblar que els motors de corrent continu de 6V més grans amb accionament directe funcionarien millor, essent aquesta una possible actualització futura del projecte.

Pas 1: diagrama Fritzing

El diagrama Fritzing mostra les diverses connexions de les bateries, mitjançant l’interruptor bipolar, a l’Arduino Uno. Des de l’Arduino Uno fins al controlador de motor L298N, pantalla de línia LCD 16X2, Bluetooth BT12, transmissor i receptor HC-SR04, servos per a la càmera i l’emissor sonor i, finalment, des dels motors L298N i CC.

Nota: El diagrama de Fritzing no mostra cap dels cables GND

Pas 2: construcció

CONSTRUCCIÓ

La construcció bàsica consistia en una base única de 240 mm x 150 mm x 5 mm amb forats perforats per als separadors M3, forats per als suports L298N, MPU-6050 i Arduino Uno. Es va perforar un sol forat de 10 mm a la base per permetre cables de control i cables d'alimentació. Utilitzant separadors de 10 mm, el controlador de motor LCD, Arduino Uno i L298N es troba connectat i connectat segons el diagrama anterior.

Els motors de corrent continu es van muntar a la placa inferior mitjançant cola calenta. Després de soldar-se els cables de cada motor es van connectar als connectors dret i esquerre del controlador del motor L298N. El pont del controlador del motor L298 es va instal·lar de manera que es pogués subministrar un subministrament de 5V a la placa Arduino Uno. A continuació, els porta-bateries 18650 es van enganxar a la part inferior de la base i es van connectar mitjançant un interruptor bipolar a l'Arduino Uno i les entrades de 12V i de terra del controlador del motor L298.

Els cables servo de la càmera estaven connectats als pins 12 i 13, el cable servo HC-SR04 estava connectat al pin 3. Els pins 5, 6, 7, 8, 9 i 11 es connectaven al controlador del motor L298N. El mòdul Bluetooth BT12 es va connectar a les sortides de pin Bluetooth Arduino Sensor Shield V5, VCC, GND, TX i RX, amb cables TX i RX invertits. El conjunt de pins URF01 es va utilitzar per connectar els pins HC-SR04, VCC, GND, Trig i Echo, mentre que el conjunt de pins IIC es va utilitzar per connectar els pins LCD VCC, GND, SCL i SCA. Finalment, els 8 pins LED de llum VCC, GND i DIN es van connectar al pin 4 i als seus pins VCC i GND associats.

Com que tots dos paquets de bateries i els seus interruptors d’alimentació estaven muntats a sota de la base, es va afegir un únic LED vermell i 220 K resistent en paral·lel amb l’interruptor d’alimentació perquè s’il·luminés quan l’interruptor d’encesa s’encenia.

Les fotografies adjuntes mostren les fases de construcció del robot, començant per la connexió dels separadors M3 a l’Arduino Uno i al L298N, i tots dos elements s’uneixen a la base. Es fan servir separadors M3 addicionals juntament amb la placa de llautó per construir una plataforma sobre la qual es munten els servidors HC-SR04 i Camera. Fotos addicionals mostren el cablejat i la construcció dels motors, els suports de bateries i la tira de llum Neo pixel.

Pas 3: codificació Arduino i Android

Codificació ARDUINO:

Amb el programari de desenvolupament Arduino 1.8.5 es va modificar el següent programa i després es va descarregar a la placa Arduino Uno mitjançant una connexió USB. Calia trobar i descarregar els fitxers de biblioteca següents:

· LMotorController.h

· Wire.h

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NewPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(Tots aquests fitxers estan disponibles al lloc web

La foto anterior mostra una solució senzilla per permetre la baixada del codi Arduino a la placa Arduino Uno. Tot i que el mòdul BT12 estava connectat als pins TX i RX, el programa de descàrrega sempre fallaria, així que vaig afegir una connexió de ruptura senzilla a la línia TX que es va trencar mentre es baixava el codi i que després vaig tornar a refer per provar les comunicacions BT12. Un cop es va provar completament el robot, vaig eliminar aquest enllaç trencable.

El fitxer de codi font d’Arduino i Android es troba al final d’aquesta pàgina

Codificació ANDROID:

Ús d’Android Studio build 3.1.4. i amb l’ajut de moltes fonts d’informació d’Internet, per les quals agraeixo, vaig desenvolupar una aplicació que permet a l’usuari seleccionar i connectar-se a una font WiFi per a la càmera i una font Bluetooth per controlar les accions del robot. La interfície d'usuari es mostra més amunt i els dos enllaços següents mostren el vídeo del robot i la càmera en acció. La segona captura de pantalla mostra les opcions d’escaneig i connexió de WiFi i Bluetooth, aquesta pantalla també comprovarà que l’aplicació té els permisos necessaris per accedir a la xarxa i als dispositius WiFi i Bluetooth. L'aplicació es pot descarregar mitjançant l'enllaç següent, però no puc garantir que funcioni en cap altra plataforma, tret d'una Samsung 10.5 Tab 2. Actualment, l'aplicació assumeix que el dispositiu Bluetooth s'anomena "BT12". L’aplicació Android envia ordres simples d’un personatge al robot, però a canvi rep cadenes de confirmació d’ordres.

Pas 4: per concloure

El vídeo de You Tube del funcionament bàsic del robot es pot veure a:

El vídeo de You Tube de l’evitació d’obstacles del robot es pot veure a:

El que he après:

La comunicació Bluetooth és definitivament el millor mètode per controlar el robot, fins i tot amb un abast màxim de 10 m que té el BT12. L'ús de les bateries 18650, un conjunt per alimentar els motors i un segon conjunt per alimentar l'Arduino, el blindatge, els servos, el BT12 i el LCD ajuda molt a allargar la vida de la bateria. Em va impressionar la tira de llum NEO Pixel, els LED RGB són brillants i fàcils de controlar, igual que el mòdul Bluetooth BT12, que ha funcionat perfectament des que el va rebre.

Que segueix:

Aquest projecte consistia sempre en l’ús de les comunicacions Bluetooth. Ara que tinc un model de treball i puc controlar el robot mitjançant l'aplicació d'Android, estic preparat per iniciar el proper projecte que serà el més complex que he intentat, és a dir, un sis tram, 3 DOM per tram, Hexapod que serà controlat per Bluetooth i poder transmetre vídeo en temps real a través del seu cap, que podrà moure's verticalment i horitzontalment. També espero que el robot eviti obstacles.