Wi-Fi boshqariladigan 4 g'ildirakli robot: 6 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Ushbu loyiha uchun biz ESP8266 yordamida 4 g'ildirakli robot ishlab chiqaramiz, u Wi-Fi tarmog'i orqali boshqariladi. Robotni oddiy Internet -brauzer yordamida, HTML -interfeys yordamida yoki Android mobil ilovasi yordamida boshqarish mumkin. ESP8266 chipi kuchli va arzon mikrokontrolder bo'lib, undan nafaqat foydalanish oson, balki bortda Wi-Fi ulanishi ham mavjud. Bu robotlarni kompyuterdan yoki mobil qurilmadan masofadan boshqarish uchun eng zo'r chip.

Ushbu chipni loyihamizga kiritish uchun biz ushbu mikrokontroller asosida ishlab chiqiladigan turli xil taxtalardan foydalanishimiz mumkin.

1. Adafruit Feather Huzzah - Adafruit tomonidan tayyorlangan va osonlikcha ko'rsatma va yordamga ega. Bortida Li-po batareyali zaryadlovchi bor, shuning uchun u portativ loyihalarda juda qulay bo'ladi.

2. NodeMCU ESP8266 - Kengash ochiq manbali va mukammal hujjatlarga ega, shuning uchun ishni boshlash juda oson bo'ladi.

3. Sparkfun ESP8266 - Wi -Fi diapazonini uzaytirish uchun quvvat tugmasi va tashqi antenna qo'shilgan Huzzaga o'xshaydi.

4. Wemos D1 Mini - bu barcha taxtalarning eng kichigi, lekin bu uning ishlashiga ta'sir qilmaydi.

Loyiham uchun men Wemos D1 Mini-dan foydalanib, Wi-Fi orqali boshqariladigan 4 g'ildirakli robot yasayman. Ammo siz har qanday ESP8266 ishlab chiqish kartasidan foydalanishingiz va hech qanday o'zgartirishlarsiz Arduino kodidan foydalanishingiz mumkin. Men ushbu loyiha uchun tenglikni yaratdim, lekin siz sxemani amalga oshirish yoki hatto shaxsiy kompyuteringizni loyihalash uchun nuqta pcb platasidan foydalanishingiz mumkin.

Va biz yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek 4WD robotli shassislar to'plamidan foydalanamiz, chunki u DIY uchun juda mos keladi va oddiy mexanik tuzilishga ega bo'lgan eng tejamli robot avtomobillar to'plami.

Ushbu to'plamning xususiyatlari:

1. To'rtta alohida BO plastmassali dvigatel bilan jihozlangan, u vites qutisiga ega, bu manevrlik uchun yaxshi.

2. Katta, mustahkam akril shassi sizga DIY -ni kengaytirish imkoniyatini beradi.

3. To'rt g'ildirakli haydovchi aqlli avtomobil shassi to'plami. O'rnatish juda oson, to'liq avtonom robot yaratish uchun mikro-kontroller (Arduino kabi) va sensorli modullarni qo'shish kifoya.

1 -qadam: Komponentlar ro'yxati

Wemos D1 Mini [Miqdor - 1]

L293d dvigatel drayveri IC [Miqdor - 2]

PCF8574 port kengaytirgichi IC [miqdori - 1]

12V lityum ionli batareya [Miqdor - 1]

Wi-Fi orqali boshqariladigan robot PCB [Miqdor-1]

4WD robotli aqlli avtomobil shassi to'plami [Miqdor - 1]

2 -qadam: Loyihaning miyasi - ESP8266 ishlab chiqish kengashi (Wemos D1 Mini)

Wemos D1 Mini-bu ESP-8266 chipiga asoslangan 4MB fleshli Wi-Fi ishlab chiqaruvchi mini-karta.

• 11 ta raqamli kirish/chiqish pimi bor, barcha pinlarda uzilish/pwm/I2C/bitta simli (D0 dan tashqari)
• 1 analogli kirish (maksimal kirish 3,2V)
• Dasturlash uchun Micro USB ulanishi va quvvat manbai mavjud.

ESP8266 -ga asoslangan ushbu taxta Arduino IDE bilan mos keladi, shuning uchun uni Arduino yordamida dasturlash mumkin yoki Lua kompilyatori yordamida ham dasturlash mumkin. U ketma -ket va OTA dasturlarini ham qo'llab -quvvatlaydi.

Biz Wemos D1 Mini -ni Arduino IDE yordamida dasturlashtiramiz. Kengashni Arduino IDE yordamida dasturlash uchun quyidagi talablarga rioya qilish kerak.

Talab:-

• CH340G uchun haydovchi
• Arduino veb -saytidan so'nggi Arduino IDE -ni o'rnating.
• Dasturlash uchun mikro usb kabeli

Haydovchini va arduino dasturini o'rnatgandan so'ng, biz Arduino IDE ichidagi "ESP8266 WiFi chipi uchun Arduino yadrosi" ni o'rnatishingiz kerak, shunda biz ESP8266 chipini Arduino muhitidan dasturlashimiz mumkin. Bu ESP8266 Arduino yadrosi sizga Arduino -ning tanish funktsiyalari va kutubxonalari yordamida eskizlar yozish va ularni to'g'ridan -to'g'ri ESP8266 -da ishga tushirish imkonini beradi, tashqi mikrokontroller talab qilinmaydi.

ESP8266 Arduino yadrosi TCP va UDP yordamida WiFi orqali muloqot qilish, HTTP, mDNS, SSDP va DNS serverlarini sozlash, OTA yangilanishlarini amalga oshirish, flesh xotirada fayl tizimini ishlatish, SD -kartalar, servo, SPI va I2C tashqi qurilmalari bilan ishlash uchun kutubxonalar bilan birga keladi..

Esp8266 arduino yadrosini qanday o'rnatish haqida tasavvurga ega bo'lish uchun quyidagi hujjatni yuklab oling.

3 -qadam: Dvigatel haydovchisi - L293d

Dvigatel haydovchisi - bu bir vaqtning o'zida ikkita dvigatelning ish tezligi va yo'nalishini boshqarishga imkon beradigan motorlar uchun IC.

L293d 5 V dan 36 V gacha bo'lgan kuchlanishlarda ikki tomonlama etakchi oqimlarni ta'minlash uchun mo'ljallangan. L293D bir vaqtning o'zida 2 ta shahar motorini boshqarishi mumkin.

L293D - bu 16 pinli motorli haydovchi IC. Har bir dvigatel uchun 4 ta INPUT pin, 4 ta OUTPUT pin va 2 ta ENABLE pin mavjud.

L293D xususiyatlari:

Har bir kanal uchun 600mA chiqish oqimi qobiliyati

Alohida kanallar uchun soat va soat sohasi farqli yo'nalishni boshqarish

Pin ta'rifi L293d:

• 1 -pin: Enable1 yuqori bo'lsa, ICning chap qismi ishlaydi, ya'ni 3 -pin va 6 -pinli dvigatel aylanadi.
• 2 -pin: 1 -kirish, bu pin YUQORI bo'lganda, oqim 1 -chi oqimdan o'tadi.
• 3 -pin: Chiqish 1, bu pin motorning bitta terminali bilan ulangan.
• Pin 4/5: GND pinlari
• 6 -pin: Chiqish 2, bu pin motorning bitta terminali bilan ulangan.
• 7 -pin: 2 -kirish, bu pin yuqori bo'lsa, oqim 2 -chi oqimdan o'tadi.
• 8 -pin: VCC2, bu pin ulangan dvigatellarni maksimal 5V dan 36V gacha quvvat bilan ta'minlash uchun ishlatiladi, ulangan dvigatelga bog'liq.
• 9 -pin: 2 -ni yoqish yuqori bo'lsa, IC -ning o'ng qismi ishlaydi, ya'ni 11 -pin va 14 -pinli dvigatel aylanadi.
• 10 -pin: 4 -kirish, agar bu pin yuqori bo'lsa, oqim 4 -chiqishda oqadi.
• Pin 11: Chiqish 4, bu pin motorning bitta terminali bilan bog'langan.
• 12/13 pin: GND pinlari
• 14 -pin: Chiqish 3, bu pin motorning bitta terminali bilan bog'langan.
• 15 -pin: 3 -kirish, bu pin yuqori bo'lsa, oqim 3 -chi oqimdan o'tadi.
• 16 -pin: VCC1, mantiqiy quvvat manbai, ya'ni 5V.

Shunday qilib, har bir dvigatelni boshqarish uchun sizga 3 ta raqamli pin kerak bo'ladi (tezlikni boshqarish uchun bitta pin va yo'nalishni boshqarish uchun ikkita pin). Agar bitta L293d ikkita shahar motorini boshqarsa, biz ikkita L293d ICni to'rtta shahar motorini boshqarishni talab qilamiz. Biz ushbu loyiha uchun plastik BO Motors -dan foydalanmoqchimiz. Ko'ryapsizmi, biz tezlikni ham, yo'nalishni ham boshqaradigan to'rtta doimiy dvigatelni mustaqil boshqarish uchun 12 ta raqamli pinni talab qilamiz.

Agar siz Wemos D1 mini -ni ko'rsangiz, faqat 11 ta raqamli kirish -chiqish pinlari va 1 ta analog pin bor. Ushbu muammoni hal qilish uchun biz to'rtta ulanish pinini (birinchi L293d va ikkita boshqa L293d pinlarini) to'g'ridan -to'g'ri Wemos Digital pinlariga ulashamiz, sakkizta kirish pimi (birinchi L293d ning to'rttasi va boshqa L293d ning to'rttasi). PCF8574 (kirish -chiqish portini kengaytiruvchi) yordamida I2C orqali.

4 -qadam: PCF8574 - kirish/chiqish portini kengaytiruvchi

Wemos D1 Mini (ya'ni ESP8266) kirish/chiqish pinlarining etishmasligiga ega. Biz 8 -bitli kirish -chiqish kengaytirgichi bo'lgan PCF8574 kabi kirish -chiqish kengaytirgichi IC yordamida raqamli kirish/chiqish pinlarini ko'paytirishimiz mumkin.

PCF8574A kirish -chiqish kengaytirgichidan foydalanishning afzalliklaridan biri shundaki, u faqat ikkita ma'lumot uzatish liniyasini talab qiladigan I2C avtobusidan foydalanadi, ular soat (SCK) va ma'lumotlar (SDA). Shuning uchun, bu ikkita chiziq yordamida siz bitta chipning sakkizta pinini boshqarishingiz mumkin. Har bir PCF8574 ning uchta manzil pinini o'zgartirib, biz umumiy 64 ta pinni nazorat qila olamiz.

Ikki qatorli ikki tomonlama avtobus (I2C) uchun bu 8-bitli kirish/chiqish (I/O) kengaytirgichi VVCning 2,5 V dan 6 V gacha ishlashiga mo'ljallangan. PCF8574 qurilmasi I2C interfeysi [ketma-ket soat (SCL), ketma-ket ma'lumotlar (SDA)]) orqali ko'pchilik mikrokontroller oilalari uchun umumiy maqsadli masofaviy kirish-chiqish kengayishini ta'minlaydi.

Qurilmada 8-bitli ikki tomonlama kirish-chiqish porti (P0-P7), shu jumladan, LEDlarni to'g'ridan-to'g'ri haydash uchun yuqori oqimli haydash qobiliyatiga ega. Har ikki yarim yo'nalishli I/U ma'lumot yo'nalishini boshqarish signalidan foydalanmasdan kirish yoki chiqish sifatida ishlatilishi mumkin. Quvvat yoqilganda, kirish -chiqish nuqtalari yuqori bo'ladi.

Quyidagi "PCF8574_With_L293d" pdf faylini ko'rib chiqing, PCF8574 ning ikkita L293d IC bilan ulanish diagrammasi.

5 -qadam: sxemalar

Men PCB dizayni uchun Kicad -dan foydalandim.

O'zingizning shaxsiy kompyuteringizni loyihalash yoki uni nuqta -doskada amalga oshirish uchun quyidagi pdf -sxemani yuklab oling.

6 -qadam: kod

Quyidagi Wi-Fi kirish nuqtasiga ulaning:-

// Foydalanuvchi tomonidan aniqlangan tarmoq hisobi ma'lumotlari sconst char* ssid = "WiFi_Robot";

const char* password = "Avtomatlashtirish@111";

Yuqoridagi kirish nuqtasiga ulanganingizdan so'ng veb-brauzerda quyidagi havolaga o'ting:-

192.168.4.1

Siz quyidagi xabarni olasiz:-

"Robotdan salom!"

192.168.4.1/fw

Bu robotning oldinga siljishiga olib keladi

192.168.4.1/bk

Bu robotning orqaga ketishiga olib keladi

192.168.4.1/lt

Bu robotning chapga siljishiga olib keladi

192.168.4.1/rt

Bu robotning to'g'ri harakatlanishiga olib keladi

192.168.4.1/st

Bu robotning to'xtashiga olib keladi

Agar xohlasangiz, robotni Robo India tomonidan ishlab chiqarilgan Android ilovasi orqali ham boshqarishingiz mumkin.

{Robo India tomonidan ishlab chiqarilgan o'yin do'konida "WiFi Robot Controller" android ilovasini qidiring}

[Eslatma: Men Robo India bilan hech qanday aloqada emasman va bu reklama uchun emas, bu mening shaxsiy loyiham!]

Loyihaning ishchi videosi:-