WIFI -KONTROLLERAD ZUMO ROBOT: 3 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:43

Maskinvaruöversikt:

 RedBearLab CC3200:

Texas Instruments SimpleLink CC3200-enhet är en trådlös MCU som integrerar en högpresterande ARM Cortex-M4-kärna som kör upp till 80MHz vilket gör det möjligt att utveckla en hel applikation med en enda IC. Denna enhet innehåller en mängd olika kringutrustning inklusive ett snabbt parallellt kameragränssnitt, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C och fyra kanaler ADC. Delsystemet för energihantering inkluderar en integrerad DC-DC-omvandlare som stöder ett brett utbud av matningsspänning med låg strömförbrukning.

Viktiga funktioner:-CC3200 Dual core MCU: En ARM Cortex-M4-kärna vid 80 MHz för applikation och en dedikerad ARM-kärna för Wi-Fi-nätverksbehandling

- 256KB RAM 1MB seriellt flashminne med filsystem för användare. - Hardware Crypto Engine för avancerad snabb säkerhet, inklusive AES, DES, 3DES, SHA2 MD5, CRC och Checksum.

- Upp till 27 individuellt programmerbara, multiplexerade GPIO-stift, inklusive ett snabbt parallellt kameragränssnitt, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C och fyrkanals ADC.

-Kraftfull kryptomotor för snabba, säkra Wi-Fi- och internetanslutningar med 256-bitars AES-kryptering för TLS- och SSL-anslutningar.

- SmartConfig-teknik, AP-läge och WPS2 för enkel och flexibel Wi-Fi-administration

 Zumo Robot v1.2:

Zumo robotstyrkort är en sköld avsedd att användas med en CC3200 eller kompatibla enheter som huvudkontroll. Den mäter mindre än 10 cm på varje sida. Den använder två 75: 1 HP mikrometallväxelmotorer för att driva slitbanorna, vilket ger gott om vridmoment och en toppfart på cirka 2 fot per sekund (60 cm/s). Den innehåller också ett 0,036 tjockt laserskuret sumoblad i rostfritt stål monterat på framsidan av chassit för att skjuta runt föremål som andra robotar, och en reflektanssensormatris monterad längs framkanten av Zumo (bakom sumobladet) tillåter Zumo att upptäcka funktioner på marken framför den, till exempel linjer för att följa eller kanter för att undvika.

Viktiga funktioner:- Dubbla H-Bridge motorförare.

- summer.

- Användar -LED och tryckknapp.

- 3-axlig accelerometer, kompass och gyroskop

Steg 1: Maskinvaruinstallation

Hårdvarukrav:

 RedBearLab CC3200

 Zumo Robot för Arduino v1.2

 Två 2,54 mm hanrubriker

 Två kvinnliga-kvinnliga premium-bygeltrådar

 Fyra AA -batterier

Från och med den förmonterade Zumo Robot för Arduino v1.2 finns det bara några steg för att bygga en ny Zumo CC3200:

 Löd en rad rubriker till Zumo -skölden Pololu Zumo Shield för Arduino Användarhandbok beskriver i detalj hur man monterar Zumo -roboten från ett kit och, på sidan 16, hur man demonterar den tillräckligt för att lägga till nya komponenter. Demonteringsprocessen sammanfattas och kommenteras lätt nedan.

1. Ta bort spåren från chassit och skjut försiktigt de två drivhjulen från motoraxlarna.

[Kedjehjulen är mycket tätt fästa vid motoraxlarna: det säkraste sättet att ta bort dem är att placera kedjehjulet i en liten skruv och försiktigt knacka på motoraxeln med en 3/32 tums stift (eller en liten spik). I praktiken är det onödigt att helt ta bort kedjehjulen från motoraxlarna; genom att skjuta dem precis bortom chassit, men fortfarande på axeln, är det möjligt att skilja skölden från chassit. Genom att inte ta bort dem helt blir det lättare att återställa kedjehjulen senare.]

2. Ta bort batteriluckan och batterierna från chassit.

3. Skruva loss alla fyra uppsättningarna maskinskruvar och muttrar som håller skyddet mot chassit. Kläm ihop den negativa batteripolen och dra försiktigt ut båda batteripolerna genom hålen i chassit. Motorerna kommer att förbli fästa vid skölden när den separerar från chassit.

5. Böj försiktigt bort båda motorerna från skyddet så att distansplattans framstycke kan tas bort.

[Båda distanserna måste tas bort för att löda på nya rubriker och eftersom de är nästan men inte helt bilateralt symmetriska, vill du noga notera deras placering så att återmonteringsprocessen går smidigt.]

6. Löd en rad rubriker till Zumo -skölden som ger åtkomst till stiften 5, 6, 9 och 10

7. Du kan montera tillbaka Zumo genom att följa demonteringsproceduren i omvänd ordning.

[Var noga med att byta ut distansplattorna precis som de ursprungligen installerades. Eftersom de inte är helt bilateralt symmetriska är det lätt att felaktigt byta distanserna upp och ner. Bakre distansbrickans bakkant har ett extra brett hack på ena sidan för att ge plats för "laddningsanslutning" -huvudet bredvid strömbrytaren. Se till att den bakre distansen sitter perfekt plant mellan batterilådan och skärmen.]

 Anslut en bygelkabel mellan stift 5 och 9 och en annan ledning mellan stift 6 och 10.

Obs: RedBearLab CC3200 -kortet stöder endast PWM -utgång på stift 5 och 6 medan; Zumo -skölden ansluter stiften 9 och 10 till PWM -ingångarna på motordrivrutinen DRV8835. Således krävs dessa två hoppare.

 Koppla ur Zumo -reflektanssensorsystemet från framsidan av Zumo. Obs: Använd aldrig Zumo -reflektanssensormatrisen när RedBearLab CC3200 är ansluten till Zumo; sensorerna producerar 5V -signaler som permanent kan skada max 1,5V analoga ingångar på CC3200.

 Anslut RedBearLab CC3200 ovanpå Zumo -skölden.

Steg 2: Programvara

 Energia version17 MT: För att bygga och köra appar som körs på RedBearLab CC3200 LP.

Obs! Använd endast Energia Release 0101E0017.

 Bearbetning 2.2.1: För att köra ett program på värdsidan som styr Zumo CC3200. OBS: Var noga med att ladda ner Processing 2.x inte 3.x; många av exemplen använder bibliotek som ännu inte har överförts till Processing 3.x.

Programvaruinstallation:

 Installera Energia version17 MT, så att du kan skapa och bygga skisser som körs på Zumo. Om du använder Windows -versionen av Energia måste du också - Installera RedBearLab USB -drivrutiner för att Energia MT ska kunna ladda ner program till RedBearLab CC3200 och aktivera seriell kommunikation med CC3200 via en Windows COM -port.

- Installera CC3200 -drivrutinerna för Windows (se instruktionerna under avsnittet "CC3200 LaunchPad" för mer information).  Installera Processing 2.2.1 så att du enkelt kan skapa skisser som kommunicerar med Zumo via Wi-Fi.

Felsökning: Om du använder Windows och Energia inte kan ladda upp till CC3200, se till att du har installerat CC3200 -drivrutinerna för Windows. Om Energia fortfarande inte kan ladda upp efter installationen, kopiera cc3200_drivers_win/i386/ftd2xx.dll till mappen som innehåller Energias uppladdningsprogram (cc3200load.exe): Energia_installation_folder/hardware/tools/lm4f/bin.

Steg 3: Demo

Efter hårdvarumontering och installation av de ovan beskrivna mjukvaruverktygen kan Zumo CC3200: s grundläggande hårdvarufunktionalitet demonstreras med en enkel Energia MT -skiss som kommunicerar med en bearbetningsskiss. Tillsammans ger dessa skisser enkel tangentbordskontroll av Zumos motorer och realtidsvisning av Zumos accelerometer och gyrodata.

Skapa och ladda upp ZumoTest -demo:

 Anslut Zumo till din dator med en USB -kabel.

- Sätt Zumo Bots strömbrytare på "off" (ström kommer att tillföras CC3200 via USB -anslutningen).

- Anslut RedBearLab CC3200 USB till en av datorns USB -portar.

 Packa upp "ZumoTest" -mappen från bilagorna och dubbelklicka på filen ZumoTest/ZumoTest.ino. OBS: Första gången du dubbelklickar på en skiss efter att du har installerat Energia MT, frågar Windows vilket program som ska öppna skissen. Navigera helt enkelt till din installation av Energia MT och associera energia.exe -programmet med.ino -filer.

Inom Energia MT IDE:- Välj RedBearLab CC3200 EMT-kortet (via Verktyg> Kort> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Välj COM -porten som är ansluten till Zumo (via Verktyg> Seriell port> COMx). Om du använder Windows är det "mbed Serial Port" som visas under "Portar (COM & LPT)" i Enhetshanteraren.- Klicka på "Ladda upp" -knappen för att bygga och ladda upp ZumoTest-skissen till CC3200.

 Återställ CC3200 genom att trycka på och släppa återställningsknappen för RedBearLab CC3200. OBS: ibland har Energia MT problem med att ladda upp skisser till RedBearLab CC3200. I dessa fall hjälper det ofta att koppla bort och återansluta USB -kabeln och försöka ladda upp igen.

 ZumoTest-skissen ovan startar ett eget nätverk med namnet "zumo-test" med lösenord "lösenord", som bör kunna upptäckas av din dator. - Anslut din dator till zumo-test WiFi-nätverket

 Packa upp mappen “Zumo Test Sketch” och dubbelklicka på filen zgraph/zgraph.pde.

Obs! Första gången du fördubblar en skiss efter att du har installerat Processing frågar Windows vilket program som ska öppna skissen. Navigera helt enkelt till din installation av Processing och associera den körbara processing.exe med.pde -filer.

Inom bearbetnings -IDE:

- Klicka på knappen Kör för att börja köra skissen

- Vänta tills graffönstret visas och skriv bokstaven 'c' för att påbörja kontinuerlig insamling och visning av accelerometerdata från Zumo Du bör se tre separata raddiagram med accelerationsdata, en för x-, y- och z -axeln. Varje rörelse av Zumo bör återspeglas i omedelbara förändringar av dessa tomter. Du kan växla till att visa realtids-gyrodata genom att skriva 'G' när graffönstret har fokus och växla tillbaka till realtidsaccelerationsdisplayen genom att skriva 'A'.

Du kan också köra Zumo CC3200 med tangentbordstangenterna 'w', 'a', 's', 'd' och '' (mellanslag). 'W' - kör framåt

'a' - sväng vänster

's' - kör bakåt

'd' - sväng höger

' - stopSe filen zgraph/zgraph.pde för ytterligare tangentbordskommandon.

Skapa och ladda upp Zumo Balancing Demo

 Installera bearbetningsbibliotek: Denna demo kräver ControlP5 (ett GUI -bibliotek för bearbetning) och kan laddas ner från bilagorna. Följ följande instruktioner för att installera detta bibliotek i Processing.

- Starta bearbetningsapplikationen

- Leta reda på mappen Processing sketchbook genom att välja menyn File> Preferences och leta efter "Sketchbook location"

- Kopiera ControlP5 -mappen till mappen bibliotek i din skissbok. Du måste skapa biblioteksmappen om det här är din första biblioteksinstallation.

 Anslut Zumo till din dator med en USB -kabel.

- Sätt Zumo Bots strömbrytare på "off" (ström kommer att tillföras CC3200 via USB -anslutningen).

- Anslut RedBearLab CC3200 USB till en av datorns USB -portar.

 Packa upp mappen “ZumoBalance” från bilagorna och dubbelklicka på filen ZumoBalancing/Balancing.ino. Inom Energia MT IDE:

- Välj RedBearLab CC3200 EMT -kortet (via Verktyg> Kort> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Välj COM -porten som är ansluten till Zumo (via Verktyg> Seriell port> COMx). Om du använder Windows är det "mbed Serial Port" som visas under "Portar (COM & LPT)" i Enhetshanteraren.- Klicka på "Ladda upp" -knappen för att bygga och ladda upp balanseringsskissen till CC3200.

 Återställ CC3200 genom att trycka på och släppa återställningsknappen för RedBearLab CC3200.

Obs: ibland har Energia MT problem med att ladda upp skisser till RedBearLab CC3200. I dessa fall hjälper det ofta att koppla bort och återansluta USB -kabeln och försöka ladda upp den igen.

 ZumoBalancing-skissen ovan startar ett eget nätverk med namnet "zumo-balancing" med lösenord "lösenord", som bör kunna upptäckas av din dator.

1. Anslut din dator till Wi-Fi-nätverket för zumobalansering

 Packa upp mappen “Zumo Balance Sketch” från bilagan och dubbelklicka på filen zbalacing/zbalancing.pde.