IoT RC -bil med smart lampa fjärrkontroll eller gateway: 8 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

För ett icke -relaterat projekt hade jag skrivit lite Arduino -kod för att prata med MiLight smarta lampor och lampfjärrkontroller som jag har i mitt hem.

Efter att jag lyckats fånga upp kommandon från de trådlösa fjärrkontrollerna bestämde jag mig för att göra en liten RC -bil för att testa koden. Det visar sig att de 2,4 GHz fjärrkontroller som används i dessa lampor har en 360 pekring för val av nyanser och det fungerar förvånansvärt bra för att styra en RC -bil!

Med MiLight -gatewayen eller ESP8266 MiLight -hubben kan du dessutom styra bilen från en smartphone eller vilken Internet -ansluten enhet som helst!

Steg 1: Ursprunget till detta projekt

Detta projekt bygger på en rad trådlösa smarta lampor som kom på marknaden för några år sedan. De såldes ursprungligen som LimitlessLED, men har sedan dess varit tillgängliga under alternativa namn, till exempel EasyBulb eller MiLight.

Även om dessa lampor ofta säljs som WiFi -kompatibla, men de har inga WiFi -funktioner och istället förlitar sig på en gateway som tar kommandon som skickas via WiFi och översätter dem till ett proprietärt 2,4 GHz trådlöst protokoll. Om du får en gateway kan lamporna styras från en smartphone -app, men om du inte gör det kan du fortfarande styra dessa lampor med fristående trådlösa fjärrkontroller.

Dessa lampor och fjärrkontroller är proprietära, men det har gjorts ansträngningar för att omvandla protokollen och att bygga alternativ med öppen källkod till WiFi-gatewayen. Detta möjliggör några intressanta möjligheter, till exempel att använda fjärrkontrollerna för dina egna Arduino -projekt, vilket visas i denna instruktionsbok.

Steg 2: Skaffa rätt fjärrkontroll

MiLight -lamporna och fjärrkontrollerna var aldrig avsedda att vara öppna och det finns därför ingen officiell dokumentation om protokollen. Det har funnits flera olika generationer av lökarna och de är definitivt inte utbytbara.

Detta projekt använder fjärrkontrollen för en av de fyra typer av glödlampor som är tillgängliga och att veta hur man skiljer typerna visuellt hjälper dig att köpa rätt fjärrkontroll. De fyra typerna är:

• RGB: Dessa lampor har kontrollerbar nyans och ljusstyrka; fjärrkontrollen har ett färghjul och tre vita växlingsknappar.
• RGBW: Dessa lampor ger dig valet mellan en nyans och en enda nyans av vitt; fjärrkontrollen har ett färghjul, ett reglage för ljusstyrka, tre gula effektknappar och fyra gula gruppknappar.
• CCT: Dessa lampor är endast vita ljus, men låter dig variera dem från varmvitt till kallvitt; fjärrkontrollen har en svart kontrollring och vita tryckknappar.
• RGB+CCT: Glödlampor kan visa färger och kan variera från varmvitt till kallvitt; fjärrkontrollen är den mest röriga av de fyra och kan kännetecknas av en reglage för färgtemperatur, några udda halvmåneformade knappar och ett blått ljusfält runt kanterna.

Detta projekt gjordes med RGBW -fjärrkontrollen och fungerar bara med den fjärrstilen. Om du vill prova att göra detta projekt själv, se till att du får rätt fjärrkontroll eftersom de definitivt inte är utbytbara*

DISCLAIMER: *Jag kan inte heller garantera att det här projektet kommer att fungera för dig. Det är möjligt att MiLight -personerna har ändrat protokollet som används i RGBW -fjärrkontrollen sedan jag köpte mitt eget för flera år sedan. Eftersom detta skulle orsaka inkompatibilitet mellan deras produkter, misstänker jag att det är osannolikt, men risken finns.

Steg 3: Använda med en WiFi -gateway och smartphone

Om du har en MiLight WiFi -gateway, antingen en officiell eller DIY ESP8266 MiLight Hub, kan du också styra bilen med MiLight -smarttelefonappen på en telefon eller surfplatta.

Medan radioprotokollet som används av MiLight -lampor inte är WiFi -kompatibelt, fungerar navet som en bro mellan ett WiFi -nätverk och MiLight -nätverket. RC -vagnen beter sig som en lampa, så att lägga till bron öppnar den intressanta möjligheten att styra RC -vagnen från en smartphone eller från en dator via UDP -paket.

Steg 4: Andra komponenter

Tre av komponenterna kom från SparkFun Inventor's Kit v4.0, dessa inkluderar:

• Hobby -växelmotor - 140 varv / min (par)
• Hjul - 65 mm (Gummidäck, par)
• Ultraljudsavståndssensor - HC -SR04

Avståndssensorn används inte i min kod, men jag lägger den på min buggy eftersom den ser ganska cool ut som fauxstrålkastare, plus jag tänkte att jag kan använda den senare för att lägga till några kollisionsförebyggande funktioner.

Övriga komponenter är:

• Ball Caster Omni-Directional Metal
• En Arduino Nano
• Arduino Nano radiosköld RFM69/95 eller NRF24L01+
• En L9110 -motorförare från eBay
• Manliga till kvinnliga bygelkablar

Du behöver också en 4 AA batterihållare och batterier. Mina bilder visar en 3D -tryckt batterihållare, men du måste köpa fjäderterminalerna separat och det är förmodligen inte värt besväret!

Du behöver också en 3D -skrivare för att skriva ut chassit (eller så kan du göra det av trä, det är inte för komplicerat).

Ett ord av försiktighet:

Jag använde en billig Arduino Nano -klon och fann att det blev väldigt varmt när jag körde bilen under en betydande tid. Jag misstänker att detta beror på att 5V-regulatorn på den billiga klonen är underskattad och inte kan leverera den ström som behövs för den trådlösa radion. Jag mätte att Arduino och radio bara drar 30mA, vilket ligger väl inom specifikationerna för spänningsregulatorn på en äkta Arduino Nano. Så om du undviker klonerna misstänker jag att du inte kommer att ha något problem (meddela mig i kommentarerna om du hittar något annat!).

Steg 5: Testa Arduino och fjärrkontroll

Innan du monterar RC -vagnen är det en bra idé att kontrollera om fjärrkontrollen kan prata med Arduino via radiomodulen.

Börja med att stapla Arduino Nano ovanpå RF -skölden. Om USB -kontakten är vänd åt vänster på ovansidan, bör det trådlösa kretskortet vara vänd åt höger på undersidan.

Anslut nu Arduino Nano till din dator med en USB -kabel och ladda upp skissen jag har inkluderat i zip -filen. Öppna den seriella bildskärmen och tryck på en knapp på fjärrkontrollen. Lampan ska lysa på fjärrkontrollen (om inte, kontrollera batterierna).

Om allt går bra bör du se några meddelanden i terminalfönstret varje gång du trycker på en knapp. Kör fingret runt färgpulshjulet och observera de förändrade värdena för "Nyans". Detta är vad som kommer att styra fordonet!

Se till att detta steg fungerar, eftersom det inte är någon idé att fortsätta om det inte gör det!

Steg 6: Skriva ut och montera chassit

Jag har inkluderat STL -filerna för de 3D -tryckta delarna. För CAD -filer kan du titta här. Det finns tre delar, en vänster och höger motorfäste och chassit.

Vänster och höger motorfäste kan fästas på motorerna med hjälp av träskruvar. Sedan fästs motorfästena på chassit med M3 -muttrar och bultar (eller lim, om du föredrar det). Hjulet fästs på framsidan av chassit med fyra skruvar och bultar.

Steg 7: Lägga till elektroniken

Skruva fast stegdrivrutinen på chassit och fäst ledningarna från motorerna till skruven i terminalerna på föraren. Jag använde följande ledningar:

• Vänster motor röd: OB2
• Vänster motor svart: OA2
• Höger motor röd: OB1
• Höger motor svart: OA1

Kör ström från den positiva sidan av batterierna till Vcc på stegdrivrutinen PCB och Vin på Arduino. Kör batteriets negativa sida till GND på GND på Arduino. Du måste lödda upp en Y -kabel för att uppnå detta.

Slutligen slutför elektroniken med hjälp av bygelkablar för att ansluta följande stift på Arduino till stegmotordrivrutinen:

• Arduino pin 5 -> Stepper Driver IB1
• Arduino pin 6 -> Stepper Driver IB2
• Arduino pin A1 -> Stepper Driver IA1
• Arduino pin A2 -> Stepper Driver IA2

Steg 8: Testa roboten

Tryck nu på knapparna och se om roboten rör sig! Om motorerna verkar omvända kan du antingen justera kablarna på roboten, eller så kan du helt enkelt redigera följande rader i Arduino -skissen:

L9110 vänster (IB2, IA2); L9110 höger (IA1, IB1);

Om vänster och höger motor måste bytas, byt ut siffrorna inom parentes som sådana:

L9110 vänster (IB1, IA1); L9110 höger (IA2, IB2);

För att bara vända den vänstra motorns riktning, byt bokstäverna inom parentesen för den vänstra motorn, så här:

L9110 kvar (IA2, IB2);

För att vända den högra motorns riktning, byt bokstäverna inom parentesen för den högra motorn, så här:

L9110 höger (IB1, IA1);

Det är allt! Lycka till och ha kul!