Wi-Fi удирдлагатай 4 дугуйт робот: 6 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Энэхүү төслийн хувьд бид ESP8266 ашиглан 4 дугуйт робот бүтээх бөгөөд үүнийг Wi-Fi сүлжээгээр удирдах болно. Энэхүү роботыг энгийн интернэт хөтөч ашиглан HTML зориулалттай интерфэйс эсвэл андройд гар утасны програм ашиглан удирдах боломжтой. ESP8266 чип бол хүчирхэг, хямд микроконтроллер бөгөөд үүнийг ашиглахад хялбар төдийгүй Wi-Fi сүлжээнд холбогддог. Энэ бол роботуудыг компьютер эсвэл хөдөлгөөнт төхөөрөмжөөсөө алсаас удирдах төгс чип юм.

Энэхүү чипийг манай төсөлд оруулахын тулд энэхүү микроконтроллер дээр суурилсан төрөл бүрийн хөгжлийн самбарыг ашиглаж болно.

1. Adafruit Feather Huzzah - Үүнийг Adafruit хийсэн бөгөөд хялбархан авах заавар, дэмжлэгтэй. Энэ нь өөрөө Li-po батерей цэнэглэгчтэй тул зөөврийн төслүүдэд үнэхээр хэрэг болно.

2. NodeMCU ESP8266 - Самбар нь нээлттэй эх сурвалжтай бөгөөд маш сайн бичиг баримттай тул эхлүүлэхэд маш хялбар байх болно.

3. Sparkfun ESP8266 - Энэ нь цахилгаан унтраалга, илүү урт Wi -Fi сүлжээнд ажиллах гадаад антеннтай Хузза шиг юм.

4. Wemos D1 Mini - Энэ нь бүх самбараас хамгийн жижиг нь боловч энэ нь гүйцэтгэлд ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй.

Миний төслийн хувьд би Wemos D1 Mini-ийг ашиглан Wi-Fi удирдлагатай 4 дугуйт робот хийж байна. Гэхдээ та ямар ч ESP8266 хөгжлийн самбар ашиглаж, ямар ч өөрчлөлт оруулахгүйгээр ижил Arduino кодыг ашиглаж болно. Би энэ төсөлд зориулж ПХБ -ийг зохион бүтээсэн боловч та цэгэн pcb самбар ашиглан хэлхээг хэрэгжүүлж эсвэл бүр өөрийн компьютерийн загварыг хийж болно.

Дээрх зурагт үзүүлсэн шиг бид 4WD робот явах эд ангиудыг ашиглах болно, учир нь энэ нь DIY хийхэд хамгийн тохиромжтой бөгөөд энгийн механик бүтэцтэй хамгийн хэмнэлттэй робот машины иж бүрдэл юм.

Энэхүү хэрэгслийн онцлог шинж чанарууд:-

1. Дөрвөн тусдаа BO хуванцар мотортой, хурдны хайрцагтай, маневрлахад сайн.

2. Том, бат бөх нийлэг явах эд анги нь DIY хийх боломжийг танд олгоно.

3. Дөрвөн дугуйгаар хөтөлдөг ухаалаг машины явах эд анги. Суулгахад маш хялбар, бүрэн бие даасан робот бүтээхийн тулд микро хянагч (Arduino гэх мэт), мэдрэгч модулиудыг нэмэхэд л хангалттай.

Алхам 1: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалт

Wemos D1 Mini [Тоо хэмжээ - 1]

L293d мотор драйвер IC [Тоо хэмжээ - 2]

PCF8574 Порт Expander IC [Тоо хэмжээ - 1]

12В лити ион батерей [Тоо хэмжээ - 1]

Wi-Fi хяналттай робот ПХБ [Тоо хэмжээ-1]

4WD робот ухаалаг машины явах эд ангиудын багц [Тоо хэмжээ - 1]

Алхам 2: Төслийн тархи - ESP8266 Хөгжлийн зөвлөл (Wemos D1 Mini)

Wemos D1 Mini бол ESP-8266 чип дээр суурилсан 4MB флаштай мини Wi-Fi хөгжүүлэх самбар юм.

• 11 дижитал оролт/гаралтын зүүтэй, бүх зүү тасалдалтай/pwm/I2C/нэг утастай (D0-ээс бусад)
• 1 аналог оролттой (хамгийн их оролт 3.2V)
• Програмчлалын зориулалттай микро USB холболт, тэжээлийн хангамжтай.

ESP8266 дээр суурилсан энэхүү самбар нь Arduino IDE -тэй нийцдэг тул Arduino ашиглан програмчлах эсвэл Lua хөрвүүлэгч ашиглан програмчлах боломжтой. Энэ нь цуваа болон OTA програм хангамжийг дэмждэг.

Бид Wemos D1 Mini -ийг Arduino IDE ашиглан програмчлах болно. Arduino IDE ашиглан самбарыг програмчлахын тулд дараах шаардлагыг хангасан байх шаардлагатай.

Шаардлага:-

• CH340G драйвер
• Хамгийн сүүлийн үеийн Arduino IDE -ийг Arduino вэбсайтаас суулгаарай.
• Програмчлалын зориулалттай микро USB кабель

Драйвер болон arduino програмыг суулгасны дараа та Arduino IDE дотор "ESP8266 WiFi чипт зориулсан Arduino core" -ийг суулгах хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр бид ESP8266 чипийг Arduino орчноос програмчлах боломжтой болно. Энэхүү ESP8266 Arduino цөм нь танд танил Arduino функц, номын санг ашиглан ноорог бичиж, ESP8266 дээр шууд ажиллуулах боломжтой бөгөөд гадны микроконтроллер шаардлагагүй болно.

ESP8266 Arduino цөм нь TCP болон UDP ашиглан WiFi сүлжээгээр холбогдох, HTTP, mDNS, SSDP, DNS серверүүдийг тохируулах, OTA шинэчлэлт хийх, флаш санах ойд файлын систем ашиглах, SD карт, servo, SPI болон I2C дагалдах төхөөрөмжүүдтэй ажиллах номын сантай хамт ирдэг..

Esp8266 arduino цөмийг хэрхэн суулгах талаар ойлголттой болохын тулд дараах баримт бичгийг татаж авна уу.

Алхам 3: Мотор драйвер - L293d

Мотор драйвер нь хоёр хөдөлгүүрийн ажиллах хурд, чиглэлийг нэгэн зэрэг хянах боломжийг олгодог моторын IC юм.

L293d нь 5 В -оос 36 В хүртэлх хүчдэлтэй хоёр чиглэлтэй хөтөчийн гүйдлийг хангах зориулалттай. L293D нь 2 тогтмол гүйдлийн моторыг нэгэн зэрэг жолоодох боломжтой.

L293D бол 16 зүү моторт драйверын IC юм. Мотор тус бүрт 4 оролт, 4 гаралт, 2 идэвхжүүлэх зүү байдаг.

L293D онцлог:

Нэг сувагт 600 мА гаралтын гүйдлийн хүчин чадал

Бие даасан сувгуудын цагийн зүүний эсрэг болон цагийн зүүний эсрэг хяналт

L293d -ийн зүү тайлбар:

• 1 -р зүү: Enable1 нь өндөр байх үед IC -ийн зүүн хэсэг ажиллах болно, өөрөөр хэлбэл 3 -р зүүтэй холбогдсон мотор эргэх болно.
• 2 -р зүү: 1 -р оролт, энэ зүү нь өндөр байх үед 1 -р гаралт дээр гүйдэл урсана.
• Зүү 3: Гаралт 1, энэ зүү нь моторын нэг терминалтай холбогдсон байна.
• Pin 4/5: GND тээглүүр
• Пин 6: Гаралт 2, энэ зүү нь моторын нэг терминалтай холбогдсон байна.
• 7 -р зүү: 2 -р оролт, энэ зүү нь өндөр байх үед 2 -р гаралт дээр гүйдэл урсана.
• Зүү 8: VCC2, энэ зүү нь холбогдсон мотороос 5V -аас 36V хүртэлх хамгийн их хүчдэлийг хангахад ашиглагддаг.
• Пин 9: Идэвхжүүлэх 2 нь өндөр байх үед IC -ийн баруун хэсэг ажиллах болно, өөрөөр хэлбэл зүү 11 ба зүү 14 -тэй холбогдсон мотор эргэх болно.
• 10 -р зүү: 4 -р оролт, энэ зүү нь өндөр байх үед 4 -р гаралт дээр гүйдэл урсана.
• Pin 11: Гаралт 4, энэ зүү нь моторын нэг терминалтай холбогдсон байна.
• 12/13 зүү: GND тээглүүр
• Зүү 14: Гаралт 3, энэ зүү нь моторын нэг терминалтай холбогдсон байна.
• 15 -р оролт: 3 -р оролт, энэ зүү нь өндөр байх үед 3 -р гаралтаар гүйдэл гүйх болно.
• Зүү 16: VCC1, IC -ийг логик тэжээлээр хангах, өөрөөр хэлбэл 5V.

Тиймээс та мотор тус бүрийг удирдахын тулд 3 дижитал тээглүүр шаардагдах болно (хурдыг хянах нэг зүү, чиглэлийг хянах хоёр зүү). Хэрэв нэг L293d нь хоёр тогтмол гүйдлийн моторыг удирддаг бол дөрвөн DC моторыг удирдахын тулд бидэнд L293d IC -ийн хоёр төхөөрөмж шаардлагатай болно. Бид энэ төсөлд хуванцар BO Motors ашиглах гэж байна. Тиймээс, бид дөрвөн дижитал хөдөлгүүрийг хурд, чиглэлийг хоёуланг нь бие даан удирдахын тулд 12 дижитал тээглүүр шаардагдах болно.

Гэхдээ хэрэв та Wemos D1 mini -ийг үзвэл зөвхөн 11 дижитал I/O зүү, 1 аналог пинтэй. Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд бид дөрвөн идэвхжүүлэх зүүг (эхний L293d -ийн хоёр идэвхжүүлэх зүү, бусад L293d -ийн хоёр идэвхжүүлэгч тээглүүр) Wemos Digital голтой шууд холбож, бүх найман оролтын зүү (эхний L293d -ийн дөрөв, бусад L293d -ийн дөрөв) PCF8574 (I/O порт өргөтгөгч) ашиглан I2C ашиглан.

Алхам 4: PCF8574 - I/O порт өргөтгөгч

Wemos D1 Mini (өөрөөр хэлбэл ESP8266) нь оролт/гаралтын зүү дутагдалтай байдаг. Бид дижитал оролт/гаралтын тээглүүрийг 8 битийн I/O өргөтгөгч болох PCF8574 гэх мэт IC гаралтын өргөтгөгч IC ашиглан нэмэгдүүлэх боломжтой.

PCF8574A I/O өргөтгөгчийг ашиглахын нэг давуу тал нь I2C автобусыг ашигладаг бөгөөд үүнд зөвхөн хоёр өгөгдлийн шугам шаардагддаг бөгөөд тэдгээр нь цаг (SCK) ба өгөгдөл (SDA) юм. Тиймээс, эдгээр хоёр шугамаар та нэг чипний найман зүүг хянах боломжтой. PCF8574 бүрийн гурван хаягийн зүүг өөрчилснөөр бид нийт 64 зүүг хянах боломжтой болно.

Хоёр шугамтай хоёр чиглэлтэй автобусны (I2C) 8 битийн оролт/гаралт (I/O) өргөтгөгч нь 2.5V-аас 6V VCC горимд ажиллах зориулалттай. PCF8574 төхөөрөмж нь I2C интерфейс (серийн цаг (SCL), цуваа өгөгдөл (SDA)] ашиглан ихэнх микроконтроллерын гэр бүлийн ерөнхий зориулалттай алсын оролт гаралтын өргөтгөлийг хангадаг.

Төхөөрөмж нь 8 битийн хагас хоёр чиглэлтэй I/O порт (P0-P7), LED-ийг шууд жолоодох өндөр гүйдлийн хөтөчтэй түгжээтэй гаралтыг багтаасан болно. Бараг хоёр чиглэлтэй оролт/гаралт бүрийг өгөгдөл дамжуулах хяналтын дохиог ашиглахгүйгээр оролт эсвэл гаралт болгон ашиглаж болно. Цахилгаан асаах үед оролт/гаралт өндөр байна.

Хоёр L293d IC -тэй PCF8574 -ийн холболтын диаграмыг доорх "PCF8574_With_L293d" pdf файлаас үзнэ үү.

Алхам 5: Схем

Би ПХБ -ийн дизайн хийхэд Kicad -ийг ашигласан.

Доорх pdf диаграмыг татаж аваад өөрийн компьютерийн загварыг боловсруулж эсвэл цэгэн самбар дээр хэрэгжүүлээрэй.

Алхам 6: Код

Дараах Wi-Fi хандалтын цэг рүү холбогдоно уу:-

// Хэрэглэгчийн тодорхойлсон сүлжээний итгэмжлэл sconst char* ssid = "WiFi_Robot";

const char* password = "Автомат@111";

Дээрх хандалтын цэг рүү холбогдсоны дараа вэб хөтчийн доорх линк рүү орно уу:-

192.168.4.1

Та дараах мессежийг авах болно:-

"Роботоос сайн уу!"

192.168.4.1/fw

Энэ нь роботыг урагшлуулахад хүргэх болно

192.168.4.1/bk

Энэ нь роботыг ухрах шалтгаан болно

192.168.4.1/lt

Энэ нь роботыг зүүн тийш хөдөлгөх болно

192.168.4.1/rt

Энэ нь роботыг зөв хөдөлгөхөд хүргэх болно

192.168.4.1/st

Энэ нь роботыг зогсооход хүргэнэ

Хэрэв та хүсвэл роботыг Энэтхэгийн Robo Андройд апп -аар удирдах боломжтой.

{Robo India -ийн хийсэн тоглоомын дэлгүүрээс "WiFi робот хянагч" андройд аппыг хайх}

[Тэмдэглэл: Би Robo India компанитай ямар ч байдлаар холбоогүй бөгөөд энэ нь зар сурталчилгаанд зориулагдаагүй, энэ бол миний хувийн төсөл!]

Төслийн ажлын видео бичлэг:-