Gari la Robot Na Bluetooth, Kamera na MIT App Inventor2: Hatua 12 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Je! Ulishawahi kutaka kujenga gari lako la robot? Vizuri… hii ni nafasi yako !!

Katika hii Inayoweza kufundishwa nitakutembeza jinsi ya kutengeneza Robot Car inayodhibitiwa kupitia Bluetooth na MIT App Inventor2. Jihadharini kuwa mimi ni newbie na kwamba hii ndio njia yangu ya kwanza kuingizwa kwa hivyo tafadhali kuwa mpole katika maoni yako.

Kuna mafundisho mengi huko nje lakini katika hii nimejaribu kuchanganya huduma nyingi kama vile: utiririshaji wa kamera, kuzuia kikwazo, sensor ya anuwai, skana ya Larson (na utaftaji wa vifaa) na ufuatiliaji wa betri kwenye Programu ya Android !!

Basi wacha tuanze na kukutana na Frankie (hutumia maoni kutoka sehemu nyingi…. Hapo Robo Frankenstein)

Hatua ya 1: Sehemu na Programu

Hapa, katika mji wangu wa nyumbani, ni ngumu kupata sehemu zote, kwa hivyo niliweza kupata nyingi kutoka kwa www.aliexpress.com

Ninakadiria kuwa mradi unaweza kujengwa kwa USD 25-30 bila kuzingatia simu ya zamani.

• Chassis ya gari: magurudumu 3, motors 2 6V (USD 9)
• Arduino Nano (Dola 2)
• Bluetooth HC-05 (USD 3 hadi 4)
• Dereva wa gari L293D kuendesha motors za gurudumu (USD 1.50 kwa kura ya vipande 5)
• Simu za zamani na kamera na Wi-Fi
• Sensor ya ultrasonic HC-SR04 kwa kipimo kwa kitu kilicho karibu (USD 1)
• Taa 6 za skana ya Larson
• ATtiny85 ya skana ya Larson (USD 1)
• Bodi ya mkate (USD 1)
• Waya
• Kinzani ya 100K Ohm (4)
• Kinga ya 1K Ohm (2)
• Kinga ya 2K Ohm (1)
• Upinzani wa 270 Ohm (3)
• Buzzer

Programu:

• Arduino IDE
• Kamera ya wavuti ya IP (kwa Android ya zamani ya rununu)
• MIT App Inventor2: Programu hii ni nzuri lakini inafanya kazi tu kwa mfumo wa uendeshaji wa Android (hakuna simu za mkononi… samahani!)

Hatua ya 2: Mchakato wa Ujenzi

Chassis ya gari ni rahisi sana kukusanyika; ina 2 motors 6V ambayo inawezesha magurudumu ya nyuma na pakiti 4 ya betri.

Gari ya Robot inadhibitiwa kupitia Bluetooth na Wi-Fi. Udhibiti wa Bluetooth mawasiliano ya serial kati ya mvumbuzi wa Programu ya Gari na MIT na Wi-Fi hutumiwa kuwasiliana na kamera (simu ya zamani ya zamani) iliyowekwa mbele ya gari.

Kwa mradi huu, nimetumia seti mbili za betri: arduino inaendeshwa na betri ya 9V na motors za gari na 6V (betri nne za 1.5V AA).

Arduino Nano ni ubongo wa mradi huu ambao unadhibiti gari, buzzer, sensor ya anuwai ya ultrasonic HC-SR04, Bluetooth HC-05, skana ya Larson (ATtiny85) na inafuatilia betri. Betri ya 9V huenda kwa Vin (pini 30) na pini ya Arduino 27 inatoa 5V nguvu iliyosimamiwa kwenye ubao wa mkate. Unahitaji kufunga misingi yote kutoka kwa IC na betri zote pamoja.

Imeambatanishwa, mchoro wa mzunguko uliifanya katika Excel (Samahani…. Wakati mwingine nitajaribu Fritzing). Nimeunganisha kila kitu kwa kutumia ubao wa mkate na kiume kwa viunganisho vya waya vya kiume, yangu inaonekana kama kiota cha panya.

Hatua ya 3: L293D Dereva wa Magari

L293D ni dereva wa juu wa sasa wa nusu-H iliyoundwa iliyoundwa kutoa mikondo ya kuendesha pande mbili hadi 600 mA kwa voltages 4.5V hadi 36V. Inatumika kuendesha magurudumu ya gari.

Inatumiwa na kifurushi cha betri cha 6V (nne 1.5V AA) kwa motors na hutumia 5V kwa mantiki inayotokana na 5V iliyosimamiwa (pini 27) huko Arduino Nano. Uunganisho umeonyeshwa kwenye skimu iliyoambatanishwa.

Hakukuwa na haja ya kuiweka kwenye bomba la joto.

Hatua ya 4: HC-05 Bluetooth

HC-05 Bluetooth inaendeshwa na 5V (arduino pin 27), lakini ni muhimu kuelewa kuwa kiwango cha mantiki ni 3.3V, i.e. mawasiliano (Tx na Rx) na 3.3V. Ndio sababu Rx inapaswa kusanidiwa na kiwango cha juu cha 3.3V ambacho kinaweza kupatikana na kibadilishaji cha kiwango cha shifter au, kama ilivyo katika kesi hii, na mgawanyiko wa voltage kwa kutumia vipinga 1K na 2K kama inavyoonekana kwenye mzunguko.

Hatua ya 5: Ufuatiliaji wa Betri

Ili kufuatilia viwango vya betri nimeweka mgawanyiko wa voltage ili kuleta viwango vya voltage chini ya 5V (kiwango cha juu cha Arduino). Mgawanyiko wa voltage hupunguza voltage inayopimwa hadi ndani ya anuwai ya pembejeo za Analog ya Arduino.

Pembejeo za analogi A4 na A6 hutumiwa na vipinga vya juu (100K ohms) hutumiwa ili kutomoa betri sana katika mchakato wa upimaji. Tunahitaji maelewano, ikiwa kontena ni ndogo sana (10K ohms), athari ndogo ya upakiaji, usomaji wa voltage ni sahihi zaidi, lakini kuchora zaidi kwa sasa; ikiwa ni ya juu sana (1M ohms), athari zaidi ya upakiaji, usomaji wa voltage sio sahihi, lakini mchoro wa sasa wa chini.

Ufuatiliaji wa betri hufanywa kila sekunde 10 na huonyeshwa moja kwa moja kwenye simu yako ya rununu.

Nina hakika kuna nafasi nyingi za kuboreshwa katika sehemu hii kwani ninasoma kutoka kwa pini mbili za analog na MUX ya ndani inabadilishana kati yao. Sina wastani wa vipimo vingi na labda ndivyo ninavyopaswa kufanya.

Wacha nieleze fomula ifuatayo:

// Soma voltage kutoka kwa pini ya analog A4 na ufanye usawazishaji wa Arduino:

voltage1 = (AnalogSoma (A4) * 5.0 / 1024.0) * 2.0; //8.0V

Bodi ya nano ya Arduino ina kituo 8, Analog 10-bit kwa kibadilishaji cha dijiti. Analog ya kaziSoma () inarudisha nambari kati ya 0 na 1023 ambayo ni sawa na kiwango cha voltage inayotumiwa kwenye pini. Hii inatoa azimio kati ya usomaji wa: volts 5 / vitengo 1024 au,.0049 volts (4.9 mV) kwa kila kitengo.

Mgawanyiko wa voltage hupunguza voltage na, ili kupata voltage ya kweli, unahitaji kuzidisha na 2 !!

MUHIMU: Nina hakika kuna njia bora zaidi ya kuwezesha arduino kuliko vile ninavyofanya !! Kama newbie nimejifunza njia ngumu. Pini ya Arduino Vin hutumia mdhibiti wa voltage inayofanana ambayo inamaanisha kuwa, na betri ya 9V, utakuwa unawaka sehemu kubwa ya nguvu kwenye mdhibiti wa laini yenyewe! Si nzuri. Nilifanya hivi kwa sababu ilikuwa haraka na kwa sababu tu sikujua bora… lakini hakikisha kwamba katika toleo la Robo Frankie 2.0 hakika nitaifanya tofauti.

Ninafikiria (kwa sauti kubwa) kwamba DC DC Inapita Kubadilisha Usambazaji wa Nguvu na betri inayoweza kuchajiwa na Li-ion inaweza kuwa njia bora. Pendekezo lako la fadhili litakaribishwa zaidi…

Hatua ya 6: HC-SR04 Sensorer ya Ultrasonic Range

HC-SR04 ni sensor ya anuwai ya ultrasonic. Sensor hii hutoa kipimo kutoka 2cm hadi 400cm na usahihi kutoka 3mm. Katika mradi huu, hutumiwa kuzuia kikwazo inapofikia 20cm au chini na pia kupima umbali wa kitu chochote, ambacho hurudishwa kwa simu yako ya rununu.

Kuna kitufe kwenye skrini yako ya rununu ambayo inahitaji kubofye ili kuomba umbali wa kitu kilicho karibu.

Hatua ya 7: Larson Scanner

Nilitaka kujumuisha kitu cha kufurahisha, kwa hivyo nilijumuisha skana ya Larson inayofanana na K. I. T. T. kutoka kwa Knight Rider.

Kwa skana ya Larson nimetumia ATtiny85 na charlieplexing. Charlieplexing ni mbinu ya kuendesha onyesho la anuwai ambayo pini chache za I / O kwenye microcontroller hutumiwa kuendesha safu za LED. Njia hiyo hutumia uwezo wa mantiki wa hali tatu wa watawala wadogo ili kupata ufanisi juu ya kuzidisha kwa jadi.

Katika kesi hii ninatumia pini 3 kutoka ATtiny85 hadi taa 6 za taa !!

Unaweza kuwasha "X" LED na N pini. Tumia fomula ifuatayo kupata LEDs ngapi unaweza kuendesha:

X = N (N-1) LED zilizo na pini N:

Pini 3: LED 6;

Pini 4: LED 12;

Pini 5: LED 20 … unapata wazo;-)

Mtiririko wa sasa kutoka chanya (anode) hadi hasi (cathode). Kidokezo cha mshale ni cathode.

Ni muhimu kutambua kuwa pini 1 (katika nambari ya IDE ya Arduino) inahusu pini ya mwili 6 katika ATtiny85 (tafadhali rejelea pinout iliyounganishwa).

Imeambatishwa tafadhali pata nambari ambayo inahitaji kupakiwa kwa ATtiny85 inayodhibiti skana ya Larson. Sijaelezea jinsi ya kupakia nambari kwenye ATtiny85 kwani kuna mafundisho mengi ambayo hufanya kama hii.

Hatua ya 8: Kanuni

Ninaunganisha nambari ambayo inahitaji kupakiwa kwa ATtiny85 inayodhibiti skana ya Larson na nambari ya Arduino nano.

Kama kwa Arduino nano, nimetumia sehemu ya nambari kutoka kwa mafundisho mengine (hapa) na nimefanya mabadiliko kutoshea mahitaji yangu. Nimejumuisha chati (pia kwa neno kwa picha iliyo wazi) ya nambari ili kuelewa vizuri jinsi Kubadilisha - Kesi inavyofanya kazi.

Muhimu: Ili kupakia nambari ya CarBluetooth kwenye Arduino nano, unahitaji kukata Rx na Tx kutoka moduli ya Bluetooth ya HC-05!

Hatua ya 9: Kamera

Programu ya Kamera ya Wavuti ya IP inahitaji kupakuliwa kutoka duka la kucheza na kusanikishwa kwenye rununu yako ya zamani. Angalia upendeleo wa video, rekebisha azimio ipasavyo na mwishowe nenda kwa amri ya mwisho "Anza seva" ili uanze usambazaji. Usisahau kugeuza Wi-Fi kwa simu ya rununu !!

Hatua ya 10: MIT App Inventor2

MIT App inventor2 ni zana ya msingi ya wingu ambayo husaidia kujenga programu kwenye kivinjari chako cha wavuti. Programu hii (tu ya rununu inayotegemea admin) inaweza kupakiwa kwenye seli yako na kudhibiti gari lako la roboti.

Ninaunganisha.apk na nambari ya.aia ili uweze kuona kile nimefanya na unaweza kuibadilisha kama unavyotaka. Nimetumia nambari kutoka kwa wavuti (MIT App) na nimefanya marekebisho yangu mwenyewe. Nambari hii inadhibiti mwendo wa gari la roboti, inapokea ishara kutoka kwa sensorer ya ultrasonic, inawasha taa na kupiga buzzer. Inapokea pia ishara kutoka kwa betri kutujulisha kiwango cha voltage.

Kwa nambari hii tutaweza kupokea ishara mbili tofauti kutoka kwa gari: 1) umbali wa kitu kilicho karibu na 2) voltage kutoka kwa betri za motor na arduino.

Ili kugundua mfuatano uliopokelewa, nimejumuisha bendera kwenye nambari ya Arduino ambayo inabainisha aina ya kamba iliyotumwa. Ikiwa Arduino inapeleka umbali uliopimwa kutoka kwa sensorer ya ultrasonic, basi hutuma char "A" mbele ya kamba. Wakati wowote Arduino inapotuma viwango vya Betri, hutuma bendera iliyo na "B" char. Katika msimbo wa MIT App inventors2 nimechambua kamba ya serial inayotoka Arduino na kukagua bendera hizi. Kama nilivyosema, mimi ni newbie na nina hakika kuna njia bora zaidi za kufanya hivyo na natumai mtu anaweza kuniangazia kwa njia bora.

Tuma Arduino_Bluetooth_Car.apk kwa simu yako ya rununu (kupitia barua pepe au Hifadhi ya Google) na uisakinishe.

Hatua ya 11: Unganisha simu yako ya rununu na Gari yako ya RC

Kwanza kabisa, washa wi-fi kwenye simu ya rununu ya zamani (ile iliyo katika roboti ya RC).

Kwenye simu yako ya rununu ya kudhibiti, washa wi-fi yako, Bluetooth na ufungue Arduino_Bluetooth_Car.apk ambayo umesakinisha tu. Mwisho wa skrini (songa chini ikiwa huwezi kuiona) utaona vifungo viwili: Vifaa na Unganisha. Bonyeza Vifaa na uchague Bluetooth kutoka kwa RC Car yako (inapaswa kuwa kitu HC 05), kisha bonyeza CONNECT na unapaswa kuona ujumbe uliounganishwa chini ya kushoto ya skrini yako. Mara ya kwanza, utaulizwa nywila (ingiza 0000 au 1234).

Kuna sanduku ambalo unahitaji kuchapa anwani ya IP ya seli yako ya zamani (simu ya rununu ambayo iko kwenye RC Car yako), kwa upande wangu ni

Nambari hii ya IP inaweza kugunduliwa katika Njia yako ya Wi-fi. Unahitaji kuingia kwenye usanidi wako wa Router, chagua Orodha ya Vifaa (au kitu kama hicho kulingana na chapa yako ya Router) na unapaswa kuona kifaa chako cha zamani cha seli, bonyeza juu yake na ingiza nambari hii ya IP kwenye kisanduku hiki.

Kisha chagua KAMERA na unapaswa kuanza kutazama utiririshaji wa kamera kutoka kwa Gari yako ya RC.

Hatua ya 12: Umemaliza

Umemaliza! Anza kucheza nayo

Mabadiliko ya siku zijazo: Nitabadilisha betri ya 9V na betri za Li-ion ili kuzirejeshea na kutumia DC-DC kuongeza mdhibiti wa voltage, pia nataka kuimarisha mfuatiliaji wa betri kwa kujumuisha kulainisha (wastani) wa usomaji wa analog. Sio mipango ya kujumuisha A. I. bado …;-)

Nimeingia mashindano yangu ya kwanza ya kufundisha… kwa hivyo tafadhali piga kura;-)