Xe ô tô IoT RC có điều khiển từ xa hoặc cổng thông minh: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Đối với một dự án không liên quan, tôi đã viết một số mã Arduino để nói chuyện với đèn thông minh MiLight và điều khiển từ xa của đèn mà tôi có trong nhà.

Sau khi thành công trong việc chặn các lệnh từ điều khiển từ xa không dây, tôi quyết định làm một chiếc xe RC nhỏ để kiểm tra mã. Hóa ra điều khiển từ xa 2.4GHz được sử dụng trong các loại đèn này có vòng cảm ứng 360 để chọn màu sắc và nó hoạt động tốt một cách đáng ngạc nhiên khi lái một chiếc xe RC!

Ngoài ra, sử dụng cổng MiLight hoặc trung tâm ESP8266 MiLight, bạn có thể điều khiển xe từ điện thoại thông minh hoặc bất kỳ thiết bị kết nối Internet nào!

Bước 1: Nguồn gốc của dự án này

Dự án này dựa trên một dòng bóng đèn thông minh không dây đã được tung ra thị trường cách đây vài năm. Ban đầu chúng được bán dưới dạng LimitlessLED, nhưng sau đó đã có sẵn dưới các tên thay thế, chẳng hạn như EasyBulb hoặc MiLight.

Mặc dù những bóng đèn này thường được bán là tương thích với WiFi, nhưng chúng không có khả năng WiFi và thay vào đó dựa vào cổng nhận lệnh được gửi qua WiFi và chuyển chúng thành giao thức không dây 2.4GHz độc quyền. Nếu bạn có cổng, các bóng đèn có thể được điều khiển từ ứng dụng trên điện thoại thông minh, nhưng nếu không, bạn vẫn có thể điều khiển các đèn này bằng điều khiển từ xa không dây độc lập.

Những bóng đèn và điều khiển từ xa này là độc quyền, nhưng đã có những nỗ lực để thiết kế ngược các giao thức và xây dựng các lựa chọn thay thế mã nguồn mở cho cổng WiFi. Điều này cho phép một số khả năng thú vị, chẳng hạn như sử dụng điều khiển từ xa cho các dự án Arduino của riêng bạn, như được trình bày trong Có thể hướng dẫn này.

Bước 2: Lấy điều khiển từ xa phù hợp

Bóng đèn và điều khiển từ xa MiLight không bao giờ được mở và do đó không có tài liệu chính thức về các giao thức. Đã có nhiều thế hệ bóng đèn khác nhau và chúng chắc chắn không thể thay thế cho nhau.

Dự án này sử dụng điều khiển từ xa cho một trong bốn loại bóng đèn có sẵn và biết cách phân biệt các loại một cách trực quan sẽ giúp bạn mua được điều khiển từ xa phù hợp. Bốn loại là:

• RGB: Những bóng đèn này có màu sắc và độ sáng có thể điều khiển được; điều khiển từ xa có một bánh xe màu và ba nút bật tắt màu trắng.
• RGBW: Những bóng đèn này cho bạn lựa chọn giữa một màu và một bóng trắng; điều khiển từ xa có bánh xe màu, thanh trượt độ sáng, ba nút hiệu ứng màu vàng và bốn nút chuyển đổi nhóm màu vàng.
• CCT: Những bóng đèn này chỉ là ánh sáng trắng, nhưng cho phép bạn thay đổi chúng từ màu trắng ấm sang màu trắng lạnh; điều khiển từ xa có vòng điều khiển màu đen và các nút ấn màu trắng.
• RGB + CCT: Bóng đèn có thể hiển thị màu sắc và có thể thay đổi từ màu trắng ấm sang màu trắng lạnh; điều khiển từ xa là thứ lộn xộn nhất trong số bốn điều khiển và có thể được phân biệt bằng thanh trượt nhiệt độ màu, một số nút hình lưỡi liềm kỳ lạ và thanh ánh sáng xanh lam xung quanh các cạnh.

Dự án này được thực hiện với điều khiển từ xa RGBW và sẽ chỉ hoạt động với kiểu điều khiển từ xa đó. Nếu bạn muốn tự mình thực hiện dự án này, hãy đảm bảo bạn có điều khiển từ xa phù hợp vì chúng chắc chắn không thể thay thế cho nhau *

KHUYẾN CÁO: * Ngoài ra, tôi không thể hoàn toàn đảm bảo dự án này sẽ hiệu quả với bạn. Có thể những người MiLight có thể đã thay đổi giao thức được sử dụng trong điều khiển từ xa RGBW kể từ khi tôi mua chiếc điều khiển của riêng mình vài năm trước. Vì điều này có thể gây ra sự không tương thích giữa các sản phẩm của họ, tôi nghi ngờ điều đó khó xảy ra, nhưng rủi ro là có.

Bước 3: Sử dụng với Cổng WiFi và Điện thoại thông minh

Nếu bạn có cổng WiFi MiLight, cổng chính thức hoặc Hub ESP8266 MiLight DIY, thì bạn cũng có thể điều khiển ô tô bằng ứng dụng điện thoại thông minh MiLight trên điện thoại hoặc máy tính bảng.

Mặc dù giao thức vô tuyến được sử dụng bởi bóng đèn MiLight không tương thích với WiFi, nhưng trung tâm hoạt động như một cầu nối giữa mạng WiFi và mạng MiLight. Lỗi RC hoạt động giống như một chiếc đèn, vì vậy việc thêm cầu nối sẽ mở ra khả năng thú vị trong việc điều khiển lỗi RC từ điện thoại thông minh hoặc từ PC thông qua các gói UDP.

Bước 4: Các thành phần khác

Ba trong số các thành phần đến từ SparkFun Inventor's Kit v4.0, bao gồm:

• Sở thích Gearmotor - 140 RPM (Cặp)
• Bánh xe - 65mm (Lốp cao su, Cặp)
• Cảm biến khoảng cách siêu âm - HC-SR04

Cảm biến khoảng cách không được sử dụng trong mã của tôi, nhưng tôi đã đặt nó trên chiếc xe lỗi của mình vì nó trông khá ngầu như đèn pha giả, thêm vào đó, tôi nghĩ rằng tôi có thể sử dụng nó sau này để thêm một số khả năng phòng ngừa va chạm.

Các thành phần khác là:

• Ball Caster kim loại đa hướng
• Một Nano Arduino
• Lá chắn vô tuyến Arduino Nano RFM69 / 95 hoặc NRF24L01 +
• Một trình điều khiển động cơ L9110 từ eBay
• Cáp nhảy nam sang nữ

Bạn cũng sẽ cần một giá đỡ 4 pin AA và pin. Hình ảnh của tôi cho thấy một giá đỡ pin được in 3D, nhưng bạn sẽ cần phải mua riêng các đầu nối lò xo và nó có thể không đáng để bỏ ra!

Bạn cũng sẽ cần một máy in 3D để in khung xe (hoặc bạn có thể trang trí nó bằng gỗ, nó không quá phức tạp).

Lời cảnh báo:

Tôi đã sử dụng một bản sao Arduino Nano rẻ tiền và thấy rằng nó rất nóng khi chạy xe trong một khoảng thời gian đáng kể. Tôi nghi ngờ rằng điều này là do bộ điều chỉnh 5V trên bản sao rẻ tiền được đánh giá thấp hơn và không thể cung cấp dòng điện cần thiết cho radio không dây. Tôi đo rằng Arduino và radio chỉ rút ra 30mA, nằm trong thông số kỹ thuật của bộ điều chỉnh điện áp trên Arduino Nano chính hãng. Vì vậy, nếu bạn tránh các bản sao, tôi nghi ngờ bạn sẽ không gặp vấn đề gì (hãy cho tôi biết trong phần bình luận nếu bạn thấy khác!).

Bước 5: Kiểm tra Arduino và Điều khiển từ xa

Trước khi lắp ráp lỗi RC, bạn nên kiểm tra xem điều khiển từ xa có thể nói chuyện với Arduino thông qua mô-đun radio hay không.

Bắt đầu bằng cách xếp Arduino Nano trên đỉnh lá chắn RF. Nếu đầu nối USB hướng sang trái ở mặt trên, thì PCB không dây phải hướng sang phải ở mặt dưới.

Bây giờ, cắm Arduino Nano vào máy tính của bạn bằng cáp USB và tải lên bản phác thảo mà tôi đã đưa vào tệp zip. Mở màn hình nối tiếp và nhấn một nút trên điều khiển từ xa. Đèn sẽ sáng trên điều khiển từ xa (nếu không, hãy kiểm tra pin).

Nếu mọi việc suôn sẻ, bạn sẽ thấy một số thông báo trong cửa sổ dòng lệnh mỗi khi bạn nhấn một nút. Chạy ngón tay của bạn xung quanh bánh xe cảm ứng màu và quan sát các giá trị thay đổi của "Hue". Đây là những gì sẽ chỉ đạo phương tiện!

Đảm bảo rằng bước này hoạt động, vì không có điểm nào tiếp tục nếu nó không!

Bước 6: In và lắp ráp khung máy

Tôi đã bao gồm các tệp STL cho các bộ phận được in 3D. Đối với các tệp CAD, bạn có thể xem tại đây. Có ba phần, giá đỡ động cơ bên trái và bên phải và khung xe.

Giá đỡ động cơ bên trái và bên phải có thể được gắn vào động cơ bằng vít gỗ. Sau đó, giá đỡ động cơ gắn vào khung bằng đai ốc và bu lông M3 (hoặc keo, nếu bạn thích). Bánh xe gắn vào mặt trước của khung bằng bốn vít và bu lông.

Bước 7: Thêm Điện tử

Bắt vít trình điều khiển bước trên khung và gắn các dây dẫn từ động cơ vào vít trong các thiết bị đầu cuối trên trình điều khiển. Tôi đã sử dụng hệ thống dây điện sau:

• Động cơ bên trái màu đỏ: OB2
• Động cơ bên trái màu đen: OA2
• Động cơ bên phải màu đỏ: OB1
• Động cơ bên phải màu đen: OA1

Chạy nguồn từ cực dương của pin đến Vcc trên PCB trình điều khiển bước và Vin trên Arduino. Chạy mặt âm của pin tới GND trên GND trên Arduino. Bạn sẽ cần phải hàn cáp Y để thực hiện điều này.

Cuối cùng, hoàn thiện thiết bị điện tử bằng cách sử dụng dây nhảy để kết nối các chân sau trên Arduino với trình điều khiển động cơ bước:

• Chân 5 của Arduino -> Trình điều khiển bước IB1
• Chân 6 của Arduino -> Trình điều khiển bước IB2
• Chân Arduino A1 -> Trình điều khiển bước IA1
• Arduino chân A2 -> Trình điều khiển bước IA2

Bước 8: Kiểm tra Robot

Bây giờ, nhấn các nút và xem liệu robot có di chuyển không! Nếu các động cơ dường như bị đảo ngược, bạn có thể điều chỉnh hệ thống dây điện trên robot hoặc bạn có thể chỉ cần chỉnh sửa các dòng sau trong bản phác thảo Arduino:

L9110 trái (IB2, IA2); L9110 phải (IA1, IB1);

Nếu cần hoán đổi động cơ bên trái và bên phải, hãy trao đổi các số trong ngoặc đơn, chẳng hạn như:

L9110 trái (IB1, IA1); L9110 phải (IA2, IB2);

Để chỉ đảo ngược hướng của động cơ bên trái, hãy hoán đổi các chữ cái trong ngoặc đơn cho động cơ bên trái, như vậy:

L9110 trái (IA2, IB2);

Để đảo ngược hướng của động cơ bên phải, hãy hoán đổi các chữ cái trong ngoặc đơn cho động cơ bên phải, như vậy:

L9110 phải (IB1, IA1);

Đó là tất cả! Chúc may mắn và vui vẻ!