سيارة روبوت أردوينو تعمل بالبلوتوث: 18 خطوة (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

قم ببناء أول سيارة روبوت اردوينو!

التعليمات المرئية الأكثر اكتمالا وشمولا خطوة بخطوة لبناء أول سيارة روبوت اردوينو بلوتوث. يتمتع!

الخطوة 1: نظرة عامة على المشروع

يحتوي هيكل السيارة الروبوتية على الإطار السفلي ، الذي تعلق عليه المحركات التي تقود الإطارات / العجلات. يتم توصيل المحركات بدرع محرك يعمل بالطاقة متصل (نمط على الظهر) بلوحة Arduino UNO. يتم توصيل وحدة استقبال Bluetooth بلوحة Arduino أيضًا. تمت برمجة Arduino لاستقبال إشارات Bluetooth من تطبيق Android ، وتشغيل / إيقاف تشغيل المحركات ، وبالتالي تدوير العجلات وتحريك السيارة.

الخطوة 2: المنهجية: احصل ، استعد ، اجمع

• الحصول على المكونات: اجمع كل المكونات مقدمًا لإكمال المشروع.
• تحضير الوحدات: قم بتوصيل الموصلات بجميع الوحدات المرتبطة معًا.
• تجميع المشروع: قم بترتيب التجميع لضمان توصيلات سلسة وسهلة.

الخطوة 3: المكونات

• لوحة Arduino Uno R3: يستخدم المشروع Freenove UNO R3 ، لكن أي لوحة متوافقة مع Arduino ستفعل ذلك. يحتوي Arduino على كود المشروع ، ويقرأ (إدخال) إشارات Bluetooth من وحدة Bluetooth ويكتب (الإخراج) إشارات إلى درع المحرك.
• L293D Motor Drive Shield: يستخدم المشروع لوحة توسيع Gikfun Motor Drive Shield L293D لـ Arduino UNO. يقرأ درع المحرك إشارات (الإدخال) من لوحة Arduino ويحرك (إخراج) الماكينات التي تقوم بتدوير العجلات.
• HC-05 Bluetooth Wireless: يستخدم المشروع DSD-Tech HC-05 Bluetooth Serial Pass-Through Module. تستقبل وحدة Bluetooth (الإدخال) إشارات Bluetooth من تطبيق Android وترسل (خرج) إشارات إلى لوحة Arduino.
• طقم سيارة الروبوت: تحتوي المجموعة على هيكل ، ومحركات ، وإطارات / عجلات ، وأسلاك ، ومسامير ، وصواميل ، وما إلى ذلك. تشتمل المجموعة الأساسية على هيكل (ربما 2) ، و 4 محركات ، و 4 عجلات ، وصواميل ، ومسامير ، ومسامير ، وسلكان لكل محرك.
• البطاريات: بطاريتان: 9 فولت للوحة اردوينو و 4 وحدة AA للدرع المحرك. تعمل بطارية 9V على تشغيل Arduino ، وتقوم وحدة من 4 بطاريات AA بتشغيل درع المحرك.
• تطبيق Android: تطبيق Android Bluetooth RC Controller لإرسال إشارات Bluetooth إلى سيارة الروبوت. يتحكم التطبيق في حركات سيارة الروبوت (تقدم للأمام ، للخلف ، انعطف يسارًا ، انعطف يمينًا).

الخطوة 4: الاستعدادات: نظرة عامة

عادةً ما تُباع سيارة الروبوت (eBay و Amazon و Banggood وما إلى ذلك) إما كمجموعة أساسية (هيكل ، محركات ، عجلات ، صواميل ، براغي ، أسلاك ولكن بدون لوحات) أو مجموعة كاملة (مع Arduino ، Motor Shield ، Bluetooth ، البطاريات ، تعليمات التجميع ، واختياريًا ، أجهزة استشعار أخرى). التجميع هو نفسه ، طالما أن لديك جميع المكونات.

الخطوة 5: أسلاك المحرك

يجب توصيل كل محرك بسلكين: الأرضي والجهد. من أجل الاتساق ، قم بتوصيل (عن طريق اللحام أو الخطافات) سلك الجهد الموجب (الأحمر) بموصل المحرك العلوي والسلك الأرضي السالب (أسود أو أزرق أو أي لون آخر) بموصل المحرك السفلي.

قم بهذا قبل التجميع ، كل محرك على حدة. إذا كان بعد التجميع ، يمكن أن يكون لحام وصلة السلك السفلي معقدًا بعض الشيء (لكن يمكن تنفيذه!). يُنصح أيضًا بلحام الأسلاك عموديًا (مشيرًا لأعلى وليس جانبًا) وبالتالي توفير المزيد من طول السلك مما يسهل توصيل الطرف الآخر بـ Motor Shield.

الخطوة 6: أسلاك البلوتوث

تحتاج وحدة البلوتوث HC-05 إلى 4 أسلاك:

RX & TX: أنثى (من جانب HC-05) إلى ذكر (دبابيس رأس Motor Shield TX و RX).

VCC & GND: أنثى (من جانب HC-05) إلى أنثى (Motor Shield Servos + & - pin).

الخطوة 7: أسلاك درع المحرك

سيجلس Motor Shield أعلى لوحة Arduino (على الظهر) ، لذا فإن GPIOs (دبابيس) سوف تتوافق مع لوحة Arduino تحتها. لا يمكننا ، أو لا نريد ، لحام دبابيس لوحة Arduino مباشرة.

لذلك ، نحتاج إلى لحام رأس ثنائي السنون بـ GPIO 0 & 1 على Motor Shield (ومن ثم الاتصال بدبابيس Arduino RX & TX ، على التوالي ، تحتها). سيتم توصيلها لاحقًا بدبابيس HC-05 Bluetooth TX & RX (لذلك ، بترتيب عكسي: Bluetooth RX إلى Arduino TX و Bluetooth TX إلى Arduino RX).

الخطوة 8: كود منطق اردوينو

يحتاج Arduino إلى قراءة إشارات الإدخال (Bluetooth) وكتابة أوامر الإخراج إلى المحركات لتحريك العجلات. يمكن نسخ الكود ولصقه من المربع أدناه في Arduino IDE على جهاز Mac / الكمبيوتر الشخصي ، ثم تحميله على لوحة Arduino.

يحتاج الرمز إلى مكتبة AFMotor (AF = Ada Fruit). هذه مكتبة قياسية ويمكن تثبيتها مباشرة من Arduino IDE (لا حاجة إلى روابط خارجية). انتقل إلى Sketch> Include Library> Manage Libraries ، ثم ابحث من Adafruit Motor Shield. قم بتثبيت الإصدار 1.0.1 (وليس 2.0) لهذا المشروع. ثم انسخ / الصق الكود أدناه في ملف مشروع IDE جديد ، تحقق من ثم تحميل. بمجرد نجاح التحميل ، افصل لوحة Arduino (حيث ستحتفظ بالكود في ذاكرتها). Arduino جاهز الآن كجهاز مستقل.

الخطوة 9: تطبيق Android Arduino Bluetooth RC Car

على هاتف Android ، انتقل إلى متجر Google Play وقم بتنزيل تطبيق Arduino Bluetooth RC Car ، حيث سيتم إقران التطبيق لاحقًا مع وحدة HC-05 Bluetooth بمجرد توصيله بـ Arduino / Motor Shield. سيسمح لك التطبيق بالتحكم في حركات السيارة.

الخطوة العاشرة: البطاريات

ستحتاج إلى وحدتي بطارية:

بطارية 9 فولت مع بطارية مبكرة تعمل على تشغيل لوحة Arduino.

حامل بطارية 4xAA (أو أيًا كان ما تحتاجه Robot Car Kit) لتشغيل Motor Shield. قد يلزم تجعيد الأسلاك للتأكد من ملاءمتها داخل دبوس Motor Shield بشكل آمن.

الخطوة 11: التجميع: نظرة عامة

تسلسل التجميع مهم لضمان التقدم السلس لنهاية المشروع بنجاح. وبالتالي،

1. ابدأ بالهيكل (المحركات والعجلات)

2. قم بربط Motor Shield بلوحة Arduino.

3. قم بربط المحركات بغطاء المحرك

4. قم بربط وحدة HC-05 Bluetooth بوحدة Motor Shield

الخطوة 12: طقم سيارة روبوت

من المرجح أن تحتوي المجموعة على تعليمات التجميع ، لكنها تلتزم عمومًا بالخطوات التالية:

1. حدد الجزء الأمامي والخلفي من السيارة (في الصورة ، يشير Front إلى الأعلى كما في التقدم للأمام من منظور المشاهد).

2. ضع علامة على المحركات على أنها أمامية يسار ، ويمين خلفي ، ويمين خلفي ، ويمين خلفي. هذا لتسهيل التوصيلات إلى الجانبين الأيسر والأيمن لدرع المحرك.

3. قم بتجميع كل محرك على حدة ، مع ملاحظة الموضع كما في الصورة (المحركات الأمامية متجهة للخلف ، والمحركات الخلفية متجهة للأمام). لكل محرك:

3.1 ضع المحرك على الهيكل

3.2 تأمين مع الأقواس على كل جانب

3.3 أضف البرغي والصواميل وربطها لتثبيت المحرك في مكانه

3.4 أضف مشفر السرعة (دائرة سوداء / رمادية)

3.5 اربط العجلة على جانب المحرك الخارجي

الخطوة 13: Arduino & Motor Shield

سوف يقوم Motor Shield بتثبيت لوحة Arduino. ضع Motor Shield أعلى Arduino لضمان المحاذاة المناسبة للمسامير: دبابيس Motor Shield 0 RX و 1 TX أعلى دبابيس Arduino 0 RX و 1 TX.

ادفع لأسفل برفق حتى يتم محاذاة اللوحين وتوصيلهما بإحكام. عند الانتهاء ، سيكون Motor Shield LEFT أعلى مدخل بطارية Arduino 9V.

قم بإصلاح صندوق فارغ صغير في منتصف الهيكل وضع مجموعة Arduino / Motor Shield في الأعلى (أعلى قليلاً من المحركات).

تأكد من أن Bluetooth RX / TX تواجه مقدمة السيارة ، ومدخل بطارية Arduino 9V على يسار السيارة. توجد الآن دبابيس Motor Shield M1 & M2 على يسار السيارة ، بينما توجد الآن دبابيس M3 & M4 على يمين السيارة.

الخطوة 14: أسلاك درع المحرك

يحتوي Motor Shield على 4 موصلات للمحرك: M1 و M2 على الجانب الأيسر و M3 و M4 على الجانب الأيمن. يحتوي المحرك على سلك أصفر a -ve وسلك أحمر + ve (انظر الصورة). الدبوس الأول من كل M هو الدبوس المواجه للخارج (على سبيل المثال M1 / M4 يواجه أول دبوس أمامي ، M2 / M3 أول دبوس يواجه للخلف).

يربط M1 المحرك الأمامي الأيسر: أول دبوس ، دبوس ثان + الخامس

M2 يربط المحرك الخلفي الأيسر: أول دبوس ، دبوس ثان + الخامس

M3 يربط محرك الظهر الأيمن: أول دبوس ، دبوس ثان + الخامس

M4 يربط المحرك الأمامي الأيمن: أول دبوس ، دبوس ثان + الخامس

تعتبر توصيلات Mx الصحيحة مهمة للتأكد من أن العجلات تدور في الاتجاه الصحيح معًا. على سبيل المثال ، عندما تتحرك السيارة للأمام ، يجب أن تدور جميع العجلات عكس اتجاه عقارب الساعة ، والعكس صحيح للحركة الخلفية.

الخطوة 15: HC-05 Bluetooth Wiring

تحتاج وحدة HC-05 Bluetooth إلى 4 أسلاك: تتصل RX & TX بـ Arduino / Motor Shield TX & RX و GND & VCC إلى Motor Shield Servos - & + دبابيس. يوجد على الجانب الأيسر الأمامي من Motor Shield مجموعتان من 3 دبابيس لكل منهما ؛ إنها المجموعة الثانية (الأقرب إلى منفذ USB) التي يجب توصيلها ، والدبوس الأيسر هو -ve وأقصى اليمين هو + ve).

Bluetooth RX (أسود) -> Motor Shield 2-Pin Header 1 (TX)

Bluetooth TX (أحمر) -> Motor Shield 2-Pin Header 0 (RX)

Bluetooth GND (بني) -> - الماكينات (أقصى اليسار دبوس)

Bluetooth VCC (أحمر) -> + أجهزة (دبوس أقصى اليمين)

الخطوة 16: بطاريات الأسلاك

قم بإصلاح (باستخدام Blu Tack أو شريط لاصق على الوجهين أو غراء) بطارية 9 فولت في مقدمة السيارة. قم بتوصيل البطارية المفاجئة بمقبس إدخال بطارية Arduino 9V (على الجانب الأيسر من السيارة). سيضيء الضوء الأخضر لـ Motor Shield على وحدة Bluetooth (عادةً ما يكون أحمر) وسيبدأ وميض الضوء (للإشارة إلى الاستعداد للاقتران).

قم بتثبيت حزمة البطاريات 4 AA في الجزء الخلفي من السيارة. قم بتوصيل الأسلاك السالبة (السوداء) والموجبة (الحمراء) بدبابيس بطارية Motor Shield (دبابيسان زرقاء في مواجهة الجزء الخلفي من السيارة). يتصل الدبوس الأيمن الذي يحمل علامة GND بالسلك الأسود ، بينما يتصل الدبوس الأيسر الآخر بالسلك الأحمر.

الخطوة 17: الاختبار والقيادة

السيارة جاهزة الآن! ولكن لجعلها تتحرك بالفعل ، نحتاج إلى إقران وحدة Bluetooth الخاصة بها مع تطبيق Android. تأكد من وميض ضوء وحدة Bluetooth في وضع التشغيل / الإيقاف للإشارة إلى أنه قابل للبحث وجاهز للإقران.

1. انتقل إلى إعدادات هاتف Android> Bluetooth وابحث عن وحدة Bluetooth في السيارة. في مشروعنا ، الوحدة النمطية هي DSD TECH HC-05 ، وعادة ما تكون كلمة المرور / رقم التعريف الشخصي 1234 (إذا لم يكن كذلك ، فعندئذٍ 0000). قم بإقران هاتف Android مع HC-05.

2. قم بتشغيل تطبيق Bluetooth RC Car ، وانتقل إلى الإعدادات (قائمة رمز الترس) ثم من قائمة الخيارات ، حدد "الاتصال بالسيارة". إذا كان كل شيء على ما يرام ، فسيتم إجراء الاتصال (يتوقف وميض Bluetooth) وستتحول الدائرة الحمراء الكبيرة أعلى يسار شاشة التطبيق إلى اللون الأخضر.

3. ضع هيكل السيارة أعلى صندوق طويل رفيع على مكتبك ، بحيث يكون الصندوق في منتصف الهيكل ويمكن للعجلات أن تدور بحرية حوله. اختبر الاتصال من خلال النقر على كل زر للأمام والخلف ولليمين ولليسار على شاشة التطبيق. مشاهدة الفيديو للحصول على المرئيات.

4. إذا كانت جميع العجلات تدور بشكل صحيح (على سبيل المثال عكس اتجاه عقارب الساعة للأمام) ، فضع السيارة على سطح أملس (رخام ، فينيل ، خشب ، وليس سجادة) وقم بقيادة السيارة. يتمتع!

الخطوة 18: كيف يعمل

يرسل تطبيق Bluetooth RC Controller الأوامر التالية (في شكل أحرف) إلى وحدة بلوتوث السيارة HC-05:

"F" للمضي قدمًا

"ب" للعودة إلى الوراء

"L" للانعطاف إلى اليسار

"R" للانعطاف إلى اليمين

'S' لإيقاف السيارة

ارجع إلى إعدادات التطبيق لمزيد من الأوامر التي يمكنك إضافتها إلى كود Arduino.

يقرأ منطق لوحة Arduino إدخال Bluetooth HC-05 (باستمرار في وظيفة الحلقة ()) ، باستخدام اتصالات RX / TX ، ويوجه Motor Shield لتحريك المحركات / العجلات لتنفيذ الأمر. على سبيل المثال ، للانعطاف إلى اليسار ، يحرك Arduino المحركات M1 و M2 للأمام والمحركات M3 و M4 للخلف.