Roboti me 4 rrota i kontrolluar nga Wi-Fi: 6 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:25

Për këtë projekt, ne do të zhvillojmë një Robot me 4 Rrota duke përdorur ESP8266 i cili do të kontrollohet mbi një Rrjet Wi-Fi. Roboti mund të kontrollohet nga një shfletues i zakonshëm i internetit, duke përdorur një ndërfaqe të krijuar nga HTML ose gjithashtu nga një aplikacion celular android. Çipi ESP8266 është një mikrokontrollues i fuqishëm dhe i lirë, i cili jo vetëm që është i lehtë për t’u përdorur, por gjithashtu vjen me lidhje Wi-Fi në bord. Ky është vetëm çipi i përsosur për të kontrolluar robotët nga distanca nga kompjuteri ose pajisja juaj celulare.

Për të përfshirë këtë çip në projektin tonë, ne mund të përdorim një sërë bordesh zhvillimi të bazuara në këtë mikrokontrollues.

1. Adafruit Feather Huzzah - isshtë bërë nga Adafruit dhe ka udhëzime dhe mbështetje lehtësisht të disponueshme. Ka ngarkues baterie li-po në tabelë, kështu që do të jetë vërtet i dobishëm në projektet portative.

2. NodeMCU ESP8266 - Bordi është me burim të hapur dhe ka dokumentacion të shkëlqyer kështu që do të jetë shumë e lehtë për të filluar.

3. Sparkfun ESP8266 - likeshtë si Huzzah me shtimin e një çelësi të energjisë dhe një antene të jashtme për një gamë më të gjatë Wi -Fi.

4. Wemos D1 Mini - shtë më e vogla nga të gjitha bordet, por kjo nuk ka ndonjë efekt në performancën.

Për projektin tim, unë jam duke përdorur Wemos D1 Mini për të bërë një robot me 4 rrota të kontrolluar nga Wi-Fi. Por mund të përdorni çdo bord zhvillimi ESP8266 dhe të përdorni të njëjtin kod Arduino pa ndonjë ndryshim të kërkuar. Unë kam hartuar një PCB për këtë projekt, por ju mund të përdorni një dc pcb board për të zbatuar qarkun ose madje edhe për të hartuar PCB -në tuaj.

Dhe ne do të përdorim Kompletin e Shasisë Robotike 4WD siç tregohet në imazhin e mësipërm pasi është ideal për DIY dhe është kompleti më ekonomik i makinave robot me strukturë të thjeshtë mekanike.

Karakteristikat e këtij kompleti:-

1. Vjen me katër motorë plastikë të veçantë BO me kuti ingranazhi është e mirë për manovrim.

2. Shasia e madhe, e fortë akrilike ju lejon të zgjeroni shumë gjëra për të bërë DIY.

3. Kompleti i shasisë së makinave të mençura me katër rrota. Shumë e thjeshtë për tu instaluar, thjesht shtoni mikrokontrollues (si Arduino) dhe module të sensorit për të ndërtuar një robot plotësisht autonom

Hapi 1: Lista e Komponentëve

Wemos D1 Mini [Sasia - 1]

L293d Motor Driver IC [Sasia - 2]

PCF8574 IC Expander Port [Sasia - 1]

Bateri litium joni 12V [Sasia - 1]

PCB Roboti i kontrolluar me Wi-Fi [Sasia-1]

Kompleti i shasisë 4WD Robot Smart Car [Sasia - 1]

Hapi 2: Truri i Projektit - Bordi i Zhvillimit ESP8266 (Wemos D1 Mini)

Wemos D1 Mini është një bord mini zhvillimi Wi-Fi me flash 4MB bazuar në çipin ESP-8266.

• Ka 11 kunja dixhitale të hyrjes/daljes, të gjitha kunjat kanë interrupt/pwm/I2C/një tela të mbështetur (përveç D0)
• Ka 1 hyrje analoge (hyrje maksimale 3.2V)
• Ka një lidhje Micro USB për programim, si dhe një furnizim me energji elektrike.

Ky bord i bazuar në ESP8266 është i pajtueshëm me Arduino IDE, prandaj mund të programohet duke përdorur Arduino ose gjithashtu mund të programohet duke përdorur përpiluesin Lua. Ai gjithashtu mbështet programimin serik dhe OTA.

Ne do të programojmë Wemos D1 Mini duke përdorur Arduino IDE. Për të programuar bordin duke përdorur Arduino IDE kërkesat e mëposhtme duhet të plotësohen.

Kërkesa:-

• Shoferi CH340G
• Instaloni Arduino IDE -në e fundit nga faqja e internetit Arduino.
• Një kabllo mikro usb për programim

Pas instalimit të drejtuesit dhe softuerit arduino ju duhet të instaloni "Arduino core për çipin ESP8266 WiFi" brenda Arduino IDE në mënyrë që të mund të programojmë çipin ESP8266 nga mjedisi Arduino. Ky bërthamë ESP8266 Arduino ju lejon të shkruani skica duke përdorur funksione dhe biblioteka të njohura Arduino dhe t'i ekzekutoni ato drejtpërdrejt në ESP8266, pa kërkuar mikrokontrollues të jashtëm.

ESP8266 Arduino core vjen me biblioteka për të komunikuar përmes WiFi duke përdorur TCP dhe UDP, konfiguruar serverë HTTP, mDNS, SSDP dhe DNS, bëni përditësime OTA, përdorni një sistem skedarësh në memorie flash, punoni me karta SD, servos, SPI dhe pajisje periferike I2C Me

Shkarkoni dokumentin e mëposhtëm për të marrë një ide se si të instaloni thelbin arduino të Esp8266.

Hapi 3: Shoferi i motorit - L293d

Shoferi i motorit është një IC për motorët që ju lejon të kontrolloni shpejtësinë e punës dhe drejtimin e dy motorëve njëkohësisht.

L293d është krijuar për të siguruar rryma drejtimi dydrejtimëshe në tensione nga 5 V në 36 V. L293D mund të drejtojë 2 motorë DC njëkohësisht.

L293D është një IC i shoferit me motor 16 pin. Ka 4 kunja HYRJE, 4 kunja dalje dhe 2 kunja të aktivizojë për secilin motor.

Karakteristikat e L293D:

Aftësia aktuale e daljes 600mA për kanal

Kontroll i drejtimit të orës dhe kundër akrepave të orës për kanalet individuale

Pin Përshkrimi i L293d:

• Pin 1: Kur Enable1 është HIGH, pjesa e majtë e IC do të funksionojë, domethënë motori i lidhur me pin 3 dhe pin 6 do të rrotullohet.
• Pin 2: Hyrja 1, kur kjo kunj është LART rryma do të rrjedhë përmes daljes 1.
• Pin 3: Dalja 1, ky pin është i lidhur me një terminal të motorit.
• Pin 4/5: Kunjat GND
• Pin 6: Dalja 2, ky pin është i lidhur me një terminal të motorit.
• Pin 7: Hyrja 2, kur kjo kunj është LART rryma do të rrjedhë përmes daljes 2.
• Pin 8: VCC2, ky pin përdoret për të dhënë furnizim me energji për motorët e lidhur nga 5V në 36V maksimumi varet nga Motorri i lidhur.
• Pin 9: Kur Enable 2 është HIGH, pjesa e djathtë e IC do të funksionojë, domethënë motori i lidhur me pin 11 dhe pin 14 do të rrotullohet.
• Pin 10: Hyrja 4, kur kjo kunj është LART rryma do të rrjedhë përmes daljes 4.
• Pin 11: Dalja 4, ky pin është i lidhur me një terminal të motorit.
• Pin 12/13: Kunjat GND
• Pin 14: Dalja 3, ky pin është i lidhur me një terminal të motorit.
• Pin 15: Hyrja 3, kur kjo kunj është LART rryma do të rrjedhë përmes daljes 3.
• Pin 16: VCC1, për furnizimin me energji logjike të IC dmth 5V.

Kështu, mund të shihni që keni nevojë për 3 kunja dixhitale për të kontrolluar çdo motor (një kunj për kontrollin e shpejtësisë dhe dy kunja për kontrollin e drejtimit). Nëse një L293d kontrollon dy motorë DC atëherë ne do të kërkojmë dy IC L293d për të kontrolluar katër motorë DC. Ne do të përdorim BO Motors plastikë për këtë projekt. Kështu, ju shihni që ne do të kërkojmë 12 kunja dixhitale për të kontrolluar të katër motorët DC në mënyrë të pavarur si me shpejtësinë ashtu edhe me kontrollin e drejtimit.

Por nëse shihni Wemos D1 mini ka vetëm 11 kunja I/O dixhitale dhe 1 kunj analog. Për të zgjidhur këtë problem ne do të lidhim katër kunjat e aktivizimit (dy kunjat e aktivizimit të L293d të parë dhe dy kunjat e aktivizimit të L293d të tjera) me kunjat Wemos Digital direkt ndërsa të gjitha tetë kunjat hyrës (katër nga L293d e parë dhe katër nga L293d të tjerë) duke përdorur PCF8574 (Një zgjerues i portës I/O) përmes I2C.

Hapi 4: PCF8574 - një zgjerues i hyrjes/daljes

Wemos D1 Mini (dmth. ESP8266) ka një mungesë të kunjave hyrës/dalës. Ne mund të rrisim kunjat dixhitale të hyrjes/daljes duke përdorur IC zgjerues I/O si PCF8574, i cili është një zgjerues I/O 8 bit.

Një nga avantazhet e përdorimit të zgjeruesit PCF8574A I/O është se përdor autobusin I2C, i cili kërkon vetëm dy linja të dhënash, ato janë ora (SCK) dhe të dhënat (SDA). Prandaj, me këto dy rreshta, ju mund të kontrolloni deri në tetë kunja të të njëjtit çip. Duke ndryshuar tre kunjat e adresave të secilit PCF8574 ne mund të kontrollojmë 64 kunjat e përgjithshëm.

Ky zgjerues 8-bitësh hyrje/dalje (I/O) për autobusin me dy drejtime (I2C) është projektuar për funksionimin VCC 2.5V deri në 6V. Pajisja PCF8574 siguron zgjerim I/O të largët për qëllime të përgjithshme për shumicën e familjeve të mikrokontrolluesve përmes ndërfaqes I2C [ora seriale (SCL), të dhënat serike (SDA)].

Pajisja përmban një portë hyrëse/dalëse thuajse-dypalëshe 8-bit (P0-P7), duke përfshirë dalje të fiksuara me aftësi të lartë të vozitjes për drejtimin e drejtpërdrejtë të LED-ve. Çdo hyrje/dalje pothuajse dydrejtimëshe mund të përdoret si hyrje ose dalje pa përdorimin e një sinjali të kontrollit të drejtimit të të dhënave. Me ndezjen, I/O janë të larta.

Shikoni skedarin pdf më poshtë "PCF8574_With_L293d" për diagramin e lidhjes së PCF8574 me dy IC L293d

Hapi 5: Skemat

Unë kam përdorur Kicad për dizajnimin e PCB.

Shkarkoni skedarin pdf më poshtë për të hartuar PCB tuaj ose zbatojeni atë në një dërrasë pcb me pika.

Hapi 6: Kodi

Lidhuni me pikën e mëposhtme të hyrjes Wi-Fi:-

// Kredencialet e Rrjetit të Përcaktuar nga Përdoruesi char* ssid = "WiFi_Robot";

const char* fjalëkalimi = "Automate@111";

Pasi të lidheni me pikën e mësipërme të hyrjes, shkoni në lidhjen më poshtë në një shfletues uebi:-

192.168.4.1

Do të merrni mesazhin e mëposhtëm:-

"pershendetje nga Roboti!"

192.168.4.1/fw

Do të bëjë që roboti të ecë përpara

192.168.4.1/bk

Do të bëjë që roboti të lëvizë prapa

192.168.4.1/lt

Do të bëjë që roboti të lëvizë majtas

192.168.4.1/rt

Do të bëjë që roboti të lëvizë djathtas

192.168.4.1/st

Do të bëjë që roboti të ndalet

Nëse dëshironi, ju gjithashtu mund ta kontrolloni robotin përmes aplikacionit Android të bërë nga Robo India.

{Kërko për "WiFi Robot Controller" aplikacionin android në playstore të bërë nga Robo India}

[Shënim: Në asnjë mënyrë nuk jam i lidhur me Robo India dhe kjo nuk është për reklamim, ky është projekti im personal!]

Video pune e projektit:-