Robot Bluetooth: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

XE ROBOT ARDUINO BLUETOOTH

Ngày dự án: tháng 8 năm 2018

Thiết bị Dự án:

1. 1 * Nền tảng cơ sở tùy chỉnh.

2. 4 * Động cơ DC + Bánh xe.

3. Pin 3 * 18650 với 3 ngăn chứa pin và 2 * 18650 với 2 ngăn chứa pin.

4. Công tắc 2 * Rocker.

5. Đèn LED 2 * màu đỏ với điện trở 220K mắc nối tiếp

6. 1 * bộ chứa: 2 cái SG90 Servo Motor + 1 cái 2-Axis Servo Bracket.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * Lá chắn cảm biến Arduino V5

9. Trình điều khiển động cơ bước DC cầu kép 1 * L298N

10. 1 * Mô-đun siêu âm HC-SR04

11. Dải điểm ảnh 1 * 8 led neo ws2812b ws2812 dải đèn led thông minh RGB

12. Mô-đun Bluetooth 1 * BT12 BLE 4.0

13. Màn hình 4 chữ số điện áp 1 * 12V

14. Màn hình LCD 1 * 1602 cộng với Giao diện nối tiếp IIC Mô-đun Bộ điều hợp

15. Keo nóng, chân đế M3, vít, vòng đệm.

16. Nam-Nữ dây nhảy 10cm và 15cm.

17. Dây trơn 1mm khoảng 50cm.

18. Dụng cụ bao gồm: Sắt hàn, tua vít nhỏ và kìm

19. USB đến cáp Arduino.

TỔNG QUAT

Đây là dự án dựa trên Arduino thứ hai mà tôi đã đệ trình cho Guiductables, tuy nhiên rô bốt được mô tả bên dưới là rô bốt thứ tư mà tôi đã chế tạo. Robot này được xây dựng dựa trên phiên bản trước dựa trên WiFi, phiên bản mới này có cả kết nối WiFi và Bluetooth. WiFi để cho phép máy ảnh truyền video trực tiếp đến Ứng dụng Android. và Bluetooth để cung cấp khả năng điều khiển rô bốt đơn giản. Mã Arduino lắng nghe các lệnh Bluetooth, nhận chúng, giải mã lệnh, hành động theo lệnh và cuối cùng trả lại tin nhắn trả lời cho Ứng dụng Android. xác nhận rằng lệnh đã được ban hành. Ngoài phản hồi này trên Ứng dụng Android. robot cũng lặp lại các lệnh trên màn hình LCD 16x2 dòng của chính nó.

Triết lý của tôi khi chế tạo robot là đảm bảo rằng chúng không chỉ hoạt động theo cách yêu cầu mà còn trông đúng về mặt thẩm mỹ với đường nét sạch sẽ và phương pháp xây dựng tốt. Tôi đã sử dụng một số tài nguyên dựa trên internet cho cả thiết bị điện tử và mã Arduino và vì điều đó, tôi xin gửi lời cảm ơn đến những người đóng góp đó.

Việc lựa chọn pin 18650 dựa trên xếp hạng năng lượng của chúng và khả năng dễ dàng kiếm được pin cũ chất lượng tốt thường từ các máy tính xách tay cũ. Bo mạch Arduino là một bản sao tiêu chuẩn, cũng như bộ điều khiển động cơ Cầu kép L298N. Các động cơ DC là đủ cho dự án nhưng tôi cảm thấy rằng các động cơ DC 6V lớn hơn với truyền động trực tiếp sẽ hoạt động tốt hơn, đây có thể là một bản nâng cấp trong tương lai cho dự án.

Bước 1: Fritzing Sơ đồ

Biểu đồ Fritzing cho thấy các kết nối khác nhau từ pin, thông qua công tắc hai cực, đến Arduino Uno. Từ Arduino Uno đến Trình điều khiển động cơ L298N, màn hình LCD 16X2, Bluetooth BT12, bộ phát và bộ thu âm HC-SR04, Servos cho máy ảnh và bộ phát âm thanh, và cuối cùng là từ L298N đến động cơ DC.

Lưu ý: Sơ đồ Fritzing không hiển thị bất kỳ loại cáp GND nào

Bước 2: Thi công

SỰ THI CÔNG

Cấu trúc cơ bản bao gồm một đế duy nhất 240mm x 150mm x 5mm với các lỗ được khoan cho các giá đỡ M3, các lỗ cho các giá đỡ L298N, MPU-6050 và Arduino Uno. Một lỗ 10mm duy nhất được khoan trên đế để cho phép cáp điều khiển và cáp nguồn. Sử dụng chân đế 10mm trình điều khiển động cơ LCD, Arduino Uno và L298N được gắn và có dây theo sơ đồ trên.

Các động cơ DC được gắn trên tấm đáy bằng cách sử dụng keo nóng. Sau khi được hàn các dây của mỗi động cơ được kết nối với các đầu nối bên trái và bên phải của trình điều khiển động cơ L298N. Bộ nối trình điều khiển động cơ L298 đã được lắp đặt để có thể cung cấp nguồn 5V cho bo mạch Arduino Uno. Tiếp theo, các giá đỡ pin 18650 được dán vào mặt dưới của đế và nối dây thông qua một công tắc hai cực đến Arduino Uno và các đầu vào 12V và Ground của trình điều khiển động cơ L298.

Cáp servo máy ảnh được kết nối với Chân 12 và 13, cáp servo HC-SR04 được gắn vào Chân 3. Các chân 5, 6, 7, 8, 9 và 11 nơi được gắn với trình điều khiển động cơ L298N. Mô-đun Bluetooth BT12 được kết nối với các đầu cắm Bluetooth của Arduino Sensor Shield V5, VCC, GND, TX và RX, với cáp TX và RX được đảo ngược. Bộ chân URF01 được sử dụng để gắn các chân HC-SR04, VCC, GND, Trig và Echo, trong khi bộ chân IIC được sử dụng để kết nối các chân LCD VCC, GND, SCL và SCA. Cuối cùng, 8 chân đèn LED đặt chân VCC, GND và DIN được kết nối với Chân 4 và các chân VCC và GND liên quan của nó.

Vì cả hai bộ pin và công tắc nguồn của chúng được gắn bên dưới đế, một đèn LED màu đỏ duy nhất và điện trở 220K được thêm vào song song với công tắc nguồn để nó sẽ sáng khi bật công tắc nguồn.

Các bức ảnh đính kèm cho thấy các giai đoạn xây dựng của robot bắt đầu với chân đế M3 được gắn vào Arduino Uno và L298N, sau đó cả hai vật phẩm này được gắn vào chân đế. Các giá đỡ bổ sung của M3 được sử dụng cùng với tấm đồng để xây dựng một nền tảng mà HC-SR04 và Camera Servos được gắn vào. Các bức ảnh bổ sung cho thấy hệ thống dây điện và cấu tạo của động cơ, bộ chứa pin và dải ánh sáng điểm ảnh Neo.

Bước 3: Mã hóa Arduino và Android

Mã hóa ARDUINO:

Sử dụng phần mềm phát triển Arduino 1.8.5, chương trình sau đã được sửa đổi và sau đó được tải xuống bảng Arduino Uno thông qua kết nối USB. Cần phải tìm và tải xuống các tệp thư viện sau:

· LMotorController.h

· Wire.h

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NewPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(Tất cả các tệp này đều có sẵn từ trang web

Ảnh trên cho thấy một bản sửa lỗi đơn giản để cho phép tải mã Arduino xuống bảng Arduino Uno. Trong khi mô-đun BT12 được gắn vào chân TX và RX, chương trình tải xuống sẽ luôn không thành công, vì vậy tôi đã thêm một kết nối ngắt đơn giản trên đường TX đã bị hỏng trong khi mã được tải xuống và sau đó làm lại để kiểm tra giao tiếp BT12. Sau khi rô bốt đã được kiểm tra đầy đủ, tôi đã gỡ bỏ liên kết có thể phá vỡ này.

Bạn có thể tìm thấy tệp mã nguồn Arduino và Android ở cuối trang này

Mã hóa ANDROID:

Sử dụng bản dựng Android Studio 3.1.4. và sự trợ giúp của nhiều nguồn thông tin trên internet, tôi xin cảm ơn, tôi đã phát triển một Ứng dụng cho phép người dùng chọn và kết nối với nguồn WiFi cho máy ảnh và nguồn Bluetooth để điều khiển các hoạt động của Robot. Giao diện người dùng được hiển thị ở trên và hai liên kết sau hiển thị video hoạt động của robot và máy ảnh. Ảnh chụp màn hình thứ hai hiển thị các tùy chọn quét và kết nối WiFi và Bluetooth, màn hình này cũng sẽ kiểm tra xem Ứng dụng có các quyền cần thiết để truy cập cả WiFi và mạng Bluetooth và các thiết bị hay không. Ứng dụng có thể được tải xuống thông qua liên kết bên dưới, tuy nhiên tôi không thể đảm bảo rằng nó sẽ hoạt động trên bất kỳ nền tảng nào khác ngoại trừ Samsung 10.5 Tab 2. Hiện tại, Ứng dụng giả định rằng thiết bị Bluetooth được gọi là “BT12”. Ứng dụng Android gửi các lệnh một ký tự đơn giản đến rô bốt nhưng đổi lại nhận được các chuỗi xác nhận lệnh.

Bước 4: Kết luận

Bạn có thể xem video You Tube về hoạt động cơ bản của robot tại:

Bạn có thể xem video You Tube về hoạt động Tránh chướng ngại vật của robot tại:

Những gì tôi đã học được:

Giao tiếp Bluetooth chắc chắn là phương pháp tốt nhất để điều khiển robot, ngay cả với phạm vi tối đa 10m mà BT12 có. Việc sử dụng pin 18650, một bộ để cấp nguồn cho động cơ và bộ thứ hai để cấp nguồn cho Arduino, lá chắn, servo, BT12 và LCD giúp kéo dài tuổi thọ pin rất nhiều. Tôi rất ấn tượng với dải đèn NEO Pixel, đèn LED RGB sáng và dễ điều khiển cũng như mô-đun Bluetooth BT12 đã hoạt động hoàn hảo kể từ khi nhận được nó.

Cái gì tiếp theo:

Dự án này luôn là về việc sử dụng Bluetooth Communications. Bây giờ tôi đã có một mô hình hoạt động và có thể điều khiển rô bốt thông qua Ứng dụng Android, tôi đã sẵn sàng để bắt đầu dự án tiếp theo sẽ là dự án phức tạp nhất mà tôi đã thử, cụ thể là sáu chân, 3 DOM mỗi chân, Hexapod sẽ được điều khiển bởi Bluetooth và có thể phát video thời gian thực qua đầu của nó, bản thân nó sẽ có thể di chuyển theo chiều dọc và chiều ngang. Tôi cũng mong đợi robot có khả năng tránh chướng ngại vật.