ESP8266 WIFI AP -kontrollerad fyrfaldig robot: 15 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Detta är handledning för att göra en 12 DOF eller fyrbent (fyrbädds) robot med SG90 servo med servodrivrutin och den kan styras med WIFI -webbserver via smartphone -webbläsare

Total kostnad för detta projekt är cirka US $ 55 (för elektronisk del och plastrobotram)

Steg 1: Förbered ramen

Allt 3D -objekt är gratis att ladda ner @ www.myminifactory.com eller www.thingiverse.com

Skriv ut den med materialstöd för vissa delar som fot, höfter och lår

Lista över tryckta delar:

1x baskropp

1x omslag

1x batterihållare

4x höfter (typ A & B)

4x Thight (typ A & B)

4x fot (typ A & B)

4x Sköld

12x bussning + 12x 2 mm skruv

Steg 2: Montera robotramen

följ steg för steg -videon ovan för att montera ramen, skruven är för 2 mm hål

Steg 3: Elektroniska delar (Wemos D1 Mini)

Det finns mycket NodeMCU -variant på marknaden och har i princip samma funktionalitet, för detta projekt väljer jag Wemos D1 Mini.

Denna del kommer att fungera som en webbservrar för våra quadruped som en åtkomstpunkt.

Vad du behöver är att bara ansluta till Quadruped AP och styra all din rörelses rörelse, och kanske för det framtida projektet kommer det att visa alla sensorer instrumentpanel du behöver …

Denna D1 mini är ett mini WIFI-kort baserat på ESP-8266EX. och den har 11 digitala ingångs-/utgångsstiften, alla stift har stöd för avbrott/pwm/I2C/en tråd (förutom D0) 1 analog ingång (3,3V max ingång) en Micro USB-anslutning

Så här kommer du igång med:

1. Installera för Arduino 1.6.7 från webbplatsen för Arduino.
2. Starta för Arduino och öppna inställningsfönstret.
3. i fältet Extra Boards Manager URLs. Du kan lägga till flera webbadresser och separera dem med kommatecken.
4. Öppna Tools → Board: xxx → Boards Manager och installera esp8266 av ESP8266 Community (och glöm inte att välja ditt ESP8266 -kort från Tools> Board -menyn efter installationen).

För mer information kan du kolla videon ovan

Klicka här för att söka på Aliexpress

För detta projekt behöver du bara ansluta denna pin:

1. NodeMCU RX -stift anslutas till Arduino Nano TX -stift
2. NodeMCU TX -stift ansluts till Arduino Nano RX -stiftet
3. NodeMCU G-pin anslut till DC-DC mini 5v Stepdown (-) Output pin out
4. NodeMCU5V stift anslutas till DC-DC mini 5v Stepdown (+) Output pin out

PS: För att programmera detta kort måste du koppla bort alla stiften som är anslutna till arduino- och DC-DC-steget, annars får du ett fel …

Steg 4: Elektroniska delar (Arduino Nano)

Samma sak med NodeMCU, för arduino -kortet kan du använda vilken styrelse som helst som passar dig som Arduino Pro Mini, Arduino Nano eller annat.

Men för det här projektet väljer jag Arduino Nano, eftersom jag inte behöver mycket nål jag använde, den är liten och behöver inte FTDI för att programmera den.

klicka här för att söka på Aliexpress

För detta projekt använder jag bara:

1. Arduino nano RX -stift anslutas till NodeMCU TX -stiftet
2. Arduino nano TX -stift anslutas till NodeMCU RX -stiftet
3. Ardiono nano A4 -stift anslutas till PCA9685 SDA -stift
4. Arduino nano A5 -stift anslutas till PCA9685 SCL -stift
5. Arduino nano GND-stift anslutas till DC-DC mini 5v Stepdown (-) Output pin out
6. Arduino nano 5V-stift anslutas till DC-DC mini 5v Stepdown (+) Utgångsstift ut

se schemat ovan för mer detaljer

PS: För att programmera detta kort måste du koppla bort alla stiften som är anslutna till NodeMCU och DC-DC steg ner, annars får du ett fel …

Steg 5: Elektroniska delar (Tower Pro 9g Micro Servo)

Detta är den mest populära miniservon. Väger bara 9 gram och ger dig ett vridmoment på 1,5 kg/cm. Ganska stark när det gäller sin storlek. Lämplig för strålar av robotar.

PS: Denna servo kan bara rotera 180 graders vinkel

Nyckelfunktioner:

• Genomskinlig kropp

• Lättvikt

• Mindre bullerspecifikationer:

• Mått: 22,6 x 21,8 x 11,4 mm

• Anslutningsledningslängd: 150 mm

• Driftshastighet (4,8 V utan belastning): 0,12 sek / 60 grader

• Stoppmoment (4,8 V): 1,98 kg/cm

• Temperaturområde: 30 till 60 ° C (-22 till 140 ℉)

• Död bandbredd: 4 usec

• Driftspänning: 3,5 - 8,4 volt

Klicka här för att söka SG90 servo på Aliexpress

Steg 6: Elektroniska delar (16 -kanals 12 -bitars PWM/servodrivrutin - I2C -gränssnitt - PCA9685 för Arduino)

Vill du göra robotrullare? men att använda endast mikrokontroller har ett begränsat antal PWM -utgångar, och du tycker att du tar slut! Inte med Adafruit 16-kanals 12-bitars PWM/Servo Driver-I2C-gränssnitt. Med denna pwm- och servodrivrutinutbrott kan du styra 16 frittgående PWM-utgångar med bara två stift! Behöver du köra mer än 16 PWM -utgångar? Inga problem. Kedja ihop upp till 62 av dessa skönheter för upp till enastående 992 PWM -utgångar.

Detta kort/chip använder I2C 7-bitars adress mellan 0x60-0x80, kan väljas med byglar Kopplingsplint för effektingång (eller så kan du använda 0,1 "brytningar på sidan) Omvänd polaritetsskydd på plintens ingång Grön energigod LED 3 stiftkontakter i grupper om 4 så att du kan ansluta 16 servon samtidigt (Servo-kontakter är något bredare än 0,1 "så att du bara kan stapla 4 bredvid varandra på 0,1" header "Chain-able" design En plats att placera en stor kondensator på V+ -linjen (om du behöver det) 220 ohm seriemotstånd på alla utgångsledningar för att skydda dem, och för att göra drivande lysdioder triviala Lödhoppare för de 6 adressvalda stiften i2c-styrda PWM-drivrutiner med en inbyggd klocka. Till skillnad från TLC5940 -familjen behöver du inte kontinuerligt skicka signalen som knyter ihop din mikrokontroller, den är helt fritt! Den är 5V -kompatibel, vilket innebär att du kan styra den från en 3,3V mikrokontroller och ändå säkert köra upp till 6V utgångar (detta är bra för när du vill styra vitt eller blått L ED: er med 3,4+ spänningar framåt) 6 adressvalsstift så att du kan koppla upp till 62 av dessa på en enda i2c -buss, totalt 992 utgångar - det är många servon eller lysdioder Justerbar frekvens PWM upp till cirka 1,6 KHz 12 -bitars upplösning för varje utgång-för servon betyder det cirka 4us upplösning vid 60Hz uppdateringshastighet Konfigurerbar push-pull eller open-drain-utgång Utgång aktiverar stift för att snabbt inaktivera alla utgångar.

klicka här för att söka på Aliexpress

I detta projekt behöver vi bara 12 CH för alla ben (3CH per ben), anslut denna PCA9685 -stift till Arduino Nano:

1. PCA9685 VCC till DC-DC mini 5v Stepdown (+) Output pin out
2. PCA9685 GND till DC-DC mini 5v Stepdown (-) Output pin out
3. PCA9685 Servo (PWM) power V+ to UBEC (+) Output pin out
4. PCA9685 Servo (PWM) power GND to UBEC (-) Output pin out
5. PCA9685 SDA pinto arduino nano A4 pin
6. PCA9685 SCL -stift till arduino nano A5 -stift
7. PCA9685 CH0 till höger fram, Tätt, vänligen matcha kabelfärgen med färg PCA9685 -uttaget (gul, röd, brun/svart)
8. PCA9685 CH1 till höger framfot, vänligen matcha kabelfärgen med färg PCA9685 -uttaget (gul, röd, brun/svart)
9. PCA9685 CH2 till höger höft fram, matcha kabelfärgen med färg PCA9685 -uttaget (gul, röd, brun/svart)
10. PCA9685 CH4 på baksidan, höger tätt, vänligen matcha kabelfärgen med PCA9685 -uttaget (gul, röd, brun/svart)
11. PCA9685 CH5 till höger bakfot, matcha kabelfärgen med PCA9685 -uttaget (gul, röd, brun/svart)
12. PCA9685 CH6 till höger bakre höft, matcha kabelfärgen med färg PCA9685 -uttaget (gul, röd, brun/svart)
13. PCA9685 CH8 på framsidan vänster tät, vänligen matcha kabelfärgen med färg PCA9685 -uttaget (gul, röd, brun/svart)
14. PCA9685 CH9 till den främre vänstra foten, vänligen matcha kabelfärgen med PCA9685 -uttaget (gul, röd, brun/svart)
15. PCA9685 CH10 på framsidan vänster höft, vänligen matcha kabelfärgen med färg PCA9685 -uttaget (gul, röd, brun/svart)
16. PCA9685 CH12 på baksidan vänster tätt, vänligen matcha kabelfärgen med PCA9685 -uttaget (gul, röd, brun/svart)
17. PCA9685 CH13 till vänster bakre fot, matcha kabelfärgen med PCA9685 -uttaget (gul, röd, brun/svart)
18. PCA9685 CH14 till vänster bakre höft, matcha kabelfärgen med färg PCA9685 -uttaget (gul, röd, brun/svart)

PS: Vissa PCA9685 har inte färgkoduttag, så se till att den gula kabeln från SG90 -servon går till PWM -datapinnen, den röda kabeln går till V+ -stiftet och svart/brun går till GND -stiftet

Steg 7: Anslutning PWM till Servo Pin

Klicka och zooma bilden ovan för att se stiftkartläggningen mellan PCA9685 och servon

PS: Du använder bara 12CH från 16 CH för detta projekt, så du har fortfarande 4CH kvar för expansion som att sätta radarservo eller sätta nerferf blaster -vapen på det … Lägg bara till en extra kod i arduino och NodeMCU

Steg 8: Elektroniska delar (UBEC)

3A-UBEC är en switch-mode DC-DC-regulator som levereras med ett 2-6-cellars litiumbatteripaket (eller 5-18-cellers NiMh /NiCd-batteri) och det matar ut en konsekvent säker spänning för din mottagare, gyro och servon. Den är mycket lämplig för RC -helikopter. Jämfört med det linjära läget UBEC är den totala effektiviteten hos switch-mode UBEC högre.

I det här projektet använder vi det för att driva alla servon, det har filtrering så det kommer att minska buller som kan orsaka motorfel och det har hög Amp som räcker för att lyfta robotlasten.

klicka här för att söka på Aliexpress

Stiftanslutning:

1. UBEC (+) RÖD Utgångsstift ut till PCA9685 Servo (PWM) ström V+
2. UBEC (-) SVART Utgångsstift ut till PCA9685 Servo (PWM) ström GND
3. UBEC (+) RÖD Ingång till batteripinnen (+)
4. UBEC (-) SVART ingång till switchstiftet

Steg 9: Elektroniska delar (DC-DC Mini Stepdown)

Den har nästan samma funktion med UBEC, men den här är bara en enkel DC-DC-steg ner-modul. Den har potentialmätare som vi kan justera V (+) -utgången från 1V till 17V och har inte filtrering.

klicka här för att söka på Aliexpress

PS: så kom ihåg, innan du använder den, vänligen justera V (+) ut till 5V utgång med DC Volt -mätare

Stiftanslutning:

1. Mini stepdown (+) IN till (+) batteriet
2. Mini stepdown (-) IN till switchstiftet
3. Mini stepdown (+) OUT parallellt med NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) och PCA9685 (VCC) stift
4. Mini stepdown (-) OUT parallellt med NodeMCU (G), Arduino nano (GND) och PCA9685 (GND) stift

Steg 10: Annan elektronisk del

Vad du behöver är runt (20 kabel eller mindre) hona till hona bygelkabel (Aliexpress Jumper wire search)

Självlås tryckknapp eller så kan du använda annan typ av strömbrytare (Aliexpress självlåsande brytarsökning)

och ett par JST-kontakter från batteri till switch och UBEC/DC-DC stepdown (Aliexpress JST Connector-sökning)

Steg 11: Strömkälla

Det finns mycket strömkälla du kan använda, för mig föredrar jag att använda laddningsbart lipo 3S -batteri. Den har 11, 1 Volt ström och 500mAh eller mer kapacitet (inte för mycket så det kan bli lättare).

Men att använda 3S lipo behöver en laddare och det är inte billigt, så … du kan använda en annan strömkälla som ett AAA -batteri, du kan ett seriellt 6 AAA -batteri så att den kan producera cirka 9V strömkälla och jag tror att det är tillräckligt med ström för denna robot.

Klicka här för att söka Lipo 3S batteri på Aliexpress

Klicka här för att söka Lipo -laddare

Klicka här för att söka 6xAAA batterihållare på Aliexpress

Steg 12: Wire Diagram

Klicka och zooma bilden ovan för att se alla tråddiagram för detta projekt

PS: du behöver lite lödning i någon del och lägg ett gummihuvud för att täta det för anslutningen mellan strömbrytaren, UBEC och DC-DC steg ner.

Steg 13: Kodning och Initial Pose

Anslut arduino nano med mini-USB till USB-portkabel (men glöm inte att koppla bort alla stift till wemos D1 mini och DC-DC stepdown) och öppna "spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino" och blinka till Arduino nano, men don ' t glöm att välja arduino -kortet till Arduino nano och välj rätt port.

Nästa är att ansluta Wemos D1 mini till datorn med mikro USB till USB (glöm inte att koppla bort alla stift till DC-DC stepdown och Arduino nano). Öppna sedan "QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino" och blinka det till brädet, men innan det säljs rätt bräda med preferens och välj rätt port (mer detaljera, vänligen återgå till steg 3)

När allt är klart kan du fästa hela tappen igen mellan arduino nano, wemos D1 mini och DC-DC stepdown och slå på roboten för att justera rätt initialpos.

INLEDNING (Se bilden ovan) justera om hela benet så nära bilden som möjligt ovan.

Efter att du startat roboten, om benpositionen inte är samma som bilden ovan än allt du behöver är:

1. skruva loss servohornet och lossa servohornet från servon.
2. vrid benet tills det är tillräckligt nära startposen
3. fäst servohornet igen och besätt det igen
4. gör det för alla miss match leg

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino är redan åtgärdat något problem som svårt att ansluta (wifi) och webbsida gör misslyckas, för vem som blinkar det äldre programmet före 31-3-2019, ladda ner det igen ovan ovan

2. det finns ytterligare ett biblioteksbehov att installera (kopiera det till biblioteksmappen)

   • github.com/wimleers/flexitimer2
   • github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…
   • github.com/kroimon/Arduino-SerialCommand

Steg 14: Kontroll av roboten

Eftersom denna robot har blivit WIFI -åtkomstpunkt så behöver du bara:

1. Starta upp roboten
2. Öppna wifi -inställningen på din smartphone
3. Anslut till SpiderRobo -åtkomstpunkten med lösenordet är "12345678"
4. Öppna webbläsaren på din smartphone och skriv

Nu är din robot redo att ta ditt kommando …

Steg 15: För vem som har problem med att öppna en webbsida eller ansluta till AP

JAG HAR LÖST DENNA FRÅGAN LADDA NER DEN IGEN FRÅN STEG 13 OVAN (fix @ 31-4-2019)

några av Wemos D1 minikloner har en dålig eller defekt ESP, och den orsakar:- Svårt att ansluta till AP

- Det går inte att öppna sidan

- Lastningen är inte klar

För mer detaljer, kolla min video ovan …