Robot me katër këmbë ESP8266 WIFI AP i kontrolluar: 15 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Ky është udhëzues për të bërë një robot 12 DOF ose katër këmbë (me katër këmbë) duke përdorur servo SG90 me shofer servo dhe mund të kontrollohet duke përdorur serverin WIFI Web përmes shfletuesit të smartphone

Kostoja totale për këtë projekt është rreth 55 dollarë amerikanë (Për pjesën elektronike dhe kornizën e robotëve plastikë)

Hapi 1: Përgatitni kornizën

I gjithë objekti 3D është falas për t'u shkarkuar @ www.myminifactory.com ose www.thingiverse.com

Shtypeni atë duke përdorur mbështetje materiale për disa pjesë si Këmbë, Hips dhe Kofshë

Lista e pjesëve të shtypura:

1x trup bazë

1x Kopertinë

1x mbajtës i baterisë

4x ijet (lloji A & B)

4x Thight (lloji A & B)

4x këmbë (lloji A & B)

4x Mburoja

12x tufë + 12x vidë 2mm

Hapi 2: Montoni kornizën e robotëve

ndiqni hap pas hapi videon e mësipërme për të montuar kornizën, vida është për vrimë me madhësi 2 mm

Hapi 3: Pjesë elektronike (Wemos D1 Mini)

Ka shumë variante NodeMCU në treg dhe në thelb kanë të njëjtin funksionalitet, për këtë projekt unë zgjedh Wemos D1 Mini.

Kjo pjesë do të shërbejë si Web Server për katërshet tanë si një Access Point.

Ajo që ju nevojitet është thjesht të lidheni me AP Quadruped dhe të kontrolloni të gjithë lëvizjen e robotit tuaj, dhe ndoshta për projektin e ardhshëm do të shfaqë të gjithë pultin e sensorëve që ju nevojiten…

Ky mini D1, është një bord mini mini WIFI i bazuar në ESP-8266EX. dhe ka 11 kunja hyrëse/dalëse dixhitale, të gjitha kunjat kanë interrupt/pwm/I2C/një tela të mbështetur (përveç D0) 1 hyrje analoge (hyrje maksimale 3.3V) një lidhje Micro USB

Si të filloni në:

1. Instaloni për Arduino 1.6.7 nga faqja në internet për Arduino.
2. Filloni për Arduino dhe hapni dritaren Preferences.
3. në fushën e URL -ve shtesë të Menaxherit të Bordeve. Mund të shtoni URL të shumta, duke i ndarë ato me presje.
4. Hapni Tools → Board: xxx Manager Boards Manager dhe instaloni esp8266 nga ESP8266 Community (dhe mos harroni të zgjidhni bordin tuaj ESP8266 nga Tools> Board menu pas instalimit).

Për më shumë detaje mund të shikoni videon e mësipërme

Klikoni këtu për të kërkuar në Aliexpress

Për këtë projekt gjithçka që ju nevojitet është të lidhni këtë Pin:

1. Kodi NodeMCU RX lidhet me kunjin Arduino Nano TX
2. Kodi NodeMCU TX lidhet me kunjin Arduino Nano RX
3. NodeMCU G pin lidheni me DC-DC mini 5v Stepdown (-) Pin dalës jashtë
4. Kodi NodeMCU5V lidhet me DC-DC mini 5v Stepdown (+) Pin dalës jashtë

PS: Për programimin e këtij bordi ju duhet të shkëputni të gjithë kunjat e bashkangjitur në arduino dhe DC-DC poshtë, përndryshe do të merrni një gabim …

Hapi 4: Pjesë Elektronike (Arduino Nano)

Njësoj me NodeMCU, për bordin arduino mund të përdorni çdo bord që përshtatet për ju si Arduino Pro Mini, Arduino Nano ose ndonjë tjetër.

Por Për këtë projekt unë zgjedh Arduino Nano, sepse nuk kam nevojë për shumë pin që kam përdorur, është i vogël dhe nuk kam nevojë për FTDI për ta programuar atë.

klikoni këtu për të kërkuar në Aliexpress

Për këtë projekt unë thjesht përdor:

1. Arduino nano RX pin lidheni me kunjin NodeMCU TX
2. Arduino nano TX pin lidheni me kunjin NodeMCU RX
3. Ardiono nano A4 pin lidheni me kunjin PCA9685 SDA
4. Arduino nano A5 pin lidheni me kunjin PCA9685 SCL
5. Arduino nano GND pin lidhet me DC-DC mini 5v Stepdown (-) Pin dalës jashtë
6. Arduino nano 5V pin lidhet me DC-DC mini 5v Stepdown (+) Pin dalës jashtë

shihni skemën e mësipërme për më shumë detaje

PS: Për programimin e këtij bordi ju duhet të shkëputni të gjithë kunjat e bashkangjitur në NodeMCU dhe DC-DC poshtë, përndryshe do të merrni një gabim…

Hapi 5: Pjesë Elektronike (Tower Pro 9g Micro Servo)

Ky është mini servo më i njohur. Peshon vetëm 9 gram dhe ju jep një çift rrotullues 1.5 kg/cm. Mjaft e fortë në lidhje me madhësinë e saj. I përshtatshëm për robotët e tipit rreze.

PS: Ky servo mund të rrotullohet në një kënd prej 180 gradë

Karakteristikat kryesore:

• Trup i tejdukshëm

• Peshë e lehtë

• Specifikimet më pak të zhurmës:

• Përmasat: 22.6 x 21.8 x 11.4 mm

• Gjatësia e telit të lidhësit: 150 mm

• Shpejtësia e funksionimit (4.8 V pa ngarkesë): 0.12 sek / 60 gradë

• Çift rrotullues (4.8 V): 1.98 kg/cm

• Gama e temperaturës: 30 deri në 60 ° C (-22 në 140 ℉)

• Gjerësia e brezit të vdekur: 4 përdorim

• Tensioni i funksionimit: 3.5 - 8.4 Volt

Klikoni Këtu për të kërkuar SG90 servo në Aliexpress

Hapi 6: Pjesë elektronike (16 -kanal 12 -bit PWM/Servo Driver - Ndërfaqja I2C - PCA9685 për Arduino)

Dëshironi të bëni robot ecës? por përdorimi i vetëm mikrokontrolluesit ka një numër të kufizuar daljesh PWM, dhe ju e gjeni veten duke mbaruar! Jo me Adafruit 16-Channel 12-bit PWM/Servo Driver-ndërfaqja I2C. Me këtë shpërthim pwm dhe servo shoferi, ju mund të kontrolloni 16 dalje PWM që funksionojnë falas me vetëm dy kunja! Duhet të ekzekutoni më shumë se 16 dalje PWM? Nuk ka problem. Zinxhironi së bashku deri në 62 prej këtyre bukurive për deri në 992 rezultate të jashtëzakonshme PWM.

Ky tabelë/çip përdor adresën 7-bit të I2C midis 0x60-0x80, e përzgjedhshme me kërcyesit Blloku i terminalit për hyrje të energjisë (ose mund të përdorni thyerjet 0.1 "në anën) Mbrojtja e polaritetit të kundërt në hyrjen e bllokut të terminalit Gjelbër me fuqi të mirë LED 3 lidhëset pin në grupe prej 4, kështu që mund të lidhni 16 servos menjëherë (prizat servo janë pak më të gjera se 0.1 ", kështu që mund të vendosni vetëm 4 pranë njëri-tjetrit në dizajn 0.1" header "Chain-able" Një vend për të vendosur një të madhe kondensator në linjën V+ (në rast se ju nevojitet) Rezistorë të serisë 220 ohm në të gjitha linjat e daljes për t'i mbrojtur ato, dhe për t'i bërë LED-të drejtuese kërcyesit Solder për 6 adresat e zgjedhura të kunjave të drejtuesit PWM të kontrolluar i2c me një orë të integruar. Ndryshe nga familja TLC5940, nuk keni nevojë t'i dërgoni vazhdimisht sinjal që lidh mikrokontrolluesin tuaj, funksionon plotësisht falas! Isshtë në përputhje me 5V, që do të thotë që ju mund ta kontrolloni atë nga një mikrokontrollues 3.3V dhe ende të drejtoni me siguri deri në dalje 6V (kjo është i mirë për kur doni të kontrolloni L të bardhë ose blu ED me 3.4+ tensione përpara) 6 kunja të zgjedhura në adresë, në mënyrë që të lidhni deri në 62 prej tyre në një autobus të vetëm i2c, gjithsej 992 dalje - kjo është shumë servos ose LED me frekuencë të rregullueshme PWM deri në rreth 1.6 KHz 12 -bit rezolucion për secilën dalje-për servos, kjo do të thotë rreth 4us rezolucion në shkallën e përditësimit 60Hz Konfigurueshëm shtytje-tërheqje ose dalje të kullimit dalje Output enable pin për të çaktivizuar shpejt të gjitha daljet.

klikoni këtu për të kërkuar në Aliexpress

Në këtë projekt na duhen vetëm 12 CH për të gjitha këmbët (3CH për këmbë), lidhni këtë pin PCA9685 me Arduino Nano:

1. PCA9685 VCC në DC-DC mini 5v Stepdown (+) Pin dalës jashtë
2. PCA9685 GND në DC-DC mini 5v Stepdown (-) Pin dalës jashtë
3. PCA9685 Servo (PWM) fuqia V+ në UBEC (+) Pin dalës jashtë
4. PCA9685 Servo (PWM) fuqia GND në UBEC (-) Pin dalës jashtë
5. PCA9685 SDA tregon arduino nano A4 pin
6. PCA9685 SCL pin në arduino nano A5 pin
7. PCA9685 CH0 në Front Right Right, ju lutemi përputhni ngjyrën e kabllit me ngjyrën e prizës PCA9685 (E verdhë, e kuqe, kafe/e zezë)
8. PCA9685 CH1 në pjesën e përparme të këmbës së djathtë, ju lutemi përputhni ngjyrën e kabllit me ngjyrën e prizës PCA9685 (e verdhë, e kuqe, kafe/e zezë)
9. PCA9685 CH2 në pjesën e përparme të djathtë, ju lutemi përputhni ngjyrën e kabllit me ngjyrën e prizës PCA9685 (e verdhë, e kuqe, kafe/e zezë)
10. PCA9685 CH4 në pjesën e pasme të djathtë, ju lutemi përputhni ngjyrën e kabllit me ngjyrën e prizës PCA9685 (e verdhë, e kuqe, kafe/e zezë)
11. PCA9685 CH5 në pjesën e pasme të djathtë të këmbës, ju lutemi përputhni ngjyrën e kabllit me ngjyrën e prizës PCA9685 (e verdhë, e kuqe, kafe/e zezë)
12. PCA9685 CH6 në pjesën e pasme të djathtë, ju lutemi përputheni ngjyrën e kabllit me ngjyrën e prizës PCA9685 (e verdhë, e kuqe, kafe/e zezë)
13. PCA9685 CH8 në Front Left Thight, ju lutemi përputhni ngjyrën e kabllit me ngjyrën e prizës PCA9685 (E verdhë, e kuqe, kafe/e zezë)
14. PCA9685 CH9 në pjesën e përparme të këmbës së majtë, ju lutemi përputhni ngjyrën e kabllit me ngjyrën e prizës PCA9685 (e verdhë, e kuqe, kafe/e zezë)
15. PCA9685 CH10 në pjesën e përparme të majtë të kofshës, ju lutemi përputheni ngjyrën e kabllit me ngjyrën e prizës PCA9685 (e verdhë, e kuqe, kafe/e zezë)
16. PCA9685 CH12 te Thight Back Left Thight, ju lutemi përputhni ngjyrën e kabllit me ngjyrën e prizës PCA9685 (E verdhë, e kuqe, kafe/e zezë)
17. PCA9685 CH13 në pjesën e pasme të këmbës së majtë, ju lutemi përputhni ngjyrën e kabllit me ngjyrën e prizës PCA9685 (e verdhë, e kuqe, kafe/e zezë)
18. PCA9685 CH14 në pjesën e pasme të majtë të kofshës, ju lutemi përputhni ngjyrën e kabllit me ngjyrën e prizës PCA9685 (e verdhë, e kuqe, kafe/e zezë)

PS: Disa PCA9685 nuk kanë prizë të kodit të ngjyrave, prandaj sigurohuni që kablloja e verdhë nga servo SG90 të shkojë në pinin e të dhënave PWM, kablloja e kuqe shkon në pinin V+ dhe Black/Brown shkon në pin GND

Hapi 7: Lidhja PWM me Servo Pin

Klikoni dhe zmadhoni foton e mësipërme për të parë hartimin e pinit midis PCA9685 dhe servos

PS: Ju përdorni vetëm 12CH nga 16 CH për këtë projekt, kështu që ju keni akoma 4CH për zgjerim, si vendosja e servo radarit ose vendosja e ndonjë arme blaster nerf mbi të … Thjesht vendosni një kod shtesë në arduino dhe NodeMCU

Hapi 8: Pjesët Elektronike (UBEC)

3A-UBEC është një rregullator DC-DC i kalimit, i furnizuar me një bateri litiumi me 2-6 qeliza (ose bateri NiMh /NiCd me 5-18 qeliza) dhe nxjerr një tension të qëndrueshëm të sigurt për marrësin tuaj, xhiro dhe servos. Veryshtë shumë i përshtatshëm për helikopterin RC. Krahasuar me modalitetin linear UBEC, efikasiteti i përgjithshëm i modalitetit kalues UBEC është më i lartë.

Në këtë projekt ne e përdorim atë për të fuqizuar të gjithë servos, ai ka filtrim kështu që do të zvogëlojë zhurmën që mund të ndikojë në defektin e motorit dhe ka Amp të lartë që është e mjaftueshme për të ngritur ngarkesën e robotit.

klikoni këtu për të kërkuar në Aliexpress

Lidh lidhësin:

1. UBEC (+) RED Kodi i daljes në PCA9685 Servo (PWM) fuqia V+
2. UBEC (-) BLACK Kulla e daljes jashtë në PCA9685 Servo (PWM) power GND
3. UBEC (+) RED Hyrje në kunjin e Baterisë (+)
4. UBEC (-) Hyrja e zezë në kunjin e ndërruesit

Hapi 9: Pjesë elektronike (DC-DC Mini Stepdown)

Pothuajse ka të njëjtin funksion me UBEC, por ky është vetëm moduli i thjeshtë i zbritjes DC-DC. Ka njehsor potensio që ne mund të rregullojmë daljen V (+) nga 1V në 17V dhe nuk ka filtrim.

klikoni këtu për ta kërkuar atë në Aliexpress

PS: prandaj mbani mend, para se ta përdorni ju lutemi rregulloni daljen V (+) në dalje 5V duke përdorur njehsor DC Volt

Lidh lidhësin:

1. Mini hap pas hapi (+) IN te (+) Bateria
2. Mini stepdown (-) IN në kunjin e kalimit
3. Mini stepdown (+) OUT paralelisht me pinin NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) dhe PCA9685 (VCC)
4. Mini stepdown (-) OUT paralelisht me pinin NodeMCU (G), Arduino nano (GND) dhe PCA9685 (GND)

Hapi 10: Pjesë tjetër elektronike

Ajo që ju nevojitet është rreth (20 kabllo ose më pak) tela bluzë nga femra në femër (kërko tela Aliexpress Jumper)

Ndërprerës shtytës me kyçje të vetme ose mund të përdorni çelësa të tjerë (kërkimi i ndërprerësit të vetë -mbylljes Aliexpress)

dhe një palë lidhës JST nga bateria në kaloni dhe hapja e UBEC/DC-DC (kërkimi i lidhësit Aliexpress JST)

Hapi 11: Burimi i energjisë

Ka shumë burime energjie që mund të përdorni, për mua preferoj të përdor bateri lipo 3S të rimbushshme. Ka 11, 1 Volt Rrymë dhe 500mAh ose më shumë kapacitet (jo shumë, kështu që mund të jetë më i lehtë).

Por përdorimi i lipo 3S kërkon një karikues dhe nuk është i lirë, kështu që … mund të përdorni burime të tjera të energjisë si bateri AAA, mund të përdorni seri 6 bateri AAA në mënyrë që të prodhojë rreth 9V burim energjie dhe mendoj se kjo është fuqi e mjaftueshme për këtë robot.

Klikoni Këtu për të kërkuar baterinë Lipo 3S në Aliexpress

Klikoni Këtu për të kërkuar Ngarkuesin Lipo

Klikoni Këtu për të kërkuar mbajtësin e baterisë 6xAAA në Aliexpress

Hapi 12: Diagrami i telave

Klikoni dhe zmadhoni foton më lart për të parë të gjithë diagramin e telave për këtë projekt

PS: ju keni nevojë për disa saldime në një pjesë dhe vendosni një kokë gome të zvogëlohet për ta mbyllur atë për lidhjen midis ndërprerësit të energjisë, UBEC dhe DC-DC.

Hapi 13: Kodimi dhe Pozita Fillestare

Lidheni arduino nano duke përdorur mini USB në kabllo porte USB (por mos harroni të shkëputni të gjithë kunjat në hapjen wemos D1 mini dhe DC-DC) dhe Hapni "spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino" dhe ndizeni atë në Arduino nano, por mos ' mos harroni të zgjidhni bordin arduino në Arduino nano dhe të zgjidhni portën e duhur.

Tjetra është lidhja e Wemos D1 mini me kompjuterin duke përdorur mikro USB në USB (gjithashtu mos harroni të shkëputni të gjithë kunjat me hapin DC-DC dhe Arduino nano). Pastaj hapni "QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino" dhe futeni në tabelë, por para kësaj zgjidhni tabelën e duhur sipas preferencës dhe zgjidhni portën e duhur (më shumë detaje ju lutemi kthehuni te hapi 3)

Pasi të keni mbaruar, mund ta lidhni përsëri të gjithë kunjat midis shkallës arduino nano, wemos D1 mini dhe DC-DC dhe fuqizoni robotin për të rregulluar pozën fillestare të saktë.

Pozicioni fillestar (Shih foton më lart) rregulloni të gjithë këmbën sa më afër fotografisë së mësipërme.

Pasi ta aktivizoni robotin, nëse pozicioni i këmbës nuk është i njëjtë me foton më lart se gjithçka që ju nevojitet është:

1. zhvidhoseni Brumin e Servo -s dhe shkëputeni bririn e servo -së nga servo.
2. kthejeni këmbën derisa të mbyllet mjaftueshëm me pozën fillestare
3. bashkoni sërish bririn e servo -s dhe ekuipazhoni përsëri
4. bëje për të gjitha ndeshjet e humbura të ndeshjes

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino është rregulluar tashmë një çështje si e vështirë për t'u lidhur (wifi) dhe faqja e internetit dështon, për ata që ndezin programin e vjetër para 31-3-2019 ju lutemi shkarkoni përsëri më lart

2. ka ndonjë bibliotekë shtesë që duhet instaluar (kopjoni atë në dosjen e bibliotekës)

   • github.com/wimleers/flexitimer2
   • github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…
   • github.com/kroimon/Arduino-SerialCommand

Hapi 14: Kontrolli i Robotit

Për shkak se ky robot është bërë WIFI Access Point, kështu që gjithçka që ju nevojitet është:

1. Fuqizimi i robotit
2. Hapni cilësimin wifi në smartphone tuaj
3. Lidhu me pikën e hyrjes SpiderRobo me fjalëkalim është "12345678"
4. Hapni shfletuesin tuaj në smartphone tuaj dhe shkruani

Tani Roboti juaj është gati të marrë komandën tuaj…

Hapi 15: Për ata që kanë probleme me hapjen e faqes në internet ose lidhjen me AP

E KAM RREGULLUAR KIST Ç ISSHTJE LUAJ T SHKARKONI P FR HAPIN 13 MO sipër (rregulloni @ 31-4-2019)

disa nga mini-klonet Wemos D1 kanë një ESP të keqe ose defekt, dhe kjo shkakton:- Vështirë për t'u lidhur me AP

- Dështimi në hapjen e faqes

- Ngarkimi nuk ka përfunduar

Për më shumë detaje shikoni videon time më lart…