RC Car Hack với Android và Arduino: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ làm cho chiếc RC cũ đơn giản của bạn được Android điều khiển và cung cấp cho nó một số tính năng bổ sung

Hướng dẫn này có hai điều độc đáo so với các bản hack xe hơi khác.

1. Chúng tôi đang lắp đặt một servo để điều khiển các bánh xe một cách trơn tru

2. Chúng tôi đang sử dụng một ứng dụng android tùy chỉnh sẽ cho phép tìm cài đặt hướng và tốc độ điều chỉnh

Bên cạnh việc chúng tôi sẽ chế tạo một chiếc còi, chúng tôi sẽ cải thiện đáng kể khả năng lái bằng động cơ servo. Những chiếc xe RC giá rẻ không có hệ thống lái mượt mà, chúng thường có một động cơ có thể đi sang trái hoặc phải và khá khó điều khiển.

Các khái niệm:

• điều khiển động cơ servo
• sử dụng cầu H
• giao tiếp qua bluetooth
• sử dụng bộ chia điện áp để đo điện áp lớn hơn 5V
• Kỹ thuật PWM (xung với điều chế)

Nếu bạn khám phá các liên kết ở trên, bạn sẽ tìm thấy giải thích chi tiết về cách những thứ này hoạt động.

Đây là một hướng dẫn nâng cao và tôi nghĩ nó dành cho những người có một số kinh nghiệm lập trình muốn thử một điều gì đó thú vị và học một số thiết bị điện tử thông qua thực hành.

Các kỹ năng bạn sẽ cần:

• mày mò: chúng tôi sẽ phá bỏ chiếc xe cũ bằng dụng cụ dremel và tua vít, máy cắt dây, v.v.
• nội dung điện tử cơ bản: chúng tôi sẽ tạo một bảng mạch nhỏ bằng cách sử dụng arduino nano và một số thành phần được hàn, sau đó nối chúng với các thành phần xe hơi
• lập trình arduino: tải mã lên bảng Arduino bằng Arduino IDE và bộ điều hợp FTDI, thực hiện các điều chỉnh nhỏ đối với mã
• xây dựng ứng dụng Android: chúng tôi sẽ tìm nạp mã từ Bitbucket, xây dựng ứng dụng và tải nó lên thiết bị di động

Bước 1: Những điều cần thiết

Các bộ phận:

1. arduino pro mini 16Mhz loại 5V (eBay) 2 $

2. Mô-đun bluetooth HC-05 (eBay) 3,3 $

3. Cầu L298 H (eBay) 2 $

4. buzzer (eBay) <1 $

5. PCB <1 $ mỗi mảnh

6. 2 x 1kOhm rezistor

7. Pin LiPo 2 cell 1000mAh

8. Bộ điều chỉnh 5V L7805CV (eBay) <1 $ mỗi cái

9. đầu nối pcb nam & nữ <1 $ cho những gì chúng ta cần

10. Đầu nối LiPo nữ XT-60 (eBay) 1,2 đô la

11. Động cơ servo nhỏ SG90 9G (eBay)

Công cụ: 1. Sắt hàn để hàn dây vào đầu nối LiPo

2. Máy cắt dây

3. Tuốc nơ vít nhỏ

4. Máy cắt

5. Bộ chuyển đổi USB sang FTDI nối tiếp FT232RL để lập trình arduino pro mini

6. Máy tính xách tay có cài đặt ArduinoIDE để lập trình arduino

8. Một điện thoại thông minh Android

Bước 2: Xé xe cũ và lắp động cơ Servo

Chúng tôi sẽ chọn chiếc xe RC và xé nhỏ nó, điều chỉnh, v.v. Tôi đã đính kèm một số hình ảnh bên dưới để bạn có thể xem toàn bộ quá trình.

Trước tiên, chúng tôi sẽ tháo rời chiếc xe, sau đó chúng tôi sẽ loại bỏ các thiết bị điện tử bên trong và các ngăn vô dụng (như ngăn chứa pin và tay lái cũ)

Những điều mà chúng ta sẽ phải xem khi làm việc này:

• chúng tôi có đủ chỗ bên trong xe để lắp bảng mạch của chúng tôi với các linh kiện điện tử, một servo, cầu H và pin LiPo 2S
• động cơ servo có thể được lắp đặt và nó có thể được điều chỉnh để điều khiển hệ thống lái cũ của ô tô (nếu bạn nhìn trong hình ảnh, bạn sẽ thấy cách tôi đã đạt được điều này trên một mô hình cụ thể của ô tô)
• chúng tôi không làm hỏng cấu trúc ô tô, hệ thống lái và hoặc tàu điện

Cuối cùng của bước này, chúng ta nên tháo tất cả ruột xe, hàn hai dây vào động cơ ô tô, lắp động cơ servo và kết nối nó với cơ cấu lái ô tô.

Bước 3: Xây dựng bảng điện tử, lắp đặt trên ô tô

Tôi đã đính kèm một lược đồ fritzing để mọi thứ sẽ dễ dàng hơn. PCB tùy chỉnh sẽ chứa Arduino pro mini, mô-đun bluetooth HC-05, một vài điện trở cho bộ chia điện áp, bộ rung piezo và bộ điều chỉnh 5V l7805cv.

PCB cũng sẽ có nhiều đầu nối và dây dẫn khác nhau để dễ dàng cắm vào. Bo mạch của chúng tôi sẽ kết nối với nguồn điện, với động cơ điện cũ của ô tô thông qua H-Bridge và với động cơ servo. Ngoài ra, bluetooth và Arduino pro mini sẽ có các đầu nối tùy chỉnh được làm từ các đầu nối PCB nam và nữ.

Một bộ chia điện áp từ hai điện trở giống hệt nhau có trên PCB của chúng tôi để nó giảm điện áp xuống dưới 5 volt cho chân analog của chúng tôi để đo. Kết quả đo sẽ được gửi đến Ứng dụng Android và hiển thị trên màn hình.

Nguồn cung cấp năng lượng cho xe sẽ là pin LiPo 2 cell với ít nhất 1000 mAh. Pin sẽ trực tiếp điều khiển động cơ ô tô thông qua PWM. Phần còn lại của các thiết bị điện tử sẽ được cung cấp bởi cùng một loại pin nhưng với bộ điều chỉnh 5V l7805cv.

Bước 4: Tải lên mã trên Arduino và xây dựng ứng dụng trên Android

Mã (lấy tại đây) cần được tải lên Arduino pro mini bằng bộ chuyển đổi USB sang FTDI nối tiếp FT232RL.

Bạn sẽ cần kết nối chân GND, VCC, Rx, Tx và DTR với Arduino pro mini. Sau đó, mở phần mềm Arduino chọn công cụ / cổng và bất kỳ cổng nào bạn đang sử dụng. Sau đó là Tools / Board / Arduino Pro hoặc Pro Mini. Sau đó Công cụ / Bo mạch / Bộ xử lý / ATmega328 (5V 16Mhz).

Cuối cùng, mở bản phác thảo và nhấn tải lên.

Vậy chương trình này hoạt động như thế nào? Đầu tiên, nó lắng nghe dòng nối tiếp (một chuỗi phần mềm thứ cấp) cho các đường truyền đến. Thông báo được phân tích cú pháp và được hiểu là lệnh còi hoặc lệnh động cơ (chứa tốc độ và hướng). Sau khi thông báo được diễn giải, các lệnh sẽ được truyền đến động cơ / còi. Ngoài ra, bản phác thảo thường xuyên thăm dò chân analog A3 để tìm ra điện áp của pin và nó sẽ truyền dữ liệu qua bluetooth.

Điều tiếp theo là sao chép kho ứng dụng Android và xây dựng nó bằng Android Studio. Url Bitbucket là: https://bitbucket.org/danionescu/remotecontrollbl Bluetoothrobot

Đối với phần Android Studio, có rất nhiều hướng dẫn như thế này:

Các bước là:

• tải xuống và định cấu hình Android Studio
• lấy điện thoại ở chế độ phát triển
• nhập các nguồn vào Android Studio
• xây dựng và cài đặt ứng dụng

Một số lựa chọn thay thế cho Android Studio sẽ là InteliJ hoặc Eclipse.

Bước 5: Chạy Ứng dụng và Khắc phục sự cố Xe ô tô

Sau khi cài đặt ứng dụng android, điều đầu tiên cần làm là ghép nối thiết bị bluetooth của bạn với Android. Điều này sẽ bao gồm các bước sau:

• bật xe của bạn
• đi tới menu / bluetooth của Android
• quét các thiết bị bluetooth
• chọn thiết bị của bạn và ghép nối (nhập mã khi được nhắc)

Vâng. Sau khi mở ứng dụng Android, nhấp vào nút "Danh sách được ghép nối", nhấp vào thiết bị bluetooth thích hợp từ danh sách và màn hình tiếp theo sẽ được hiển thị.

Màn hình tiếp theo sẽ thực sự điều khiển xe. Sử dụng thanh trượt ngang trên cùng, bạn có thể điều khiển góc của các bánh xe và sử dụng thanh trượt dọc dưới cùng về tốc độ và hướng. Ngoài ra để khởi động / dừng xe còn có nút "Bật / tắt" và nút "Custom1" là còi xe. Bên dưới nút "custom1" là một dòng chữ nhỏ với hiệu điện thế của pin.

Điều chỉnh:

• nếu xe đi lùi thay vì đi trước và ngược lại, quay ngược chân A0 và A1
• nếu bạn muốn sửa đổi góc tối đa / tối thiểu hoặc góc đảo ngược, hãy điều chỉnh mã này:

void điều chỉnhDirection (hướng int) {

int newDirection = DrivingMiddlePoint + bản đồ (hướng, 0, 100, -35, 25); Serial.println (newDirection); lái.write (newDirection); chậm trễ (15); }

Bước 6: Một cái gì đó cho một dự án tương lai

Tôi hy vọng bạn đã học được điều gì đó mới trong dự án này và nếu bạn thích ý tưởng này, bạn có thể kiểm tra dự án nâng cao hơn này với rô bốt được chế tạo tùy chỉnh và ứng dụng Android cao cấp hơn.

Robot được trang bị một máy quay video và phát trực tiếp qua internet tới ứng dụng. Nó có thể được điều khiển từ xa từ bất cứ đâu nếu nó có internet.

Bạn sẽ tìm thấy mã arduino và chương trình phụ trợ python ở đây cùng với hướng dẫn cơ bản, ứng dụng android tại đây. Và tất nhiên là một video demo:)

Nếu bạn thích các video Youtube, bạn có thể xem thêm bằng cách đăng ký kênh của tôi tại đây