Arduino Bluetooth Robotbil: 18 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

Bygg din första Arduino robotbil!

De mest kompletta och omfattande steg-för-steg visuella instruktionerna för att bygga din första Arduino Bluetooth-robotbil. Njut av!

Steg 1: Projektöversikt

Ett robotbilchassi innehåller bottenramen, på vilken motorerna som driver däcken/hjulen är fästa. Motorerna är anslutna till en driven motordriven sköld som är ansluten (piggyback -stil) till Arduino UNO -kortet. En Bluetooth -mottagarmodul är också ansluten till Arduino -kortet. Arduino är programmerad för att ta emot Bluetooth -signaler från en Android -app och slå på/av motorerna och därmed rotera hjulen och flytta bilen.

Steg 2: Metodik: Få, förbered, montera

• Skaffa komponenter: Samla alla komponenter i förväg för att slutföra projektet.
• Förbered moduler: Anslut kontakter till alla moduler som är sammanlänkade.
• Montera projekt: Sätt ihop monteringen för att säkerställa smidiga och enkla anslutningar.

Steg 3: Komponenter

• Arduino Uno R3 Board: Projektet använder Freenove UNO R3, men alla Arduino-kompatibla kort kommer att göra. Arduino innehåller projektkoden, läser (matar in) Bluetooth -signaler från Bluetooth -modulen och skriver (ut) signaler till motorskärmen.
• L293D Motor Drive Shield: Projektet använder Gikfun Motor Drive Shield Expansion Board L293D för Arduino UNO. Motorskärmen läser (ingång) signaler från Arduino -kortet och driver (utmatning) servon som roterar hjulen.
• HC-05 Bluetooth Wireless: Projektet använder DSD-Tech HC-05 Bluetooth Serial Pass-Through-modul. Bluetooth -modulen tar emot (input) Bluetooth -signaler från Android -appen och skickar (output) signaler till Arduino -kortet.
• Robotbilssats: Satsen innehåller ett chassi, motorer, däck/hjul, ledningar, skruvar, muttrar etc. Ett grundläggande kit innehåller ett chassi (kanske 2), 4 motorer, 4 hjul och muttrar, bultar, skruvar och 2 trådar per motor.
• Batterier: Två batterier: en 9V för Arduino -kortet och en 4 AA -enhet för motorskyddet. Ett 9V -batteri driver Arduino, och en enhet med 4 AA -batterier driver motorskyddet.
• Android App: Android Bluetooth RC Controller -app för att skicka Bluetooth -signaler till robotbilen. Appen styr robotbilens rörelser (gå framåt, bakåt, sväng vänster, sväng höger).

Steg 4: Förberedelser: Översikt

Roboten säljs vanligtvis (eBay, Amazon, Banggood, etc.) antingen som ett grundläggande kit (chassi, motorer, hjul, muttrar, bultar, ledningar men INGA brädor) eller ett komplett kit (med Arduino, Motor Shield, Bluetooth, Batterier, monteringsanvisningar och eventuellt andra sensorer). Monteringen är densamma, så länge du har alla komponenter.

Steg 5: Motortrådar

Varje motor måste anslutas till 2 ledningar: jord och spänning. För konsistens, anslut (genom lödning eller krokar) den positiva spänningskabeln (röd) till den övre motorkontakten och den negativa jordledningen (svart, blå eller någon annan färg) till den nedre motoranslutningen.

Gör detta FÖR montering, varje motor individuellt. Om efter montering kan det vara lite knepigt att löda bottentrådsanslutningen (men går att göra!). Det är också lämpligt att löda trådarna vertikalt (pekar uppåt, inte i sidled) och ger därmed längre trådlängd vilket gör det lättare att ansluta den andra änden till motorskyddet.

Steg 6: Bluetooth -trådar

HC-05 Bluetooth-modulen behöver 4 ledningar:

RX & TX: Hona (från HC-05-sidan) till Hane (Motor Shield TX & RX header pins).

VCC & GND: Kvinna (från HC -05 sida) till Kvinna (Motor Shield Servos + & - pins).

Steg 7: Motorskyddstrådar

Motorskyddet kommer att sitta ovanpå Arduino -kortet (piggyback), så dess GPIO (pins) kommer att motsvara Arduino -kortet under det. Vi kan inte, eller vill inte, lödda Arduino -kartongpinnarna direkt.

Så vi måste lödda en 2-stifts header till GPIO 0 & 1 på motorskyddet (därmed ansluta till Arduino RX & TX-stiften, nedanför). Dessa kommer senare att ansluta till HC-05 Bluetooth TX & RX-stiften (så i omvänd ordning: Bluetooth RX till Arduino TX och Bluetooth TX till Arduino RX).

Steg 8: Arduino Logic Code

Arduino måste läsa insignaler (Bluetooth) och skriva utkommandon till motorerna för att flytta hjulen. Koden kan kopieras från rutan nedan till Arduino IDE på din Mac/PC och sedan laddas upp till Arduino -kortet.

Koden behöver AFMotor -biblioteket (AF = Ada Fruit). Detta är ett standardbibliotek och kan installeras direkt från Arduino IDE (inga externa länkar behövs). Navigera Sketch> Inkludera bibliotek> Hantera bibliotek och sök sedan från Adafruit Motor Shield. Installera version 1.0.1 (inte 2.0) för detta projekt. Kopiera/klistra sedan in koden nedan i en ny IDE -projektfil, Verifiera sedan Ladda upp. När överföringen har lyckats kopplar du bort Arduino -kortet (eftersom det kommer att behålla koden i minnet). Arduino är nu klar som en fristående enhet.

Steg 9: Android Arduino Bluetooth RC Car App

Navigera till Google Play Butik på en Android-telefon och ladda ner Arduino Bluetooth RC Car-appen. Appen kommer senare att kopplas ihop med HC-05 Bluetooth-modulen när den är ansluten till Arduino/Motor Shield. Appen låter dig styra bilrörelserna.

Steg 10: Batterier

Du behöver 2 batterier:

Ett 9V batteri med batteriknapp som driver Arduino -kortet.

En 4xAA batterihållare (eller vad din Robot Car Kit behöver) för att driva motorskyddet. Ledningarna kan behöva krympas för att säkerställa att de sitter ordentligt inne i motorskyddsstiftet.

Steg 11: Montering: Översikt

Monteringssekvensen är viktig för att säkerställa en smidig utveckling till ett framgångsrikt projektslut. Så, 1. Börja med chassit (motorer, hjul)

2. Koppla motorskyddet till Arduino -kortet.

3. Anslut motorerna till motorskyddet

4. Koppla HC-05 Bluetooth-modulen till motorskyddet

Steg 12: Robotbilsats

Satsen kommer sannolikt att ha monteringsanvisningar, men de följer i allmänhet följande steg:

1. Bestäm om bilens fram- och baksida (på bilden, framåt pekar uppåt som framåt ur betraktarens perspektiv).

2. Markera motorerna som vänster fram, vänster bak och höger fram, höger bak. Detta för att underlätta anslutningarna till motorskyddet vänster och höger sida.

3. Montera varje motor i tur och ordning och notera placeringen som på bilden (de främre motorerna är bakåtvända, de bakre motorerna vänder framåt). För varje motor:

3.1 Placera motorn på chassit

3.2 Säkra med fästena på varje sida

3.3 Lägg till skruven och muttrarna och fäst för att fixera motorn på plats

3.4 Lägg till hastighetsgivaren (svart/grå cirkel)

3.5 Fäst hjulet på motorns yttre sida

Steg 13: Arduino & Motor Shield

Motorskyddet kommer att pigga tillbaka Arduino -kortet. Placera motorskyddet ovanpå Arduino och se till att stiften är rätt inriktade: Motorskölden 0 RX och 1 TX -stiften ovanpå Arduino 0 RX och 1 TX -stiften.

Tryck försiktigt nedåt tills de två brädorna är ordentligt inriktade och anslutna. När det är klart kommer motorskölden VÄNSTER att ligga ovanpå Arduino 9V batteriingång.

Fixera en liten tom låda i mitten av chassit och placera Arduino/Motor Shield -kombon ovanpå (något ovanför motorerna).

Se till att Bluetooth RX/TX är vänd mot bilens framsida och Arduino 9V batteriingång till vänster om bilen. Motor Shield M1 & M2 -stiften är nu till vänster om bilen och M3 & M4 -stiften är nu till höger om bilen.

Steg 14: Anslutning av motorsköld

Motorskyddet har fyra motorkontakter: M1, M2 på vänster sida och M3, M4 på höger sida. Motorn har en -ve gul tråd och en +ve röd tråd (se bild). Den första tappen på varje M är stiftet utåt (t.ex.

M1 ansluter vänster frammotor: 1: a stift -v, 2: a stift +ve

M2 ansluter vänster bakmotor: 1: a stift -v, 2: a stift +ve

M3 ansluter höger bakmotor: 1: a stift, 2: a stift +ve

M4 ansluter höger frammotor: 1: a stift -v, 2: a stift +ve

De korrekta Mx -anslutningarna är viktiga för att säkerställa att hjulen roterar i rätt riktning tillsammans. Till exempel, när bilen ska gå framåt, ska alla hjul rotera motsols, och bakåt gäller för bakåtgående rörelser.

Steg 15: HC-05 Bluetooth-kablar

HC -05 Bluetooth -modulen behöver 4 ledningar: RX & TX ansluts till Arduino/Motor Shield TX & RX, GND & VCC till Motor Shield Servos - & + pins. På vänster framsida av motorskyddet finns 2 kluster med 3 stift vardera; det är det andra klustret (närmare USB -porten) som måste anslutas, stiftet längst till vänster är -ve och det högra längst är +ve).

Bluetooth RX (svart) -> Motor Shield 2 -pins Header 1 (TX)

Bluetooth TX (röd) -> Motorsköld 2 -stifts rubrik 0 (RX)

Bluetooth GND (brun) -> - Servos (stift längst till vänster)

Bluetooth VCC (röd) -> + Servos (längst till höger)

Steg 16: Anslutning av batterier

Fixera (med Blu Tack, dubbelsidig tejp eller lim) 9V-batteriet på framsidan av bilen. Anslut batterifästet till Arduino 9V batteriingång (på bilens vänstra sida). Motorsköldens gröna lampa tänds på Bluetooth -modulen (vanligtvis röd) lampan börjar blinka (indikerar redo att para ihop).

Fixera 4 AA -batteripaketet på baksidan av bilen. Anslut pakets negativa (svarta) och positiva (röda) ledningar till motorsköldens batteripinnar (2 blå stift som vetter mot bilens baksida). Den högra stiftet märkt GND ansluter till den svarta tråden, den andra vänstra stiftet till den röda tråden.

Steg 17: Testning och körning

Bilen är nu klar! Men för att få det att röra sig måste vi koppla ihop Bluetooth -modulen med Android -appen. Se till att Bluetooth -modulens lampa blinkar på/av för att indikera att den är sökbar och redo att para ihop.

1. Navigera till din Android -telefon Inställningar> Bluetooth och sök efter bilens Bluetooth -modul. I vårt projekt är modulen DSD TECH HC-05, lösenordet/stiftet är vanligtvis 1234 (om inte, då 0000). Koppla ihop Android-telefonen med HC-05.

2. Starta Bluetooth RC Car -appen, navigera till Inställningar (kugghjulsmeny) och välj sedan "Anslut till bil" från menyn Alternativ. Om allt är bra upprättas anslutningen (Bluetooth blinkar) och den stora röda cirkeln högst upp till vänster på appskärmen blir grön.

3. Placera bilchassit ovanpå en tunn lång låda på ditt skrivbord, så att lådan är mitt i chassit och hjulen kan rotera fritt runt den. Testa anslutningen genom att trycka på varje knapp Framåt, Bakåt, Höger och Vänster på appskärmen. Se video för bilder.

4. Om hjulen alla roterar korrekt (t.ex. moturs för framåt), lägg sedan bilen på en slät yta (marmor, vinyl, trä, INTE matta) och kör bilen runt. Njut av!

Steg 18: Hur det fungerar

Bluetooth RC Controller-appen skickar följande kommandon (i form av tecken) till bilens Bluetooth-modul HC-05:

'F' för att gå framåt

'B' för att gå bakåt

'L' för att svänga vänster

'R' för att svänga åt höger

'S' för att stoppa bilen

Se appinställningarna för fler kommandon som du kan lägga till i Arduino -koden.

Arduino-kortets logik läser Bluetooth HC-05-ingången (kontinuerligt i loop () -funktionen) med hjälp av RX/TX-anslutningarna och instruerar motorskyddet att flytta motorerna/hjulen för att utföra kommandot. Till exempel, för att svänga vänster flyttar Arduino motorerna M1 och M2 framåt och motorerna M3 och M4 bakåt.