Arduino Bluetooth robotkocsi: 18 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Építsd meg az első Arduino robot autódat!

A legteljesebb és legátfogóbb vizuális utasítások lépésről lépésre az első Arduino Bluetooth robotkocsi elkészítéséhez. Élvezd!

1. lépés: A projekt áttekintése

A robotkocsi alváza tartalmazza az alsó keretet, amelyre a gumiabroncsokat/kerekeket hajtó motorok vannak rögzítve. A motorok egy motoros hajtáspajzshoz vannak csatlakoztatva, amely (Piggyback stílusban) az Arduino UNO kártyához van csatlakoztatva. Az Arduino kártyához Bluetooth vevőmodul is csatlakozik. Az Arduino úgy van programozva, hogy Bluetooth -jeleket fogad egy Android -alkalmazásból, és be-/kikapcsolja a motorokat, ezáltal forgatja a kerekeket és mozgatja az autót.

2. lépés: Módszertan: szerezzen be, készüljön fel, szerelje össze

• Alkatrészek beszerzése: Gyűjtse össze az összes összetevőt előre a projekt befejezéséhez.
• Modulok előkészítése: Csatlakoztassa a csatlakozókat az összes összekapcsolt modulhoz.
• Projekt összeszerelése: Sorolja fel az összeszerelést a zökkenőmentes és egyszerű csatlakoztatás érdekében.

3. lépés: Alkatrészek

• Arduino Uno R3 tábla: A projekt Freenove UNO R3-at használ, de minden Arduino-kompatibilis kártya megteszi. Az Arduino tartalmazza a projekt kódját, beolvassa (bemeneti) Bluetooth jeleket a Bluetooth modulból és ír (kimenő) jeleket a motorpajzsba.
• L293D motor meghajtópajzs: A projekt a Gikfun motormeghajtó pajzs L293D bővítőlapját használja az Arduino UNO számára. A motorpajzs leolvassa (bemeneti) jeleket az Arduino kártyáról, és hajtja (kimeneti) szervókat, amelyek forgatják a kerekeket.
• HC-05 Bluetooth vezeték nélküli: A projekt a DSD-Tech HC-05 Bluetooth soros átviteli modult használja. A Bluetooth modul fogad (bemeneti) Bluetooth jeleket az Android alkalmazástól, és küld (kimenő) jeleket az Arduino kártyára.
• Robot autóskészlet: A készlet alvázat, motorokat, gumiabroncsokat/kerekeket, vezetékeket, csavarokat, anyákat stb. Tartalmaz. Az alapkészlet tartalmaz egy alvázat (esetleg 2), 4 motort, 4 kereket, valamint anyákat, csavarokat, csavarokat és 2 vezetéket motoronként.
• Elemek: Két elem: 9 V az Arduino kártyához és 4 AA egység a Motorpajzshoz. A 9V -os akkumulátor hajtja az Arduino -t, a 4 db AA elem pedig a motorpajzsot.
• Android -alkalmazás: Android Bluetooth RC Controller alkalmazás Bluetooth -jelek küldéséhez a robotautóhoz. Az alkalmazás vezérli a robotkocsi mozgását (menjen előre, menjen hátra, forduljon balra, forduljon jobbra).

4. lépés: Előkészületek: Áttekintés

A robotkocsit általában (eBay, Amazon, Banggood stb.) Értékesítik akár alapkészletként (alváz, motorok, kerekek, anyák, csavarok, vezetékek, de NEM táblák), vagy komplett készletként (Arduino, Motor Shield, Bluetooth, Akkumulátorok, szerelési utasítások és opcionálisan más érzékelők). Az összeszerelés ugyanaz, amíg megvan az összes alkatrész.

5. lépés: Motorhuzalok

Minden motort 2 vezetékhez kell csatlakoztatni: földeléshez és feszültséghez. A következetesség érdekében csatlakoztassa (forrasztással vagy kampókkal) a pozitív feszültségű vezetéket (piros) a felső motorcsatlakozóhoz, és a negatív földelővezetéket (fekete, kék vagy bármilyen más színű) az alsó motorcsatlakozóhoz.

Végezze el ezt az összeszerelés ELŐTT, minden motort külön -külön. Ha az összeszerelés után az alsó huzalcsatlakozás forrasztása kissé bonyolult lehet (de megvalósítható!). A vezetékeket függőlegesen is fel kell forrasztani (felfelé, nem oldalra), ezáltal hosszabb huzalhosszúságot biztosítva, megkönnyítve a másik vég csatlakoztatását a motorpajzshoz.

6. lépés: Bluetooth vezetékek

A HC-05 Bluetooth modulhoz 4 vezeték szükséges:

RX & TX: Nő (HC-05 oldalról) Férfi (Motor Shield TX & RX fejléc csapok).

VCC és GND: Nő (a HC -05 oldalról) Nőig (Motorpajzs szervók + és - csapok).

7. lépés: Motorpajzs vezetékek

A Motor Shield az Arduino tábla tetején helyezkedik el (malacka), így a GPIO -k (csapok) megegyeznek az alatta lévő Arduino táblával. Nem tudjuk, vagy nem akarjuk közvetlenül forrasztani az Arduino tábla csapjait.

Tehát egy 2 tűs fejlécet kell forrasztanunk a GPIO 0 & 1-hez a motorpajzson (tehát az alatta lévő Arduino RX és TX csapokhoz kell csatlakozni). Ezek később csatlakozni fognak a HC-05 Bluetooth TX & RX csapokhoz (tehát fordított sorrendben: Bluetooth RX az Arduino TX-hez és a Bluetooth TX az Arduino RX-hez).

8. lépés: Arduino logikai kód

Az Arduino -nak be kell olvasnia a bemeneti jeleket (Bluetooth), és kimeneti parancsokat kell írnia a motorokhoz a kerekek mozgatásához. A kód másolható az alábbi mezőből a Mac/PC Arduino IDE -jébe, majd feltölthető az Arduino táblára.

A kódnak szüksége van az AFMotor könyvtárra (AF = Ada Fruit). Ez egy szabványos könyvtár, és közvetlenül az Arduino IDE -ből telepíthető (nincs szükség külső linkekre). Navigáljon a Vázlat> Könyvtár felvétele> Könyvtárak kezelése elemhez, majd keresse meg az Adafruit Motor Shield alkalmazást. Telepítse a projekt 1.0.0 verzióját (nem 2.0). Ezután másolja/illessze be az alábbi kódot egy új IDE projektfájlba: Verify majd Upload. A sikeres feltöltés után válassza le az Arduino táblát (mivel a kód megmarad a memóriájában). Az Arduino most önálló eszközként is készen áll.

9. lépés: Android Arduino Bluetooth RC autóalkalmazás

Androidos telefonon keresse meg a Google Play Áruházat, és töltse le az Arduino Bluetooth RC Car alkalmazást. Az alkalmazás később párosul a HC-05 Bluetooth modullal, miután csatlakoztatta az Arduino/Motor Shield-hez. Az alkalmazás lehetővé teszi az autó mozgásának ellenőrzését.

10. lépés: Elemek

2 elemre lesz szüksége:

9 V -os akkumulátor, akkukapcsolóval, amely táplálja az Arduino kártyát.

4xAA elemtartó (vagy bármi, amire a Robot autóskészletnek szüksége van) a motorpajzs működtetéséhez. Előfordulhat, hogy a vezetékeket krimpelni kell, hogy biztosan illeszkedjenek a motorpajzs csapjába.

11. lépés: Összeszerelés: Áttekintés

Az összeszerelés sorrendje fontos ahhoz, hogy zökkenőmentes előrehaladást biztosítson a projekt sikeres befejezéséhez. Így, 1. Kezdje az alvázsal (motorok, kerekek)

2. Csatlakoztassa a motorpajzsot az Arduino táblához.

3. Csatlakoztassa a motorokat a motorpajzshoz

4. Csatlakoztassa a HC-05 Bluetooth modult a motorpajzshoz

12. lépés: Robot autóskészlet

A készlet nagy valószínűséggel tartalmaz szerelési utasításokat, de általában betartják a következő lépéseket:

1. Döntse el az autó elejét és hátulját (a képen az elülső felfelé mutat, mint a néző nézőpontjából).

2. Jelölje meg a motorokat: bal első, bal hátsó és jobb első, jobb hátsó. Ennek célja, hogy megkönnyítse a csatlakozást a motorpajzs bal és jobb oldalához.

3. Szerelje össze az egyes motorokat, ügyelve a képen látható elhelyezésre (az elülső motorok hátrafelé, a hátsó motorok előre néznek). Minden motorhoz:

3.1 Helyezze a motort az alvázra

3.2 Rögzítse mindkét oldalon lévő konzolokkal

3.3 Helyezze be a csavart és az anyákat, majd rögzítse a motort a helyére

3.4 Adja hozzá a sebességmérőt (fekete/szürke kör)

3.5 Rögzítse a kereket a motor külső oldalára

13. lépés: Arduino és motorpajzs

A Motor Shield visszatartja az Arduino táblát. Helyezze a motorpajzsot az Arduino tetejére, biztosítva a csapok megfelelő igazítását: A Motor Shield 0 RX és 1 TX csap az Arduino 0 RX és 1 TX csap tetejére.

Óvatosan nyomja lefelé, amíg a 2 tábla biztonságosan illeszkedik és össze van kötve. Ha elkészült, a LÁTHATÓ motorpajzs az Arduino 9V -os elembemenetének tetején lesz.

Rögzítsen egy kis üres dobozt az alváz közepére, és helyezze az Arduino/Motor Shield kombinációt felülre (kissé a motorok fölé).

Győződjön meg arról, hogy a Bluetooth RX/TX az autó eleje felé néz, és az Arduino 9V akkumulátor bemenet az autó bal oldalára. A motorpajzs M1 és M2 csapjai most az autó bal oldalán, az M3 és M4 csapok pedig az autó jobb oldalán találhatók.

14. lépés: A motorpajzs bekötése

A motorpajzs 4 motorcsatlakozóval rendelkezik: M1, M2 a bal oldalon és M3, M4 a jobb oldalon. A motor -ve sárga vezetékkel és +ve piros vezetékkel rendelkezik (lásd a fotót). Minden M 1. csapja a kifelé néző csap (pl. M1/M4 1. tüske elöl, M2/M3 1. tüske hátul).

Az M1 a bal első motort köti össze: 1. tüske -ve, 2. tüske +ve

Az M2 a bal hátsó motort köti össze: 1. tüske -ve, 2. tüske +ve

Az M3 a jobb hátsó motort köti össze: 1. tüske -ve, 2. tüske +ve

Az M4 a jobb első motort köti össze: 1. tüske -ve, 2. tüske +ve

A megfelelő Mx csatlakozások fontosak annak biztosításához, hogy a kerekek együtt a megfelelő irányba forogjanak. Például, amikor az autó előre akar haladni, az összes keréknek az óramutató járásával ellentétes irányban kell forognia, és a hátramenet igaz a hátramenetre.

15. lépés: HC-05 Bluetooth-huzalozás

A HC -05 Bluetooth modulnak 4 vezetékre van szüksége: az RX & TX csatlakozik az Arduino/Motor Shield TX & RX, a GND & VCC a Motor Shield Servo - & + csapokhoz. A motorpajzs bal elülső oldalán 2 db 3 csapból álló fürt található; a 2. fürtöt (közelebb az USB -porthoz) kell csatlakoztatni, a bal szélső tű -ve, a jobb szélső pedig +ve).

Bluetooth RX (fekete) -> Motorpajzs 2 -pólusú fejléc 1 (TX)

Bluetooth TX (piros) -> Motorpajzs 2 -tűs fejléc 0 (RX)

Bluetooth GND (barna) -> - szervók (bal szélső tű)

Bluetooth VCC (piros) -> + szervók (jobb szélső érintkező)

16. lépés: Az akkumulátorok bekötése

Rögzítse (Blu Tack, kétoldalas szalag vagy ragasztó segítségével) a 9 V-os akkumulátort az autó elejéhez. Csatlakoztassa az elemcsatlakozót az Arduino 9V akkumulátor bemeneti aljzatához (az autó bal oldalán). A Motor Shield zöld jelzőfénye kialszik a Bluetooth modulon (általában piros) villogni kezd (jelezve, hogy készen áll a párosításra).

Rögzítse a 4 db AA elemcsomagot az autó hátuljához. Csatlakoztassa a csomag negatív (fekete) és pozitív (piros) vezetékét a Motor Shield akkumulátorcsapjaihoz (2 kék tű az autó hátsó része felé). A jobb oldali GND jelű csap a fekete vezetékhez, a másik bal csap a piros vezetékhez csatlakozik.

17. lépés: Tesztelés és vezetés

Az autó most készen áll! De ahhoz, hogy valóban mozogjon, párosítanunk kell a Bluetooth -modult az Android alkalmazással. Győződjön meg arról, hogy a Bluetooth modul jelzőfénye be/ki villog, jelezve, hogy kereshető és párosítható.

1. Keresse meg az Android telefon Beállítások> Bluetooth elemét, és keresse meg az autó Bluetooth modulját. Projektünkben a modul DSD TECH HC-05, a jelszó/pin általában 1234 (ha nem, akkor 0000). Párosítsa az Android telefont a HC-05 készülékkel.

2. Indítsa el a Bluetooth RC Car alkalmazást, navigáljon a Beállításokhoz (fogaskerék ikon menü), majd az Opciók menüben válassza a „Csatlakozás az autóhoz” lehetőséget. Ha minden rendben van, a kapcsolat létrejött (a Bluetooth villogása leáll), és az alkalmazás képernyő bal felső sarkában lévő nagy piros kör zöldre vált.

3. Helyezze az autó alvázát egy vékony, hosszú dobozra az asztalán, hogy a doboz az alváz közepén legyen, és a kerekek szabadon foroghassanak körülötte. Tesztelje a kapcsolatot úgy, hogy megérinti az Előre, Vissza, Jobbra és Balra gombokat az alkalmazás képernyőjén. Nézze meg a videót a látványért.

4. Ha a kerekek mindegyike megfelelően forog (pl. Az óramutató járásával ellentétes irányba előre), akkor helyezze az autót egy sima felületre (márvány, vinil, fa, NEM szőnyeg), és hajtsa körbe az autót. Élvezd!

18. lépés: Hogyan működik?

A Bluetooth RC Controller alkalmazás a következő parancsokat küldi (karakterek formájában) az autó Bluetooth-moduljához HC-05:

"F", hogy előre lépjen

"B", hogy visszalépjen

'L', hogy balra forduljon

'R', hogy jobbra forduljon

"S", hogy megállítsa az autót

Az Arduino kódhoz adható további parancsokért tekintse meg az alkalmazás beállításait.

Az Arduino kártya logikája beolvassa a Bluetooth HC-05 bemenetet (folyamatosan a hurok () funkcióban), az RX/TX kapcsolatok használatával, és utasítja a Motorpajzsot, hogy mozgassa a motorokat/kerekeket a parancs végrehajtásához. Például, hogy balra forduljon, az Arduino az M1 és M2 motorokat előre, az M3 és M4 motorokat hátra mozgatja.