Το πρόγραμμα για τη μετακίνηση ενός μηχανήματος arduino. Ένα απλό μηχάνημα Bluetooth στο Arduino. Επεξηγήσεις για τον κώδικα

Η κύρια πηγή πληροφοριών είναι το easyelectronics.com

Ένα arduino δεν είναι αρκετό εδώ. Θα χρειαστείτε επίσης:
- μονάδες ισχύος για τον έλεγχο κινητήρων και φώτων
- Μονάδα τροφοδοσίας
- ενότητα επικοινωνίας

Το Arduino είναι απλά μυαλά, και μάλλον αδύναμα.

Το ζήτημα της συμβατότητας του κινητήρα με το Arduino δεν έχει πολύ νόημα. Το γεγονός είναι ότι σχεδόν κανένας κινητήρας δεν μπορεί να συνδεθεί απευθείας στο Arduino, θα καεί.
Θα υπάρχει ένας ενδιάμεσος μεταξύ του arduino και του κινητήρα - μια μονάδα ισχύος. Χάρη σε αυτό, το Arduino είναι ουσιαστικά συμβατό με οποιονδήποτε κινητήρα.

Όσον αφορά το "πού να αγοράσετε" - είτε ηλεκτρονικά καταστήματα, ή καταστήματα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Αναζήτηση με αναζήτηση στην πόλη σας. Στις μεγάλες πόλεις μπορείτε να αγοράσετε τα πάντα σε ένα μέρος, αλλά θα πληρώσετε 1,5-5 φορές σε σύγκριση με τον Ali.

Πώς θα φτιάξω μια γραφομηχανή;

Ως εγκέφαλοι υψηλό επίπεδοκαι τη μονάδα επικοινωνίας, θα έπαιρνα κάτι από ESP32 ή ESP8266. Το πρώτο λειτουργεί με bluetooth και wifi. Το δεύτερο λειτουργεί μόνο με wi-fi.

Ένα Arduino θα λειτουργήσει και ως περιφερειακός ελεγκτής. Αλλά! Δεν θα έφτιαχνα έναν κήπο από ένα σωρό πλακέτες κυκλωμάτων και καλώδια - πιθανότατα, δεν θα ταιριάζει στο σώμα του μηχανήματος και αν το κάνει, θα είναι πολύ τρομακτικό.

Επομένως, θα τοποθετούσα όλα τα εξαρτήματα αυτού του σχεδίου σε ένα ειδικά σχεδιασμένο πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, το οποίο στη συνέχεια θα κατασκευαστεί από κάποια Resonit σύμφωνα με την παραγγελία μου.

1) Εξαρτάται από την τοποθεσία σας και το επίδομα για μια ελαφρά υπερπληρωμή. Μπορείτε να παραγγείλετε ό,τι χρειάζεστε από την Κίνα εάν είστε διατεθειμένοι να περιμένετε 14-40 ημέρες, κάτι που θα εξοικονομήσει ένα μικρό μέρος του συνολικού ποσού.
Προσωπικά παρήγγειλα από τους παρακάτω συντρόφους:

Κατά συνέπεια, δεν προέκυψαν προβλήματα.
2) Για αυτό το θέμα, χρειάζεστε δύο κινητήρες DC και έναν σερβομηχανισμό. Απλώς πληκτρολογήστε "DC motor" και "Servo".
Παραδείγματα ζητημάτων:

Όταν επιλέγετε ένα σερβομηχανισμό, πρέπει να προσέχετε τα γρανάζια και, φυσικά, την ώθηση που αναπτύσσεται. Κατ 'αρχήν, για ένα κοινό αυτοκίνητο παιχνίδι, η πρώτη επιλογή που δίνεται στο παράδειγμα είναι αρκετή. Αλλά για το μέλλον, να έχετε κατά νου ότι το πρόθεμα "MG" υποδηλώνει μεταλλικά γρανάζια, τα οποία κάνουν γενική συσκευήπιο ανθεκτικά στο σπάσιμο, αν και δεν τα αναιρεί.
Για να ελέγξετε ολόκληρο αυτό το σύστημα θα χρειαστείτε επίσης μια λεγόμενη "ασπίδα κινητήρα":

Το πρώτο παράδειγμα που δίνεται οφείλεται στην παρουσία μητρώο βάρδιαςκαι δύο γέφυρες σάς επιτρέπουν να ελέγχετε ταυτόχρονα τέσσερις κινητήρες. Το μόνο που θα είναι πρόβλημα είναι το φαγητό, γιατί... Για επαρκή λειτουργία, το καθένα απαιτεί 5 V, διαφορετικά μπορεί να υπάρχουν προβλήματα με την ανεπτυγμένη ισχύ.
Κατ 'αρχήν, ο δεύτερος μπορεί επίσης να ελέγξει τέσσερις τροχούς ταυτόχρονα, συνδέοντάς τους απλώς σε ζεύγη (για να στρίψετε, χρησιμοποιήστε τη διαφορά στην ταχύτητα των πλευρών). Αλλά στην περίπτωσή σας, η δεύτερη επιλογή θα είναι επαρκής. Επιπλέον, επιτρέπει τη χρήση υψηλότερων ρευμάτων από το πρώτο.
3) Απλώς αγοράστε LED και συνδέστε τα είτε απευθείας (χωρίς να ξεχνάμε τις αντιστάσεις) είτε μέσω ενός από τα μικροκυκλώματα.
"Δίοδος"

4) Απλώς το εγκαθιστάτε μόνοι σας Arduino IDEκαι χρησιμοποιήστε C/C++

Πόροι για εξερεύνηση:

p.s. όσο για απομακρυσμένη πρόσβαση, τότε δώστε προσοχή στην απάντηση του φίλου μου παραπάνω

1) Πού να αγοράσω το ίδιο το Arduino;
Ναί
2) Ποιοι κινητήρες θα είναι συμβατοί με αυτή την ενιαία πλακέτα; Χρειάζεστε μερικούς κινητήρες για να μετακινήσετε το μηχάνημα, και όπως καταλαβαίνω, χρειάζεστε ένα βηματικό μοτέρ για να περιστρέψετε το μηχάνημα.
Οποιοδήποτε, αλλά δεν μπορείτε να συνδέσετε κανέναν κινητήρα απευθείας, χρειάζεστε μια ειδική πινακίδα ελέγχου κινητήρα, για παράδειγμα, αυτή. Για τον περιστρεφόμενο μηχανισμό, δεν χρησιμοποιούνται βηματικοί κινητήρες, αλλά

Μηχανή Arduino με Έλεγχος Bluetoothαπό Τηλέφωνο Android- είναι πολύ απλό, αλλά ενδιαφέρον έργοστο Arduino UNO χρησιμοποιώντας τη μονάδα Motor Shield. Σε αυτή τη σελίδα θα μάθετε ποια εξαρτήματα θα χρειαστείτε για να φτιάξετε μια ρομποτική μηχανή στο Arduino με τα χέρια σας, οδηγίες βήμα προς βήμασχετικά με τη συναρμολόγηση ενός ηλεκτρικού κυκλώματος και μπορείτε να κατεβάσετε τα πάντα απαραίτητα προγράμματαγια Android και Arduino.

Βίντεο. Ελεγχόμενη μηχανή bluetooth Arduino

Για αυτό το έργο χρησιμοποιήσαμε μια μονάδα Motor Shield L293D, δύο γραναζωτούς τροχούς, μια πλακέτα Arduino UNO, μια μονάδα Bluetooth HC-05 και δύο LED για τους προβολείς. Ο έλεγχος πραγματοποιείται εξ αποστάσεως μέσω σήμα bluetoothαπό smartphone ή tablet. Αφού συναρμολογήσετε το μοντέλο και εγκαταστήσετε τα προγράμματα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την εφαρμογή στο smartphone σας για να γυρίσετε το αυτοκίνητο, να οδηγήσετε μπροστά και πίσω και να ανάψετε και να σβήσετε τους προβολείς.

DIY μηχανή Arduino

Για αυτό το έργο θα χρειαστούμε:

  • Πλακέτα Arduino UNO;
  • Ασπίδα ελέγχου κινητήρα L293D;
  • Μονάδα Bluetooth HC-05/06;
  • δύο κινητήρες με κιβώτια ταχυτήτων και τροχούς.
  • Μπαταρία 9V (κορώνα);
  • 2 αντιστάσεις και 2 LED.
  • αμάξωμα και τροχοί από παλιό αυτοκίνητο.
  • Συγκολλητικό σίδερο, πιστόλι θερμής τήξης, βοηθητικό μαχαίρι.
  • καλώδια, κόλληση και ηλεκτρική ταινία.
Ανταλλακτικά για το ρομπότ - αυτοκίνητα στο Arduino UNO

Διάγραμμα συναρμολόγησης μηχανής Arduino

Εάν έχετε όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα (μπορείτε να το κάνετε χωρίς LED και αντιστάσεις στο έργο), τότε στη συνέχεια θα δούμε πώς να φτιάξετε μια μηχανή Arduino με τα χέρια σας. Αρχικά, θα πρέπει να κολλήσετε καλώδια στις επαφές των κινητήρων και να τα στερεώσετε με ηλεκτρική ταινία για να μην αποκολληθούν οι επαφές. Τα καλώδια πρέπει να συνδεθούν στα μπλοκ ακροδεκτών M1 και M2 στην ασπίδα κινητήρα (η πολικότητα μπορεί να αλλάξει αργότερα).


Η τροφοδοσία της μονάδας Bluetooth προέρχεται από τις επαφές της μονάδας σερβομηχανισμού, δεν θα χρειαστούμε σέρβο στο έργο. Και επάνω έρχεται φαγητόσταθεροποιημένη τάση 5 Volt, που μας ταιριάζει. Θα ήταν πιο βολικό να συγκολλήσετε τις θηλυκές συνδέσεις στις θύρες TX και RX και τις ακίδες συγκόλλησης (BLS) στις θύρες Pin0 και Pin1 στο Motor Shield. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε εύκολα να αποσυνδέσετε τη μονάδα Bluetooth από το Arduino όταν χρειάζεται να ανεβάσετε ένα σκίτσο.

Τα LED ελέγχονται από τη θύρα "Pin2" εδώ το καλώδιο μπορεί να συγκολληθεί απευθείας στη θύρα. Εάν φτιάχνετε πολλά μηχανήματα με Bluetooth που θα ελέγχετε ταυτόχρονα, συνιστούμε να αναβοσβήσετε τη μονάδα HC-05. Το υλικολογισμικό της μονάδας είναι πολύ απλό στην εκτέλεση και, στη συνέχεια, δεν θα μπερδεύετε πλέον τα μηχανήματα, καθώς το καθένα θα εμφανίζει το δικό του μοναδικό όνομαστο Android.

Εφαρμογή και σκίτσο για μηχανή Arduino

Αφού συναρμολογήσετε το κύκλωμα, κατεβάστε το παρακάτω σκίτσο για το μηχάνημα (μην ξεχάσετε να αποσυνδέσετε τη μονάδα Bluetooth από το Arduino κατά τη λήψη) και εγκαταστήστε την εφαρμογή στο smartphone σας. Όλα τα αρχεία για το έργο (βιβλιοθήκη AFMotor.h, σκίτσο για το αυτοκίνητο και εφαρμογή Android) μπορούν να ληφθούν σε ένα αρχείο χρησιμοποιώντας έναν άμεσο σύνδεσμο.

#συμπεριλαμβάνω // συνδέστε τη βιβλιοθήκη για την ασπίδα AF_DCMotor Motor1(1); // συνδέστε τον κινητήρα στο μπλοκ ακροδεκτών M1 AF_DCMotor Motor2(2); // συνδέστε τον κινητήρα στο μπλοκ ακροδεκτών M2 int val; // ελευθερώστε μνήμη στον ελεγκτή void setup() (Serial.begin(9600); pinMode(2, OUTPUT); // Θύρα για LED motor1.setSpeed(250); motor1.run(RELEASE);// σταματήστε τον κινητήρα motor2.setSpeed(250);// ορίστε τη μέγιστη ταχύτητα κινητήρα motor1.run(RELEASE); motor2.run(RELEASE); ) void loop () ( if (Serial . διαθέσιμο ())// ελέγξτε εάν έχουν ληφθεί εντολές ( val = Serial .read (); if (val == "f") ( // go forward motor1.run (FORWARD); motor1.setSpeed ​​(250); motor2.run (FORWARD); motor2.setSpeed ​​​​(250) ) if (val == "b") ( // go back motor1.run (BACKWARD); motor1.setSpeed ​​(200); motor2.run (BACKWARD); motor2.setSpeed ​​(200) ) if (val == "s") (// στάση motor1.run(RELEASE); motor2.run(RELEASE); motor1.run(FORWARD); motor1.setSpeed(100); motor2.run(BACKWARD); motor2.setSpeed(250); ) αν (val == "r") (// στρίψτε δεξιά motor1.run(BACKWARD); motor1.setSpeed(250); motor2.run(FORWARD); motor2.setSpeed(100);) αν (val == "1") ( // ενεργοποιήστε τα LED digitalWrite(2,HIGH);

) αν (val == "0") (

  1. // απενεργοποιήστε τα LED
  2. digitalWrite(2,LOW);
  3. ) ))

Επεξηγήσεις για τον κώδικα:

Για δοκιμή, μπορείτε να στείλετε εντολές από τον υπολογιστή σας μέσω USB.

Η περιστροφή των κινητήρων όταν συνδέονται με την μπαταρία θα είναι διαφορετική.

Μπορείτε να ρυθμίσετε τη δική σας ταχύτητα περιστροφής με τους κινητήρες.

Αφού ελέγξετε τη λειτουργία του μηχανήματος, εγκαταστήστε την εφαρμογή στο smartphone ή το tablet σας. Όταν συνδέεστε για πρώτη φορά στη μονάδα Bluetooth HC-05/06, θα πρέπει να πραγματοποιήσετε σύζευξη με το Android (μετά η σύζευξη θα πραγματοποιηθεί αυτόματα). Εάν δυσκολεύεστε να συνδεθείτε, διαβάστε αυτό το άρθρο

Μηχάνημα σε arduino και Bluetooth χωρίς επεξεργασία κώδικα. Θα χρησιμοποιήσουμε εξειδικευμένο δωρεάν λογισμικό για τη δημιουργία του σκίτσου. Επιπλέον, δεν χρειάζεται να αγοράσετε ένα σασί για το σκάφος μας. Προτείνω να παρακολουθήσετε ένα βίντεο επισκόπησης σχετικά με το μηχάνημα που ελέγχεται από Bluetooth και τα περιεχόμενά του.Λοιπόν, ας δούμε ένα ζωντανό παράδειγμα για το πώς να φτιάξετε ένα μηχάνημα με τα χέρια σας, τηλεχειριζόμενο μέσω bluetooth από tablet ή smartphone Android. Το άρθρο, παραδόξως, προορίζεται για ένα αρχικό επίπεδο γνώσης. Δεν υπάρχει οδηγός για την επεξεργασία κώδικα στο Arduino IDE και θα τον χρησιμοποιήσουμε μόνο για να συμπληρώσουμε τον κώδικά μας. Και θα συνθέσουμε τον αλγόριθμο ελέγχου σε ένα πρόγραμμα που ονομάζεται FLProg. Πρόγραμμα ελέγχου από smartphone - HmiKaskada_free. Αλλά πρώτα, σχετικά με το υλικό που χρειαζόμαστε.

Μηχάνημα σε arduino και Bluetooth - υλικό. Το πρώτο πράγμα που χρειάζεστε είναισασί

, δηλαδή ένα αμάξωμα με ρόδες και μοτέρ, που θα κινεί για τη χαρά μας και των γύρω μας. Στην περίπτωσή μου, χρησιμοποίησα μια θήκη από ένα τηλεκατευθυνόμενο παιχνίδι στο οποίο είχε καεί το εξάρτημα του ρεύματος. Η προοπτική της ανακαίνισης μου φαινόταν βαρετή και ήθελα κάτι νέο για τα παιδιά μου. Έτσι γεννήθηκε αυτό το έργο. Το αμάξωμα περιέχει δύο κινητήρες που κινούν τους τροχούς στα πλάγια της μηχανής, σαν ρεζερβουάρ. Όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στάλθηκαν για ανταλλακτικά.

Μπορεί να ελέγξει δύο κινητήρες στην περιοχή τάσης 5 - 35 βολτ. Υποστηρίζει PWM, δηλαδή μπορείτε να ρυθμίσετε τις στροφές του κινητήρα. Η πλακέτα έχει σταθεροποιημένη τάση εξόδου 5 βολτ για την τροφοδοσία του Arduino.

Το διάγραμμα σύνδεσης είναι απλό και ανεπιτήδευτο:

Το επόμενο αναπόσπαστο μέρος της ηλεκτρονικής συμπλήρωσης του έργου μας είναι μονάδα bluetooth HC-06.Η πιο κοινή μονάδα για το Arduino, τόσο δημοφιλής που σε πρόσθετη περιγραφήδεν το χρειάζεται.

HC-06 bluetooth για arduino

Το κύριο στοιχείο και ο εγκέφαλος στην περίπτωσή μου είναι arduino nano , δεν θα δημοσιεύσω ούτε μια φωτογραφία εδώ γιατί όλοι το γνωρίζουν και ξέρουν πώς να το δουλέψουν. Παρεμπιπτόντως, κάθε πλακέτα Arduino θα κάνει, αρκεί να χωράει στη θήκη 😀

Οι μπαταρίες και τα καλώδια συγκόλλησης δεν απαιτούν προδιαγραφές. Η επιλογή των μπαταριών εξαρτάται από την τάση λειτουργίας των ηλεκτροκινητήρων.

Μηχάνημα σε arduino και Bluetooth - σχεδιάζοντας ένα σκίτσο.

Επαναλαμβάνω - δεν θα υπάρχει σκάψιμο στον κώδικα εδώ. θα χρησιμοποιήσουμε δημοφιλές πρόγραμμα FLProg. Κατεβάστε το τελευταία έκδοσηδιαθέσιμο στην επίσημη ιστοσελίδα. Η διεπαφή του προγράμματος είναι απλή και ανεπιτήδευτη, αλλά έχει τεράστια λειτουργικότητα και υποστήριξη για όλες σχεδόν τις δημοφιλείς μονάδες. Δεν θα γράψω πώς να το χρησιμοποιήσω γιατί θα χρειαζόταν μερικά άρθρα. Επιτρέψτε μου να πω μόνο ότι δεν έχω συναντήσει πιο βολικό και διαθέσιμο πρόγραμμαγια τη δημιουργία σκίτσων για το arduino και τους κλώνους του. Οθόνη διεπαφής:

Διεπαφή FLProg

Ο ιστότοπος είναι γεμάτος εγχειρίδια κειμένου και βίντεο, νομίζω ότι θα το καταλάβετε.

Το έργο μου για ένα τηλεκατευθυνόμενο αυτοκίνητο μπορεί να ληφθεί από το δίσκο Yandex μέσω της υπηρεσίας συντόμευσης συνδέσμων.

Μηχάνημα σε arduino και Bluetooth - διεπαφή ελέγχου σε tablet Android.

Με λαϊκή απαίτηση έγραψα αναλυτικές οδηγίεςσχετικά με την ανάπτυξη μιας διεπαφής ελέγχου που βασίζεται στο HmiKaskada android στο άρθρο. Ο σύνδεσμος μπορεί να κάνει κλικ.

Για συσκευές κάτω από έλεγχος androidυπάρχει ένα πρόγραμμα HmiKaskada (σύνδεσμος στο YandexDisk). Αρχικά αναπτύχθηκε ως εναλλακτική λύση στα ακριβά βιομηχανικά πάνελ HMI. Αλλά τα περίεργα μυαλά συνειδητοποίησαν γρήγορα ότι μπορούσε να ελέγξει τα πάντα. Στην περίπτωσή μας, μια γραφομηχανή. Υποστηρίζει ασύρματη σύνδεση Διεπαφές Wi-Fiκαι Bluetooth, επιπλέον, μπορείτε να συνδέσετε τη συσκευή απευθείας μέσω USB.

Υπάρχουν επί πληρωμή και δωρεάν εκδόσεις του προγράμματος. Έχω και τα δύο, αλλά βασικά έκανα το έργο μέσα δωρεάν έκδοσηγια να σας δείξω και για άλλη μια φορά να βεβαιωθείτε ότι λειτουργεί απόλυτα δωρεάν εκδόσεις. Βασικά χωρίς διαφοράαπό εκδόσεις PROΑυτό λειτουργεί μόνο μέσω bluetooth.

Υπάρχει ένα τεράστιο νήμα στο φόρουμ FLProg σχετικά με τη συμβατότητα με το KaScada και ο προγραμματιστής είναι ενεργός και κοινωνικός. Δεν βλέπω κανένα νόημα να δημοσιεύσω ένα στιγμιότυπο οθόνης του πίνακα ελέγχου - είναι στο βίντεο.

Αλλά και από την αγορά ενός έτοιμου, ολοκληρωμένου ρομπότ βασισμένου σε αυτόν τον πίνακα. Για παιδιά δημοτικό σχολείοή προσχολική ηλικίατόσο έτοιμο Έργα Arduinoακόμη πιο προτιμότερο, γιατί Ο "unanimated" πίνακας φαίνεται λίγο βαρετός. Από εδώ κατάλληλο για όσους ηλεκτρικά διαγράμματαόχι ιδιαίτερα ελκυστική.

Με την αγορά ενός μοντέλου ρομπότ εργασίας, π.χ. Στην πραγματικότητα, ένα έτοιμο παιχνίδι υψηλής τεχνολογίας μπορεί να ξυπνήσει το ενδιαφέρον για ανεξάρτητο σχεδιασμό και δημιουργία ρομπότ. Έχοντας παίξει αρκετά ένα τέτοιο παιχνίδι και κατανοήσετε πώς λειτουργεί, μπορείτε να αρχίσετε να βελτιώνετε το μοντέλο, να τα διαλύετε όλα και να αρχίζετε να συναρμολογείτε νέα έργα στο Arduino, χρησιμοποιώντας την πλακέτα, τις μονάδες δίσκου και τους αισθητήρες που έχουν ελευθερωθεί. Το άνοιγμα της πλατφόρμας Arduino επιτρέπει από το ίδιο εξαρτήματαφτιάξε μόνος σου νέα παιχνίδια.

προσφέρουμε σύντομη κριτικήέτοιμα ρομπότ στην πλακέτα Arduino.

Μηχάνημα Arduino ελεγχόμενο μέσω Bluetooth

Αυτοκίνητο ελεγχόμενο μέσω Bluetooth, κοστίζει λίγο λιγότερο από $100. Παρέχεται ασυναρμολογημένο. Εκτός από το σώμα, τον κινητήρα, τους τροχούς, μπαταρία λιθίουΚαι άλογο αξιωματικού, παίρνουμε μια πλακέτα Arduino UNO328, έναν ελεγκτή κινητήρα, προσαρμογέας bluetooth, τηλεχειριστήριο τηλεχειριστήριοκαι ούτω καθεξής.

Βίντεο με αυτό και ένα άλλο ρομπότ:

Περισσότερο λεπτομερής περιγραφήπαιχνίδια και την ευκαιρία αγοράς στον ιστότοπο του ηλεκτρονικού καταστήματος DealExtreme.

Ρομπότ Arduino Turtle

Κιτ συναρμολόγησης ρομπότ χελώναςκοστίζει περίπου $90. Το μόνο που λείπει είναι το κέλυφος, περιλαμβάνεται ό,τι άλλο απαραίτητο για τη ζωή αυτού του ήρωα: σανίδα Arduino Uno, σερβομηχανισμοί, αισθητήρες, μονάδες παρακολούθησης, δέκτης υπερύθρων και τηλεχειριστήριο, μπαταρία.

Η χελώνα μπορεί να αγοραστεί στον ιστότοπο DealExtreme, ένα παρόμοιο φθηνότερο ρομπότ είναι στο Aliexpress.

Το Arduino εντόπισε όχημα ελεγχόμενο από κινητό τηλέφωνο

Παρακολουθούμενο όχημα ελεγχόμενο μέσω Bluetooth κινητό τηλέφωνο , κοστίζει 94 $. Εκτός από τη βάση πίστας, παίρνουμε μια πλακέτα Arduino Uno και μια πλακέτα επέκτασης, μια πλακέτα Bluetooth, μια μπαταρία και έναν φορτιστή.

Το όχημα που παρακολουθείται μπορεί επίσης να αγοραστεί στον ιστότοπο της DealExtreme, υπάρχει επίσης μια λεπτομερής περιγραφή εκεί. Ίσως ένα πιο ενδιαφέρον σιδερένιο Δεξαμενή Arduinoστο Aliexpress.

Αυτοκίνητο Arduino που οδηγεί μέσα από λαβύρινθους

Αυτοκίνητο που οδηγεί μέσα από λαβύρινθους, κοστίζει 83 $. Εκτός από τους κινητήρες, Πλακέτες ArduinoΤο Uno και άλλα απαραίτητα στοιχεία περιέχουν μονάδες παρακολούθησης και μονάδες αποφυγής εμποδίων.

Έτοιμο ρομπότ ή πλαίσιο για ρομπότ

Εκτός από την περίπτωση χρήσης που συζητήθηκε στην ανασκόπηση έτοιμα κιτνα δημιουργήσει Ρομπότ Arduino, μπορείτε να αγοράσετε ένα πλαίσιο ρομπότ (σώμα) ξεχωριστά - μπορεί να είναι μια πλατφόρμα σε τροχούς ή μια κάμπια, ένα ανθρωποειδές, μια αράχνη και άλλα μοντέλα. Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να κάνετε μόνοι σας το γέμισμα του ρομπότ. Μια επισκόπηση τέτοιων περιπτώσεων δίνεται στη δική μας.

Πού αλλού μπορείτε να αγοράσετε έτοιμα ρομπότ;

Στην ανασκόπηση, επιλέξαμε τα φθηνότερα και πιο ενδιαφέροντα, κατά τη γνώμη μας, έτοιμα ρομπότ Arduino από Κινεζικά ηλεκτρονικά καταστήματα. Εάν δεν έχετε χρόνο να περιμένετε για ένα δέμα από την Κίνα - μεγάλη επιλογήέτοιμα ρομπότ στα ηλεκτρονικά καταστήματα Amperka και DESSY. Χαμηλές τιμέςκαι γρήγορη παράδοση προσφέρεται από το ηλεκτρονικό κατάστημα ROBstore. Λίστα προτεινόμενων καταστημάτων.

Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρουν οι κριτικές μας για τα έργα Arduino:


Προπόνηση Arduino

Δεν ξέρετε από πού να ξεκινήσετε να μαθαίνετε Arduino; Σκεφτείτε τι είναι πιο κοντά σας - συναρμολογώντας το δικό σας απλά μοντέλακαι η σταδιακή τους επιπλοκή ή εξοικείωση με πιο πολύπλοκα, αλλά έτοιμες λύσεις?

Αυτό είναι το πρώτο ρομποτικό έργο που έχω κάνει ποτέ, και αν δεν έχετε προσπαθήσει ποτέ να φτιάξετε ένα ρομπότ, πιθανότατα πιστεύετε ότι είναι δύσκολο. Αλλά το Arduino και το πλαίσιο 2WD/4WD θα κάνουν τη συναρμολόγησή σας πολύ πιο εύκολη και θα φτιάξετε το πρώτο σας ρομπότ Arduino RC χωρίς κανέναν πόνο.


Στην πορεία, μου ήρθε η ιδέα να δημιουργήσω ένα τηλεκατευθυνόμενο αυτοκίνητο με τα χέρια μου που θα περνούσε τα εμπόδια, γι' αυτό συγκέντρωσα αυτό το έργο, το αρχείο βίντεο και προγράμματος στο οποίο επισυνάπτω παρακάτω.

Αρχεία

Βήμα 1: Απαιτούμενα εξαρτήματα και εργαλεία

Χρησιμοποίησα έτοιμες λύσεις και όλα τα εξαρτήματα και τα εργαλεία αγοράστηκαν στο διαδίκτυο.

Ανταλλακτικά:

  1. Κιτ πλαισίου 4WD για ρομπότ (GearBest)
  2. Arduino Nano (GearBest)
  3. Μονάδα LM298 H-Bridge (GearBest)
  4. μονάδα bluetooth HC-06 (Amazon)
  5. Μπαταρίες Li-ion 2 x 18650 (GearBest)
  6. Χώρος μπαταρίας 2x 18650 (GearBest)
  7. Μικρός πίνακας ανάπτυξης (GearBest)
  8. Σύρματα διατομής 0,5 mm2
  9. Σύρματα με άλτες αρσενικού-θηλυκού (Amazon)
  10. Σύρματα με θηλυκά-θηλυκά jumpers (Amazon)
  11. Ταινία κάλυψης, κολλητική ταινία ή κάτι παρόμοιο (Amazon)

Για ένα ρομπότ που αποφεύγει τα εμπόδια:

Μονάδα μέτρησης απόστασης υπερήχων HC - SR04 (GearBest)

Απαιτούμενο εργαλείο:

  1. Κολλητήρι (Amazon)
  2. Κόφτες σύρματος (Amazon)
  3. Απογυμνωτής καλωδίων (GearBest)
  4. Πιστόλι κόλλας (GearBest)

Βήμα 2: Τι είναι ένα ρομπότ;

Ένα ρομπότ είναι μια ηλεκτρομηχανική συσκευή που είναι ικανή να αντιδρά με κάποιο τρόπο στο περιβάλλον του και να δέχεται ανεξάρτητες αποφάσειςή ενέργειες για την επίτευξη ορισμένων στόχων.

Το ρομπότ αποτελείται από τα ακόλουθα εξαρτήματα:

  1. Δομή/Πλαίσιο
  2. Κίνηση/Μοτέρ
  3. Ελεγκτής
  4. Συσκευές εισόδου / Αισθητήρες
  5. Τροφοδοτικό

Στα παρακάτω βήματα, θα περιγράψω καθένα από αυτά τα στοιχεία, ώστε να μπορείτε να κατανοήσετε τα πάντα εύκολα.

Βήμα 3: Δομή/Πλαίσιο



Μια δομή αποτελείται από φυσικά στοιχεία. Ένα ρομπότ έχει ένα ή περισσότερα φυσικά στοιχεία που κινούνται με κάποιο τρόπο για να εκτελέσουν μια εργασία. Στην περίπτωσή μας, η δομή του ρομπότ είναι το πλαίσιο και οι τροχοί.

Βήμα 4: Δίσκοι



Μια μονάδα δίσκου μπορεί να γίνει κατανοητή ως μια συσκευή που μετατρέπει ενέργεια (στη ρομποτική, σημαίνει ενέργεια ηλεκτρική ενέργεια) στη φυσική κίνηση. Οι περισσότεροι ενεργοποιητές παράγουν περιστροφική ή γραμμική κίνηση.

Στην περίπτωσή μας, ο κινητήρας είναι ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος, του οποίου η ταχύτητα είναι 3000 σ.α.λ. και η ροπή είναι 0,002 N m Τώρα προσθέτουμε σε αυτό μια σχέση μετάδοσης κίνησης 1:48. Νέα ταχύτηταμειώνεται κατά 48 (με αποτέλεσμα 3000/44 = 68 σ.α.λ.) και η ροπή αυξάνεται κατά 48 (με αποτέλεσμα 0,002 x 48 = 0,096 Nm).

Βήμα 5: Προετοιμάστε τους ακροδέκτες του κινητήρα




Κόψτε 4 κόκκινα και μαύρα σύρματα μήκους 12-15 cm περίπου χρησιμοποίησα σύρματα διατομής 0,5 mm2. Απογυμνώστε τα άκρα των καλωδίων. Συγκολλήστε τα καλώδια στους ακροδέκτες του κινητήρα.

Μπορείτε να ελέγξετε την πολικότητα των κινητήρων συνδέοντάς τους στη θήκη μπαταριών. Εάν τρέχει προς τα εμπρός (με το κόκκινο καλώδιο στον θετικό πόλο και το μαύρο καλώδιο στον αρνητικό πόλο των μπαταριών), τότε η σύνδεση είναι μια χαρά.

Βήμα 6: Εγκαταστήστε τον κινητήρα




Συνδέστε δύο ακρυλικούς αποστάτες σε κάθε κινητήρα χρησιμοποιώντας δύο μακριά μπουλόνια και δύο παξιμάδια. Για λόγους σαφήνειας, μπορείτε να παρακολουθήσετε το βίντεο.

Σημειώστε ότι τα καλώδια σε κάθε κινητήρα οδηγούν στο κέντρο του πλαισίου. Συνδέστε και τα δύο κόκκινα και και τα δύο μαύρα καλώδια από τους κινητήρες σε κάθε πλευρά του πλαισίου. Μόλις συνδεθείτε, θα έχετε δύο ακροδέκτες στην αριστερή πλευρά και δύο στη δεξιά.

Βήμα 7: Τοποθετήστε την οροφή

Αφού εγκαταστήσετε 4 κινητήρες, πρέπει να εγκαταστήσετε την οροφή. Στερεώστε 6 χάλκινους στύλους χρησιμοποιώντας παξιμάδια, περάστε τους ακροδέκτες του σύρματος μέσα από την τρύπα στην οροφή.

Βήμα 8: Ελεγκτής

Τώρα έχουμε εγκαταστήσει το πλαίσιο και τις μονάδες δίσκου, αλλά μας λείπει ένας ελεγκτής. Το πλαίσιο χωρίς χειριστήριο δεν θα πάει πουθενά. Το ρομπότ θα παραμείνει στη θέση του, παραμένοντας άψυχο. Επομένως, για να κινηθεί το ρομπότ χρειαζόμαστε εγκέφαλο (ελεγκτή).

Ο ελεγκτής είναι μια προγραμματιζόμενη συσκευή που μπορεί να λειτουργεί σύμφωνα με δεδομένο πρόγραμμακαι υπεύθυνος για όλους τους υπολογισμούς, τη λήψη αποφάσεων και την επικοινωνία. Στην περίπτωσή μας, χρησιμοποιούμε τον μικροελεγκτή Arduino Nano ως ελεγκτή.

Ο ελεγκτής λαμβάνει δεδομένα εισόδου (από αισθητήρες, απομακρυσμένα κ.λπ.), τα επεξεργάζεται και στη συνέχεια δίνει εντολή στους δίσκους (κινητήρες) να εκτελέσουν την επιλεγμένη εργασία.

Εάν συνδέσετε το θετικό καλώδιο από τις μπαταρίες στη μία πλευρά του κινητήρα και μετά συνδέσετε το αρνητικό καλώδιο από τις μπαταρίες στην άλλη πλευρά του κινητήρα, θα αρχίσει να περιστρέφεται προς τα εμπρός. Εάν αλλάξετε τα καλώδια, ο κινητήρας θα αρχίσει να περιστρέφεται προς την άλλη κατεύθυνση.

Ο μικροελεγκτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την περιστροφή του κινητήρα προς μία κατεύθυνση, αλλά εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε τον μικροελεγκτή για να περιστρέψετε τον κινητήρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, τότε χρειάζεστε ένα πρόσθετο κύκλωμα - μια γέφυρα H. Στο επόμενο βήμα θα εξηγήσω τι είναι.

Βήμα 9: H-bridge (μονάδα LM 298)




Τι είναι η γέφυρα H;

Ο όρος H-bridge προέρχεται από το τυπικό γραφική αναπαράστασηαυτό το καθεστώς. Αυτό είναι ένα κύκλωμα που μπορεί να περιστρέψει τον κινητήρα τόσο προς τα εμπρός όσο και προς την αντίστροφη κατεύθυνση.

Αρχή λειτουργίας:
Κοιτάξτε τη συνημμένη εικόνα για να κατανοήσετε την αρχή λειτουργίας του κυκλώματος H-bridge. Η γέφυρα αποτελείται από 4 ηλεκτρονικοί διακόπτες S1, S2, S3, S4 (τρανζίστορ / MOSFET / IGBTS).

Όταν οι διακόπτες S1 και S4 είναι κλειστοί και οι άλλοι δύο είναι ανοιχτοί, η θετική τάση θα ρέει μέσω του κινητήρα και θα περιστρέφεται προς την εμπρός κατεύθυνση. Με τον ίδιο τρόπο, όταν οι διακόπτες S2 και S3 είναι κλειστοί και οι S1 και S4 είναι ανοιχτοί, θα παρέχεται αντίστροφη τάση στον κινητήρα και θα αρχίσει να περιστρέφεται προς την αντίστροφη κατεύθυνση.

Σημείωση: Οι διακόπτες στον ίδιο βραχίονα (δηλαδή S1, S2 ή S3, S4) δεν κλείνουν ποτέ ταυτόχρονα - αυτό θα δημιουργήσει βραχυκύκλωμα.

Οι γέφυρες H είναι διαθέσιμες ως ολοκληρωμένα κυκλώματα ή μπορείτε να φτιάξετε τη δική σας γέφυρα χρησιμοποιώντας 4 τρανζίστορ ή MOSFET. Στην περίπτωσή μου χρησιμοποιείται ολοκληρωμένο κύκλωμα H-bridge LM298, η οποία σας επιτρέπει να ελέγχετε την ταχύτητα και την κατεύθυνση των κινητήρων.

Περιγραφή pinout:

Έξοδος 1: κινητήρας συνεχούς ρεύματος 1 "+" ή βηματικός κινητήρας A+
Έξοδος 2: κινητήρας συνεχούς ρεύματος 1 "-" ή βηματικός κινητήρας A-
Έξοδος 3: κινητήρας συνεχούς ρεύματος 2 "+" ή βηματικός κινητήρας B+
Έξοδος 4: Έξοδος κινητήρα Β
12v: Είσοδος 12V, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί 7 έως 35V
ΓΝΔ: Έδαφος
5v: Έξοδος 5V εάν ο βραχυκυκλωτήρας 12V είναι στη θέση του, ιδανικό για την τροφοδοσία ενός Arduino (κ.λπ.)
EnA: Σας επιτρέπει να λαμβάνετε σήματα PWM για τον κινητήρα A (Διαβάστε την ενότητα Arduino Sketch Considerations)
IN1: ανάβει τον κινητήρα Α
IN2: ανάβει τον κινητήρα Α
IN3: ανάβει τον κινητήρα Β
IN4: ανάβει τον κινητήρα Β
BEnB: Σας επιτρέπει να λαμβάνετε σήματα PWM για τον κινητήρα Β (Παρακαλούμε διαβάστε την ενότητα Θέματα Σκίτσου Arduino)

Βήμα 10: Είσοδοι/Αισθητήρες

Σε αντίθεση με τους ανθρώπους, τα ρομπότ δεν περιορίζονται μόνο στην όραση, τον ήχο, την αφή, την όσφρηση και τη γεύση. Ρομπότ χρησιμοποιούν διάφορους αισθητήρεςνα αλληλεπιδρούν με τον έξω κόσμο.

Ο αισθητήρας είναι μια συσκευή που ανιχνεύει και αποκρίνεται ορισμένους τύπουςεισερχόμενες πληροφορίες από τον έξω κόσμο. Αυτές οι πληροφορίες μπορεί να είναι φως, θερμότητα, κίνηση, υγρασία, πίεση ή οποιοδήποτε άλλο περιβαλλοντικό φαινόμενο.

Τα εισερχόμενα σήματα μπορούν να προέρχονται από αισθητήρες, από απόσταση ή από smartphone. Σε αυτό το σεμινάριο, χρησιμοποιώ ένα smartphone ως τη συσκευή που στέλνει σήματα για τον έλεγχο του ρομπότ.

Βήμα 11: Τροφοδοτικό





Για να ελέγξει τους ενεργοποιητές (κινητήρες) και να τροφοδοτήσει τον ελεγκτή, το ρομπότ χρειάζεται μια πηγή ενέργειας. Τα περισσότερα ρομπότ τροφοδοτούνται από μπαταρίες. Όταν μιλάμε για μπαταρίες, έχουμε πολλές επιλογές στο μυαλό μας:

  1. Αλκαλικές μπαταρίες AA (μη επαναφορτιζόμενες)
  2. Μπαταρίες NiMH ή NiCd AA (επαναφορτιζόμενες)
  3. Μπαταρίες ιόντων λιθίου
  4. Μπαταρίες πολυμερούς λιθίου

Ανάλογα με τις ανάγκες σας, πρέπει να επιλέξετε κατάλληλη εμφάνισημπαταρίες Κατά τη γνώμη μου, θα πρέπει πάντα να επιλέγετε επαναφορτιζόμενες μπαταρίες με επαρκή χωρητικότητα. χρησιμοποίησα 2 μπαταρίες ιόντων λιθίουστάνταρ 18650 με χωρητικότητα 2600 mAh. Εάν χρειάζεστε περισσότερη ισχύ για αυτονομία, χρησιμοποιήστε ένα μεγάλο σετ μπαταριών, όπως ένα στροφείο 5Α.

Χώρος μπαταρίας:
Παρήγγειλα τη θήκη μπαταριών από την Κίνα και δεν χωρούσε επίπεδες μπαταρίες, οπότε χρησιμοποίησα δύο μαγνήτες νεοδυμίου για να διαμορφώσω τις μπαταρίες.

Αλογο αξιωματικού:
Για να φορτίσετε τις μπαταρίες χρειάζεστε έναν καλό φορτιστή. Από την εμπειρία μου, αυτοί οι φορτιστές έχουν λειτουργήσει καλά:

  1. PowerEx AA Charger-Analyzer (Amazon)
  2. Φορτιστής μπαταρίας XTAR LiIon (Amazon)
  3. Φορτιστής μπαταρίας Turnigy LiPo (Amazon)

Βήμα 12: Εγκατάσταση εξαρτημάτων


Το μονοκόμματο κύκλωμα είναι εγκατεστημένο στην οροφή. Τοποθέτησα τη θήκη μπαταριών, τον οδηγό κινητήρα LM 298 και τη μικρή σανίδα ψωμιού με ζεστή κόλλα, αλλά μπορείτε απλώς να τα βιδώσετε. Η μονάδα bluetooth στερεώνεται με ταινία. Τοποθετήστε το Arduino nano στο breadboard.

Βήμα 13: Καλωδίωση






Για να συνδέσετε τις μονάδες θα χρειαστείτε καλώδια με βραχυκυκλωτήρες.
Συνδέστε τα κόκκινα καλώδια των δύο κινητήρων μεταξύ τους (σε κάθε πλευρά) και μετά τα μαύρα καλώδια. Ως αποτέλεσμα, θα έχετε δύο ακροδέκτες σε κάθε πλευρά.

Η MOTORA είναι υπεύθυνη για τους δύο δεξιούς κινητήρες, αντίστοιχα, οι δύο αριστεροί κινητήρες συνδέονται στο MOTORB.
Για να συνδέσετε όλα τα εξαρτήματα, ακολουθήστε τις οδηγίες:

Σύνδεση κινητήρα:

Out1 -> αριστερό μοτέρ κόκκινο καλώδιο (+)
Out2 -> μαύρο καλώδιο του αριστερού κινητήρα (—)
Out3 -> κόκκινο καλώδιο του δεξιού κινητήρα (+)
Out4 -> μαύρο καλώδιο για δεξιό κινητήρα (—)
LM298 -> Arduino
IN1 -> D5
IN2->D6
IN2 ->D9
IN2->D10
Μονάδα Bluetooth -> Arduino
Rx->Tx
Tx ->Rx
GND -> GND
Vcc -> 3,3V
Θρέψη
12V -> κόκκινο καλώδιο μπαταρίας
GND -> μαύρο καλώδιο μπαταρίας και ακροδέκτης GND στο Arduino
5V -> Σύνδεση στον ακροδέκτη Arduino 5V

Βήμα 14: Λογική ελέγχου

Για να καταλάβω πώς λειτουργεί, δημιούργησα αυτόν τον πίνακα λογικής. Είναι πολύ βολικό όταν γράφετε κώδικα.

Βήμα 16: Δοκιμή



Για να δοκιμάσω το αυτοκίνητο ρομπότ, το τοποθέτησα σε ένα μικρό χάρτινο κουτί. Με αυτόν τον τρόπο, οι τροχοί θα περιστρέφονται, αλλά το αυτοκίνητο θα παραμείνει στη θέση του. Ελέγξτε τη λειτουργία πατώντας όλα τα διαθέσιμα κουμπιά. Εάν όλα λειτουργούν, τότε μπορείτε πραγματικά να το ελέγξετε.

Σημείωση: Εάν οι κινητήρες περιστρέφονται προς την αντίθετη κατεύθυνση, απλώς αλλάξτε τα καλώδια.

Βήμα 17: Μελλοντικά σχέδια




Σε αυτό το σεμινάριο, εξήγησα πώς να δημιουργήσετε ένα απλό αυτοκίνητο. Στη συνέχεια, θέλω να προσθέσω κάποιες βελτιώσεις σε αυτό. Μπορείτε να προσαρτήσετε διάφορους αισθητήρες σε αυτό, εδώ είναι μερικές ιδέες:

  1. Προσθήκη αισθητήρα υπερήχων για την αποφυγή εμποδίων
  2. Χρήση Μονάδα WiFi, όπως ESP8266 ή Node MCU αντί για Bluetooth, για επέκταση της απόστασης ελέγχου.
  3. Πρόσθεση ηλιακό πάνελγια φόρτιση μπαταριών.


Ερωτήσεις;

Αναφέρετε ένα τυπογραφικό λάθος

Κείμενο που θα σταλεί στους συντάκτες μας: