روبوت بلوتوث: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

ARDUINO BLUETOOTH ROBOT CAR

تاريخ المشروع: أغسطس 2018

معدات المشروع:

1. 1 * منصة قاعدة مخصصة.

2. 4 * محرك DC + عجلات.

3. 3 * 18650 بطاريات مع 3 حامل بطاريات و 2 * 18650 بطاريات مع 2 حامل بطارية.

4. 2 * مفاتيح الروك.

5. عدد 2 أضواء LED حمراء مع مقاومات 220K في السلسلة

6. 1 * مجموعة تحتوي على: 2 قطعة محرك سيرفو SG90 + 1 قطعة 2-محور مؤازرة قوس.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * اردوينو درع الاستشعار V5.0

9. 1 * L298N Dual Bridge DC Stepper Motor Driver

10. 1 * وحدة الموجات فوق الصوتية HC-SR04

11. 1 * 8 led neo pixel قطاع ws2812b ws2812 الذكية led قطاع rgb

12. 1 * BT12 وحدة بلوتوث BLE 4.0

13. 1 * 12V الجهد 4 أرقام عرض

14. 1 * 1602 شاشة عرض LCD بالإضافة إلى وحدة محول الواجهة التسلسلية IIC

15. الغراء الساخن ، حوامل M3 ، البراغي ، غسالات.

16. أسلاك توصيل بطول 10 سم و 15 سم.

17. سلك 1 مم عادي حوالي 50 سم.

18. الأدوات بما في ذلك: لحام الحديد ، المفكات مصغرة كماشة

19. USB إلى كابل Arduino.

نظرة عامة

هذا هو ثاني مشروع قائم على Arduino قمت بتقديمه إلى Instructables ، ولكن الروبوت الموصوف أدناه هو الروبوت الرابع الذي قمت ببنائه. يعتمد هذا الروبوت على إصدار سابق كان يعتمد على WiFi ، ويحتوي هذا الإصدار الجديد على اتصالات WiFi و Bluetooth. شبكة WiFi للسماح للكاميرا بدفق الفيديو مباشرة إلى تطبيق Android. والبلوتوث لتوفير تحكم بسيط في الروبوت. يستمع رمز Arduino إلى أوامر Bluetooth ، ويستقبلها ، ويفك تشفير الأمر ، ويعمل بناءً على الأمر ، وأخيراً يقوم بإرجاع رسالة رد إلى تطبيق Android. مؤكدا أن الأمر قد صدر عليه. بالإضافة إلى هذه التعليقات على تطبيق Android. يقوم الروبوت أيضًا بتكرار الأوامر على شاشة عرض 16 × 2 LCD الخاصة به.

فلسفتي عند بناء الروبوتات هي التأكد من أنها لا تعمل فقط بالطريقة المطلوبة ولكن أيضًا أنها تبدو صحيحة من الناحية الجمالية مع خطوط نظيفة وأساليب بناء جيدة. لقد استخدمت عددًا من الموارد المستندة إلى الإنترنت لكل من الإلكترونيات وكود Arduino ولهذا أقدم شكري لأولئك المساهمين.

اعتمد اختيار 18650 بطارية على تصنيف قوتها وسهولة الحصول على بطاريات مستعملة عالية الجودة عادةً من أجهزة الكمبيوتر المحمولة القديمة. لوحة Arduino هي نسخة قياسية ، مثل وحدة التحكم في المحرك L298N Dual Bridge. تعد محركات التيار المستمر مناسبة للمشروع ، لكنني شعرت أن المحركات الأكبر بجهد 6 فولت مع محرك مباشر ستؤدي بشكل أفضل ، وهذه ترقية مستقبلية محتملة للمشروع.

الخطوة 1: مخطط فريتزينج

يُظهر مخطط Fritzing التوصيلات المختلفة من البطاريات ، عبر مفتاح ثنائي القطب ، إلى Arduino Uno. من Arduino Uno إلى L298N Motor Driver ، وشاشة LCD 16X2 ، وجهاز إرسال واستقبال Bluetooth BT12 ، وجهاز إرسال واستقبال صوتي HC-SR04 ، ومضاعفات للكاميرا وجهاز إرسال الصوت ، وأخيراً من L298N إلى محركات DC.

ملاحظة: لا يُظهر مخطط Fritzing أيًا من كبلات GND

الخطوة الثانية: البناء

اعمال بناء

يتكون البناء الأساسي من قاعدة واحدة 240 مم × 150 مم × 5 مم مع ثقوب محفورة لمواقف M3 ، وثقوب للدعامات L298N و MPU-6050 و Arduino Uno. تم حفر ثقب واحد 10 مم في القاعدة للسماح لكابلات التحكم وكابلات الطاقة. استخدام حواجز 10 مم لشاشة LCD و Arduino Uno و L298N حيث يتم توصيلها وسلكها وفقًا للرسم التخطيطي أعلاه.

يتم تركيب محركات التيار المستمر على اللوحة السفلية باستخدام الغراء الساخن. بعد أن يتم لحام كل أسلاك محرك حيث يتم توصيلها بالموصلات اليمنى واليسرى الخاصة بسائق المحرك L298N. تم تركيب وصلة توصيل المحرك L298 بحيث يمكن توفير مصدر 5 فولت للوحة Arduino Uno. بعد ذلك ، تم لصق حاملي البطاريات 18650 على الجانب السفلي من القاعدة وتم توصيلهم من خلال مفتاح ثنائي القطب إلى Arduino Uno ومدخلات 12V والأرضي لمحرك L298.

كبلات مؤازرة الكاميرا عند توصيلها بالدبابيس 12 و 13 ، تم توصيل كبل أجهزة HC-SR04 بالدبوس 3. الدبابيس 5 و 6 و 7 و 8 و 9 و 11 حيث يتم توصيلها بمحرك L298N. تم توصيل وحدة BT12 Bluetooth بمنافذ توصيل Arduino Sensor Shield V5 Bluetooth و VCC و GND و TX و RX ، مع عكس كابلات TX و RX. تم استخدام مجموعة الدبوس URF01 لإرفاق دبابيس HC-SR04 و VCC و GND و Trig و Echo ، بينما تم استخدام مجموعة دبوس IIC لتوصيل دبابيس LCD VCC و GND و SCL و SCA. أخيرًا ، مجموعة مصابيح LED ذات 8 دبابيس VCC و GND و DIN عند توصيلها بـ Pin 4 ودبابيس VCC و GND المرتبطة بها.

نظرًا لأن كلاً من حزم البطاريات ومفاتيح الطاقة الخاصة بها مثبتة أسفل القاعدة ، تمت إضافة مصباح LED أحمر واحد ومقاومة 220K بالتوازي مع مفتاح الطاقة بحيث يضيء عند تشغيل مفتاح الطاقة.

تُظهر الصور المرفقة مراحل بناء الروبوت بدءًا من حوامل M3 التي يتم توصيلها بـ Arduino Uno و L298N ، ثم يتم إرفاق هذين العنصرين بالقاعدة. تُستخدم حوامل M3 الإضافية جنبًا إلى جنب مع اللوحة النحاسية لإنشاء منصة يتم تركيب HC-SR04 و Camera Servos عليها. تُظهر الصور الإضافية الأسلاك وبناء المحركات وحوامل البطاريات وشريط الإضاءة Neo pixel.

الخطوة 3: ترميز Arduino و Android

ترميز أردوينو:

باستخدام برنامج التطوير Arduino 1.8.5 ، تم تعديل البرنامج التالي ثم تنزيله على لوحة Arduino Uno عبر اتصال USB. كان من الضروري البحث عن ملفات المكتبة التالية وتنزيلها:

· LMotorController.h

· سلك

· LiquidCrystal_IC2.h

مؤازرة

· NewPing.h

Adafruit_NeoPixel

(كل هذه الملفات متوفرة على https://github.com موقع الويب)

تُظهر الصورة أعلاه إصلاحًا بسيطًا للسماح بتنزيل كود Arduino على لوحة Arduino Uno. أثناء توصيل وحدة BT12 بدبابيس TX و RX ، يفشل برنامج التنزيل دائمًا ، لذلك أضفت اتصال فاصل بسيط على خط TX الذي تم كسره أثناء تنزيل الكود ثم أعيد تصميمه لاختبار اتصالات BT12. بمجرد اختبار الروبوت بالكامل ، قمت بإزالة هذا الرابط القابل للكسر.

يمكن العثور على ملف كود مصدر Arduino و Android في نهاية هذه الصفحة

ترميز ANDROID:

باستخدام Android Studio build 3.1.4. وبمساعدة العديد من مصادر المعلومات عبر الإنترنت ، والتي أقدم شكري لها ، قمت بتطوير تطبيق يتيح للمستخدم تحديد مصدر WiFi للكاميرا والاتصال به ومصدر Bluetooth للتحكم في تصرفات الروبوت. تظهر واجهة المستخدم أعلاه ، ويظهر الرابطان التاليان فيديو للروبوت والكاميرا أثناء العمل. تُظهر لقطة الشاشة الثانية خيارات المسح الضوئي والاتصال بشبكة WiFi و Bluetooth ، وستتحقق هذه الشاشة أيضًا من أن التطبيق لديه الأذونات اللازمة للوصول إلى كل من شبكة WiFi وشبكة Bluetooth والأجهزة. يمكن تنزيل التطبيق عبر الرابط أدناه ، ولكن لا يمكنني ضمان أنه سيعمل على أي نظام أساسي آخر باستثناء Samsung 10.5 Tab 2. يفترض التطبيق حاليًا أن جهاز Bluetooth يسمى "BT12". يرسل تطبيق Android أوامر بسيطة ذات حرف واحد إلى الروبوت ولكنه يتلقى سلاسل تأكيد الأوامر في المقابل.

الخطوة 4: الخاتمة

يمكن مشاهدة فيديو You Tube للعملية الأساسية للروبوت على:

يمكن مشاهدة فيديو You Tube حول تجنب عقبة الروبوت على:

ما تعلمته:

يعد اتصال Bluetooth بالتأكيد أفضل طريقة للتحكم في الروبوت ، حتى مع النطاق الأقصى البالغ 10 أمتار الذي تتمتع به BT12. يساعد استخدام بطاريات 18650 ، مجموعة واحدة لتشغيل المحركات ومجموعة ثانية لتشغيل Arduino ، والدرع ، وأجهزة السيرفر ، و BT12 ، وشاشات الكريستال السائل بشكل كبير على إطالة عمر البطارية. لقد أعجبت بشريط الإضاءة NEO Pixel ، مصابيح RGB LED ساطعة وسهلة التحكم كما كانت وحدة BT12 Bluetooth التي تعمل بشكل لا تشوبه شائبة منذ استلامها.

ماذا بعد:

كان هذا المشروع دائمًا حول استخدام Bluetooth Communications. الآن بعد أن أصبح لدي نموذج عمل ويمكنني التحكم في الروبوت عبر تطبيق Android ، فأنا مستعد لبدء المشروع التالي الذي سيكون الأكثر تعقيدًا الذي حاولت القيام به ، أي ستة أرجل ، 3 DOM لكل ساق ، Hexapod والتي سيتم التحكم فيها بواسطة البلوتوث وتكون قادرة على دفق الفيديو في الوقت الحقيقي عبر رأسها والتي هي نفسها ستكون قادرة على التحرك عموديا وأفقيا. أتوقع أيضًا أن يتجنب الروبوت عقبة.