Makinë Robot Me Bluetooth, Kamera dhe MIT App Inventor2: 12 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:19

A keni dashur ndonjëherë të krijoni veturën tuaj robot? Epo … kjo është shansi juaj !!

Në këtë udhëzues unë do t'ju tregoj se si të bëni një makinë robot të kontrolluar përmes Bluetooth dhe MIT App Inventor2. Jini të vetëdijshëm se unë jam një fillestar dhe se kjo është instuksioni im i parë, kështu që ju lutemi tregohuni të butë në komentet tuaja.

Ka shumë udhëzime atje, por në këtë unë jam përpjekur të kombinoj shumë veçori të tilla si: transmetimi i kamerës, shmangia e pengesave, sensori i rrezeve tejzanor, skaneri Larson (me karlieplexing) dhe monitorimi i baterisë në një Aplikacion Android !!

Pra, le të fillojmë dhe të takojmë Frankie (përdor ide nga shumë vende …. Këtej Robo Frankenstein)

Hapi 1: Pjesët dhe Softueri

Këtu, në qytetin tim, është e vështirë të marr të gjitha pjesët, prandaj unë kam qenë në gjendje t'i marr shumicën prej tyre nga www.aliexpress.com

Unë vlerësoj se projekti mund të ndërtohet për 25-30 dollarë pa marrë parasysh celularin e vjetër.

• Shasia e makinës: 3 rrota, 2 motorë 6V (9 dollarë)
• Arduino Nano (2 dollarë)
• Bluetooth HC-05 (3 deri në 4 dollarë amerikanë)
• Drejtuesi i motorit L293D për të drejtuar motorët me rrota (1.50 USD për një copë 5 copë)
• Qelizë e vjetër me kamera dhe Wi-Fi
• Sensori tejzanor HC-SR04 për matjen në një objekt aty pranë (1 USD)
• 6 LED për skanerin Larson
• ATtiny85 për skanerin Larson (1 USD)
• Breadboard (1 USD)
• Telat
• Rezistencë 100K Ohm (4)
• Rezistencë 1K Ohm (2)
• Rezistencë 2K Ohm (1)
• Rezistencë 270 Ohm (3)
• Zile

Softuer:

• Arduino IDE
• Webcam IP (për Android të vjetër celular)
• MIT App Inventor2: Ky aplikacion është i shkëlqyeshëm, por funksionon vetëm për sistemin operativ Android (pa Iphone … më fal!)

Hapi 2: Procesi i ndërtimit

Shasia e makinës është shumë e lehtë për tu montuar; ka 2 motorë 6V që fuqizojnë rrotat e pasme dhe një paketë 4 bateri.

Makina Robot kontrollohet përmes Bluetooth dhe Wi-Fi. Bluetooth kontrollon komunikimet serike midis Car dhe MIT App inventor2 dhe Wi-Fi përdoret për të komunikuar me kamerën (celularin e vjetër) të instaluar para makinës.

Për këtë projekt, kam përdorur dy seri baterish: arduino mundësohet nga një bateri 9V dhe motorët e makinës nga 6V (katër bateri 1.5V AA).

Arduino Nano është truri i këtij projekti që kontrollon makinën, zilen, sensorin e rrezeve tejzanor HC-SR04, Bluetooth HC-05, skanerin Larson (ATtiny85) dhe monitoron bateritë. Bateria 9V shkon te Vin (kunja 30) dhe kunja e Arduino 27 i jep fuqi të rregulluar 5V bordit të bukës. Duhet të lidhni të gjitha bazat nga të gjitha IC -të dhe bateritë së bashku.

Bashkangjitur, diagrami i qarkut e bëri atë në Excel (Më falni … herën tjetër do të provoj Fritzing). Unë kam lidhur gjithçka duke përdorur lidhëse teli dhe mashkull me tela meshkuj, e imja duket si një fole minjsh.

Hapi 3: Drejtuesi i motorit L293D

L293D është një drejtues katërfish i rrymës së lartë gjysmë-H i krijuar për të siguruar rryma drejtimi dydrejtimëshe deri në 600 mA në tensione 4.5V deri në 36V. Përdoret për të drejtuar rrotat e makinës.

Mundësohet nga një paketë baterie 6V (katër 1.5V AA) për motorët dhe përdor 5V për logjikën që vjen nga 5V e rregulluar (pin 27) në Arduino Nano. Lidhjet janë treguar në skemën e bashkangjitur.

Nuk kishte nevojë ta instaloni në një lavaman.

Hapi 4: HC-05 Bluetooth

HC-05 Bluetooth mundësohet nga 5V (arduino pin 27), por është e rëndësishme të kuptohet se niveli logjik është 3.3V, pra komunikimet (Tx dhe Rx) me 3.3V. Kjo është arsyeja pse Rx duhet të konfigurohet me maksimumin 3.3V i cili mund të arrihet me një konvertues të ndërrimit të nivelit ose, si në këtë rast, me një ndarës të tensionit duke përdorur një rezistencë 1K dhe 2K siç shihet në qark.

Hapi 5: Monitori i baterisë

Për të monitoruar nivelet e baterisë, unë kam vendosur ndarës të tensionit në mënyrë që të sjell nivelet e tensionit nën 5V (diapazoni maksimal i Arduino). Ndarësi i tensionit zvogëlon tensionin që matet brenda intervalit të hyrjeve analoge të Arduino.

Përdoren hyrjet analoge A4 dhe A6 dhe përdoren rezistorë të lartë (100K ohms) për të mos i shkarkuar shumë bateritë në procesin e matjes. Ne kemi nevojë për kompromis, nëse rezistorët janë shumë të ulët (10K Ohm), më pak efekt ngarkimi, leximi i tensionit është më i saktë, por vizatim më aktual; nëse ato janë shumë të larta (1M ohms), më shumë efekt ngarkimi, leximi i tensionit është më pak i saktë, por më pak vizatim aktual.

Monitorimi i baterisë bëhet çdo 10 sekonda dhe shfaqet drejtpërdrejt në celularin tuaj kontrollues.

Jam i sigurt se ka shumë hapësirë për përmirësim në këtë pjesë pasi po lexoj nga dy kunja analoge dhe MUX e brendshme po shkëmbehet mes tyre. Unë nuk jam mesatar i matjeve të shumta dhe ndoshta kjo është ajo që duhet të bëj.

Më lejoni të shpjegoj formulën e mëposhtme:

// Lexoni tensionin nga kunja analoge A4 dhe bëni kalibrimin për Arduino:

tension1 = (analogRead (A4)*5.0/1024.0)*2.0; //8.0V

Nano bordi Arduino përmban 8 kanal, konvertues analog në dixhital 10-bit. Funksioni analogRead () kthen një numër midis 0 dhe 1023 që është proporcional me sasinë e tensionit që aplikohet në kunj. Kjo jep një rezolutë midis leximeve prej: 5 volt / 1024 njësi ose,.0049 volt (4.9 mV) për njësi.

Ndarësi i tensionit përgjysmon tensionin dhe, për të marrë tensionin e vërtetë, duhet të shumëzohet me 2 !!

E RORTNDSISHME: Jam i sigurt se ka një mënyrë më efikase për të fuqizuar një arduino sesa mënyra se si po e bëj !! Si një i ri kam mësuar rrugën e vështirë. Kunja Arduino Vin përdor një rregullator linear të tensionit që do të thotë se, me një bateri 9V, ju do të digjni një pjesë të madhe të energjisë në vetë rregullatorin linear! Jo mirë. E bëra në këtë mënyrë sepse ishte e shpejtë dhe thjesht sepse nuk e dija më mirë … por sigurohu që në versionin Robo Frankie 2.0 sigurisht që do ta bëj ndryshe.

Unë jam duke menduar (me zë të lartë) që një DC DC Step Up Ndërrimi i Furnizimit me Energji dhe një bateri Li-ion e ringarkueshme mund të jetë një mënyrë më e mirë. Sugjerimi juaj dashamirës do të jetë më se i mirëpritur…

Hapi 6: Sensori me rreze tejzanor HC-SR04

HC-SR04 është një sensor me rreze tejzanor. Ky sensor siguron matje nga 2cm në 400cm me një saktësi që shkon deri në 3mm. Në këtë projekt, përdoret për të shmangur pengesat kur arrin 20 cm ose më pak dhe gjithashtu për të matur distancën nga çdo objekt, i cili kthehet në celularin tuaj.

Ekziston një buton në ekranin e celularit tuaj që duhet të klikohet për të kërkuar distancë nga një objekt aty pranë.

Hapi 7: Skaneri Larson

Doja të përfshija diçka argëtuese, kështu që përfshiva skanerin Larson i cili i ngjan K. I. T. T. nga Knight Rider.

Për skanerin Larson kam përdorur ATtiny85 me charlieplexing. Charlieplexing është një teknikë për drejtimin e një ekrani të shumëfishtë në të cilin relativisht pak kunja I/O në një mikrokontrollues përdoren për të drejtuar një sërë LEDs. Metoda përdor aftësitë logjike të tri gjendjeve të mikrokontrolluesve në mënyrë që të fitojë efikasitet mbi multipleximin tradicional.

Në këtë rast unë jam duke përdorur 3 kunja nga ATtiny85 për të ndezur 6 LED !!

Ju mund të ndizni LED -të "X" me kunjat N. Përdorni formulën e mëposhtme për të nxjerrë sa LED mund të drejtoni:

X = N (N-1) LED me kunja N:

3 kunja: 6 LED;

4 kunja: 12 LED;

5 kunja: 20 LED … ju e merrni idenë;-)

Rryma rrjedh nga pozitive (anodë) në negative (katodë). Këshilla e shigjetës është katodë.

Shtë e rëndësishme të theksohet se kunja 1 (në kodin Arduino IDE) i referohet pinit fizik 6 në ATtiny85 (ju lutemi referojuni pinout -it të bashkangjitur).

Bashkangjitur ju lutemi gjeni kodin që duhet të ngarkohet në ATtiny85 që kontrollon skanerin Larson. Unë nuk po përshkruaj se si të ngarkoni një kod në ATtiny85 pasi ka shumë udhëzime që e bëjnë këtë si ky.

Hapi 8: Kodi

Unë po bashkoj kodin që duhet të ngarkohet në ATtiny85 që kontrollon skanerin Larson dhe kodin për Arduino nano.

Sa i përket Arduino nano, unë kam përdorur një pjesë të kodeve nga udhëzues të tjerë (këtu) dhe kam bërë ndryshime për t'iu përshtatur nevojave të mia. Unë kam përfshirë një diagram të rrjedhës (gjithashtu në fjalë për një imazh më të qartë) të kodit për të kuptuar më mirë se si funksionon Çelësi - Çështja.

E rëndësishme: Për të ngarkuar kodin CarBluetooth në Arduino nano, duhet të shkëputni Rx dhe Tx nga moduli Bluetooth HC-05!

Hapi 9: Kamera

Aplikacioni IP Webcam duhet të shkarkohet nga play store dhe të instalohet në celularin tuaj të vjetër. Kontrolloni për preferencat e videos, rregulloni rezolucionin në përputhje me rrethanat dhe më në fund zbritni në komandën e fundit "Start server" në mënyrë që të filloni transmetimin. Mos harroni të ktheni Wi-Fi në celular !!

Hapi 10: MIT App Inventor2

MIT App inventor2 është mjet i bazuar në cloud që ndihmon në ndërtimin e aplikacioneve në shfletuesin tuaj të uebit. Ky aplikacion (vetëm për celularin e bazuar në android) më pas mund të ngarkohet në qelizën tuaj dhe të kontrollojë makinën tuaj robot.

Unë jam duke bashkangjitur kodin.apk dhe.aia në mënyrë që të shihni se çfarë kam bërë dhe mund ta modifikoni atë sipas dëshirës tuaj. Unë kam përdorur një kod nga interneti (Aplikacioni MIT) dhe kam bërë modifikimet e mia. Ky kod kontrollon lëvizjen e makinës robot, merr sinjal nga sensori tejzanor, ndez dritat dhe bip zile. Ai gjithashtu merr sinjal nga bateritë duke na bërë të ditur nivelin e tensionit.

Me këtë kod ne do të jemi në gjendje të marrim dy sinjale të ndryshme nga makina: 1) distanca në një objekt aty pranë dhe 2) tensioni nga bateritë e motorit dhe arduino.

Për të identifikuar vargun serik të marrë, unë kam përfshirë një flamur në kodin e Arduino që specifikon llojin e vargut të dërguar. Nëse Arduino dërgon distancën e matur nga sensori tejzanor, atëherë ai dërgon një shenjë "A" para vargut. Sa herë që Arduino dërgon nivelet e Baterisë, ai dërgon një flamur me një shenjë "B". Në kodin e shpikësve të Aplikacionit MIT2 kam analizuar vargun serik që vjen nga Arduino dhe kam kontrolluar për këto flamuj. Siç thashë, unë jam një fillestar dhe jam i sigurt se ka mënyra më efikase për ta bërë këtë dhe shpresoj që dikush të më ndriçojë në një mënyrë më të mirë.

Dërgoni Arduino_Bluetooth_Car.apk në celularin tuaj (përmes emailit ose Google Drive) dhe instalojeni.

Hapi 11: Lidhni celularin tuaj me makinën tuaj RC

Para së gjithash, ndizni wi-fi në celularin e vjetër (ai në robotin RC).

Në celularin tuaj kontrollues ndizni wi-fi, Bluetooth dhe hapni Arduino_Bluetooth_Car.apk që sapo keni instaluar. Në fund të ekranit (lëvizni poshtë nëse nuk mund ta shihni) do të shihni dy butona: Pajisjet dhe LIDHJEN. Klikoni Pajisjet dhe zgjidhni Bluetooth nga makina juaj RC (duhet të jetë diçka HC 05), pastaj klikoni LIDH dhe ju duhet të shihni mesazhin e LIDHUR në fund të majtë të ekranit tuaj. Herën e parë, do t'ju kërkohet një fjalëkalim (futni 0000 ose 1234).

Ekziston një kuti ku duhet të shkruani adresën IP të celularit tuaj të vjetër (celularin që është në RC Car), në rastin tim është

Ky numër IP mund të zbulohet në ruterin tuaj Wi-fi. Duhet të futeni në konfigurimin e Router -it tuaj, të zgjidhni Listën e Pajisjeve (ose diçka e tillë në varësi të markës tuaj të Router -it) dhe duhet të jeni në gjendje të shihni pajisjen tuaj të vjetër qelizore, klikoni mbi të dhe futni këtë numër IP në këtë kuti.

Pastaj zgjidhni CAMERA dhe duhet të filloni të shikoni transmetimin e kamerës nga makina juaj RC.

Hapi 12: Ju jeni bërë

Ju keni mbaruar! Filloni të luani me të

Ndryshimet e ardhshme: Unë do të ndryshoj baterinë 9V me bateri Li-jon në mënyrë që t'i rimbush ato dhe të përdor një rregullues të tensionit të rritjes DC-DC, gjithashtu dua të përmirësoj monitorin e baterisë duke përfshirë zbutjen (mesataren) e leximeve analoge. Nuk planifikon të përfshijë A. I. ende …;-)

Unë kam hyrë në konkursin tim të parë udhëzues … kështu që ju lutemi votoni;-)