Wi-Fi İdarə olunan 4 Təkərli Robot: 6 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Bu layihə üçün ESP8266 istifadə edərək Wi-Fi Şəbəkəsi üzərindən idarə olunan 4 Təkərli Robot hazırlayacağıq. Robot, HTML dizaynlı bir interfeysdən istifadə edərək adi bir internet brauzerindən və ya bir Android mobil tətbiqindən idarə edilə bilər. ESP8266 çipi, istifadəsi asan olmayan, həm də daxili Wi-Fi bağlantısı ilə birlikdə gələn güclü və ucuz bir mikro nəzarətçidir. Bu, robotları kompüterinizdən və ya mobil cihazınızdan uzaqdan idarə etmək üçün mükəmməl bir çipdir.

Bu çipi layihəmizə daxil etmək üçün bu mikro nəzarətçiyə əsaslanan müxtəlif inkişaf lövhələrindən istifadə edə bilərik.

1. Adafruit Feather Huzzah - Adafruit tərəfindən hazırlanır və asanlıqla əldə edilə bilən təlimat və dəstəyə malikdir. Lövhənin özündə li-po batareya şarj cihazı var, buna görə də portativ layihələrdə həqiqətən lazımlı olacaq.

2. NodeMCU ESP8266 - Lövhə açıq mənbəyidir və əla sənədlərə malikdir, buna görə işə başlamaq çox asan olacaq.

3. Sparkfun ESP8266 - Daha uzun bir Wi -Fi diapazonu üçün güc açarı və xarici antenanın əlavə edilməsi ilə Hüzzah kimidir.

4. Wemos D1 Mini - Bütün lövhələrdən ən kiçiyidir, lakin bunun performansa heç bir təsiri yoxdur.

Layihəm üçün Wi-Fi ilə idarə olunan 4 Təkərli Robot hazırlamaq üçün Wemos D1 Mini-dən istifadə edirəm. Ancaq hər hansı bir ESP8266 inkişaf lövhəsindən istifadə edə və heç bir dəyişiklik tələb etmədən eyni Arduino kodundan istifadə edə bilərsiniz. Bu layihə üçün bir PCB hazırladım, ancaq dövrə tətbiq etmək və ya hətta öz pcb dizayn etmək üçün bir nöqtə pcb lövhəsindən istifadə edə bilərsiniz.

Yuxarıdakı şəkildə göstərildiyi kimi 4WD Robotik Şassi Kitindən istifadə edəcəyik, çünki DIY üçün idealdır və sadə mexaniki quruluşa malik ən qənaətli robot avtomobil dəstidir.

Bu dəstin xüsusiyyətləri:

1. Sürət qutusu olan dörd ayrı BO plastik mühərriki ilə gəlir, manevr üçün yaxşıdır.

2. Böyük, möhkəm akril şassi, DIY -lərin genişlənməsinə imkan verir.

3. Dörd təkərli ağıllı avtomobil şassi dəsti. Qurmaq çox asandır, tam avtonom bir robot qurmaq üçün mikro nəzarətçi (Arduino kimi) və sensor modulları əlavə etmək kifayətdir.

Addım 1: Komponentlərin siyahısı

Wemos D1 Mini [Miqdarı - 1]

L293d Motor Sürücü IC [Miqdarı - 2]

PCF8574 Port Genişləndirici IC [Miqdarı - 1]

12V Lityum İon Batareya [Miqdarı - 1]

Wi-Fi Nəzarətli Robot PCB [Miqdarı-1]

4WD Robot Ağıllı Avtomobil Şassi Kit [Miqdarı - 1]

Addım 2: Layihənin Beyni - ESP8266 İnkişaf Şurası (Wemos D1 Mini)

Wemos D1 Mini, ESP-8266 çipinə əsaslanan 4MB flaşlı mini Wi-Fi inkişaf etdirmə lövhəsidir.

• 11 rəqəmsal giriş/çıxış pininə malikdir, bütün pinlərdə fasilə/pwm/I2C/bir tel dəstəklənir (D0 istisna olmaqla)
• 1 analoq girişi var (maksimum 3.2V giriş)
• Proqramlaşdırma üçün Micro USB bağlantısı və enerji təchizatı var.

ESP8266 -ya əsaslanan bu lövhə Arduino IDE -yə uyğundur, buna görə də Arduino ilə proqramlaşdırıla bilər və ya Lua tərtibçisi ilə də proqramlaşdırıla bilər. Həm serial, həm də OTA proqramlaşdırmasını dəstəkləyir.

Wemos D1 Mini -ni Arduino IDE -dən istifadə edərək proqramlaşdıracağıq. Arduino IDE istifadə edərək lövhəni proqramlaşdırmaq üçün aşağıdakı tələblərə əməl olunmalıdır.

Tələb:-

• CH340G sürücü
• Arduino veb saytından ən son Arduino IDE -ni quraşdırın.
• Proqramlaşdırma üçün mikro usb kabeli

Sürücü və arduino proqramını qurduqdan sonra Arduino IDE -nin içərisində "ESP8266 WiFi çipi üçün Arduino core" qurmalısınız ki, ESP8266 çipini Arduino mühitindən proqramlaşdıra bilək. Bu ESP8266 Arduino nüvəsi, tanış Arduino funksiyalarından və kitabxanalarından istifadə edərək eskizlər yazmağa və onları birbaşa ESP8266 -da işə salmağa imkan verir, heç bir xarici mikro nəzarətçi tələb olunmur.

ESP8266 Arduino nüvəsi, TCP və UDP istifadə edərək WiFi üzərindən ünsiyyət qurmaq, HTTP, mDNS, SSDP və DNS serverlərini qurmaq, OTA yeniləmələri etmək, flash yaddaşda bir fayl sistemi istifadə etmək, SD kartlarla, servolar, SPI və I2C ətraf qurğuları ilə işləmək üçün kitabxanalarla birlikdə gəlir..

Esp8266 arduino nüvəsinin necə qurulacağı haqqında fikir əldə etmək üçün aşağıdakı sənədi yükləyin.

Addım 3: Motor Sürücü - L293d

Motor Sürücüsü, iki mühərrikin iş sürətini və istiqamətini eyni anda idarə etməyə imkan verən mühərriklər üçün bir IC -dir.

L293d, 5 V -dan 36 V -a qədər olan iki istiqamətli sürücü cərəyanları təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. L293D eyni vaxtda 2 DC mühərrikini idarə edə bilər.

L293D, 16 Pinli Motor Sürücü IC -dir. Hər bir motor üçün 4 INPUT pin, 4 Çıxış pin və 2 ENABLE pin var.

L293D Xüsusiyyətləri:

Kanal başına 600mA çıxış axını qabiliyyəti

Fərdi kanallar üçün saat və saat yönünün əksinə nəzarət

L293d pin təsviri:

• Pin 1: Enable1 YÜKSEK olduqda, IC -nin sol hissəsi işləyəcək, yəni pin 3 və pin 6 ilə əlaqəli motor dönəcək.
• Pin 2: Giriş 1, bu pin YÜKSEK olduqda cərəyan çıxış 1 -dən axacaq.
• Pin 3: Çıxış 1, bu pin motorun bir terminalına bağlıdır.
• Pin 4/5: GND pinləri
• Pin 6: Çıxış 2, bu pin motorun bir terminali ilə bağlıdır.
• Pin 7: Giriş 2, bu pin YÜKSEK olduqda, cari çıxış 2 -dən axacaq.
• Pin 8: VCC2, bu pin, bağlı motora bağlı olaraq 5V -dan 36V -ə qədər bağlı olan mühərriklərə enerji təchizatı vermək üçün istifadə olunur.
• Pin 9: Enable 2 YÜKSƏK olduqda, IC -nin sağ hissəsi işləyəcək, yəni pin 11 və pin 14 ilə əlaqəli motor dönəcək.
• Pin 10: Giriş 4, bu pin YÜKSEK olduqda, cərəyan çıxış 4 -dən axacaq.
• Pin 11: Çıxış 4, bu pin motorun bir terminalına bağlıdır.
• Pin 12/13: GND pinləri
• Pin 14: Çıxış 3, bu pin motorun bir terminali ilə bağlıdır.
• Pin 15: Giriş 3, bu pin YÜKSEK olduqda cərəyan çıxış 3 -dən axacaq.
• Pin 16: VCC1, IC -yə, yəni 5V -ə məntiq təchizatı üçün.

Beləliklə, hər bir motoru idarə etmək üçün 3 rəqəmsal sancağa ehtiyacınız olduğunu görə bilərsiniz (sürəti idarə etmək üçün bir pin və istiqamətə nəzarət üçün iki sancaq). Bir L293d iki DC mühərrikini idarə edərsə, dörd DC Motoru idarə etmək üçün iki L293d IC tələb edəcəyik. Bu layihə üçün plastik BO Motors istifadə edəcəyik. Beləliklə, görürsən ki, həm sürət, həm də istiqamət nəzarəti ilə dörd DC mühərrikinin hamısını müstəqil idarə etmək üçün 12 rəqəmsal sancağa ehtiyacımız olacaq.

Ancaq Wemos D1 mini görürsünüzsə, yalnız 11 rəqəmsal G/Ç pimi və 1 Analog pin var. Bu problemi həll etmək üçün dörd aktivləşdirmə sancağını (birinci L293d -nin iki aktiv pinini və digər L293d -nin iki aktiv pinini) birbaşa Wemos Digital pinlərinə bağlayacağıq, səkkiz giriş pininin hamısı (birinci L293d -dən dördü və digər L293d -dən dördü) I2C vasitəsilə PCF8574 (G/Ç port genişləndiricisi) istifadə etməklə.

Addım 4: PCF8574 - I/O Port Genişləndiricisi

Wemos D1 Mini (yəni ESP8266) giriş/çıxış pinləri çatışmazlığına malikdir. 8 bit G/Ç genişləndiricisi olan PCF8574 kimi G/Ç genişləndirici IC istifadə edərək rəqəmsal giriş/çıxış pinlərini artıra bilərik.

PCF8574A G/Ç genişləndiricisinin istifadəsinin üstünlüklərindən biri, yalnız iki məlumat xətti tələb edən I2C avtobusundan istifadə etməsidir, bunlar saat (SCK) və məlumat (SDA). Buna görə də, bu iki xətt ilə eyni çipdən səkkiz sancağa qədər idarə edə bilərsiniz. Hər bir PCF8574 -ün üç ünvan pinini dəyişdirərək ümumilikdə 64 sancağı idarə edə bilərik.

İki xətti iki istiqamətli avtobus (I2C) üçün bu 8 bitlik giriş/çıxış (G/Ç) genişləndiricisi 2.5V-dan 6V-ə qədər VCC işləməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. PCF8574 cihazı, I2C interfeysi [serial saatı (SCL), serial məlumatları (SDA)] vasitəsilə əksər mikrokontroller ailələri üçün ümumi təyinatlı uzaqdan Çıxış/Çıxış təmin edir.

Cihaz, birbaşa LEDləri idarə etmək üçün yüksək cərəyan sürücülük qabiliyyətinə malik kilidli çıxışlar da daxil olmaqla, 8 bitlik iki tərəfli I/O portuna (P0-P7) malikdir. Hər iki yarı istiqamətli I/O, məlumat istiqamətini idarə edən bir siqnal istifadə etmədən giriş və ya çıxış olaraq istifadə edilə bilər. Gücə gəldikdə, giriş/çıxışlar yüksəkdir.

İki L293d IC ilə PCF8574 -ün əlaqə diaqramı üçün "PCF8574_With_L293d" pdf faylına baxın

Addım 5: sxemlər

PCB dizaynı üçün Kicad istifadə etdim.

Öz pcb -nizi dizayn etmək və ya nöqtəli pcb lövhəsində tətbiq etmək üçün aşağıdakı sxematik pdf -ni yükləyin.

Addım 6: Kod

Aşağıdakı Wi-Fi Giriş nöqtəsinə qoşulun:-

// İstifadəçi tərəfindən müəyyən edilmiş Şəbəkə Etimadnaməsisconst char* ssid = "WiFi_Robot";

const char* password = "Avtomatik@111";

Yuxarıdakı giriş nöqtəsinə qoşulduqdan sonra veb brauzerdə aşağıdakı linkə keçin:-

192.168.4.1

Aşağıdakı mesajı alacaqsınız:-

"Robotdan salam!"

192.168.4.1/fw

Robotun irəli getməsinə səbəb olacaq

192.168.4.1/bk

Robotun geriyə doğru hərəkət etməsinə səbəb olacaq

192.168.4.1/lt

Bu, robotun sola hərəkət etməsinə səbəb olacaq

192.168.4.1/rt

Bu, robotun sağa hərəkət etməsinə səbəb olacaq

192.168.4.1/st

Robotun dayanmasına səbəb olacaq

İstəyirsinizsə, Robo Hindistan tərəfindən hazırlanan Android tətbiqi ilə də robotu idarə edə bilərsiniz.

{Robo India tərəfindən hazırlanmış oyun mağazasında "WiFi Robot Controller" android tətbiqini axtarın}

[Qeyd: Robo India ilə heç bir əlaqəm yoxdur və bu reklam üçün deyil, bu mənim şəxsi layihəmdir!]

Layihənin iş videosu:-