Robot Bluetooth: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

COCHE ROBOT ARDUINO BLUETOOTH

Fecha del proyecto: agosto de 2018

Equipo de proyecto:

1. 1 * Plataforma base personalizada.

2. 4 * Motor DC + Ruedas.

3. 3 * 18650 baterías con 3 portapilas y 2 * 18650 con 2 portapilas.

4. 2 * interruptores basculantes.

5. 2 luces LED rojas con resistencias de 220 K en serie

6. 1 * kit que contiene: 2 piezas de servomotor SG90 + 1 pieza de soporte de servo de 2 ejes.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * Arduino Sensor Shield V5

9. 1 * L298N Controlador de motor paso a paso DC de doble puente

10. 1 * Módulo ultrasónico HC-SR04

11. Tira de led neo de 1 * 8 led ws2812b ws2812 tira de led inteligente RGB

12. 1 * Módulo Bluetooth BT12 BLE 4.0

13. Pantalla de 4 dígitos de voltaje 1 * 12V

14. Pantalla LCD 1 * 1602 más módulo adaptador de interfaz serie IIC

15. Pegamento caliente, separadores M3, tornillos, arandelas.

16. Cables de puente macho a hembra de 10 cm y 15 cm.

17. Alambre liso de 1 mm de unos 50 cm.

18. Herramientas que incluyen: soldador, destornilladores miniatura y alicates

19. Cable USB a Arduino.

VISIÓN DE CONJUNTO

Este es el segundo proyecto basado en Arduino que envié a Instructables, sin embargo, el robot que se describe a continuación es el cuarto robot que he construido. Este robot se basa en una versión anterior que estaba basada en WiFi, esta nueva versión tiene comunicaciones WiFi y Bluetooth. El WiFi para permitir que la cámara transmita video directamente a la aplicación de Android. y el Bluetooth para proporcionar un control simple del robot. El código Arduino escucha los comandos de Bluetooth, los recibe, decodifica el comando, actúa sobre el comando y, por último, devuelve un mensaje de respuesta a la aplicación de Android. confirmando que el mandato se ha cumplido. Además de estos comentarios sobre la aplicación de Android. el robot también repite los comandos en su propia pantalla LCD de 16x2 líneas.

Mi filosofía al construir robots es asegurarme de que no solo funcionen de la forma requerida, sino también de que se vean estéticamente correctos con líneas limpias y buenos métodos de construcción. Utilicé una serie de recursos basados en Internet tanto para la electrónica como para el código Arduino y por eso agradezco a esos colaboradores.

La elección de las baterías 18650 se basó en su potencia nominal y la facilidad para obtener baterías de segunda mano de buena calidad, generalmente de computadoras portátiles viejas. La placa Arduino es un clon estándar, al igual que el controlador de motor de puente dual L298N. Los motores de CC son adecuados para el proyecto, pero sentí que los motores de CC de 6 V más grandes con accionamiento directo funcionarían mejor, siendo esta una posible actualización futura del proyecto.

Paso 1: Diagrama de Fritzing

El diagrama de Fritzing muestra las diversas conexiones de las baterías, a través del interruptor de dos polos, al Arduino Uno. Desde Arduino Uno hasta L298N Motor Driver, display LCD 16X2 line, Bluetooth BT12, transmisor y receptor sónico HC-SR04, servos para la cámara y transmisor sónico, y finalmente desde el L298N a los motores DC.

Nota: El diagrama de Fritzing no muestra ninguno de los cables GND

Paso 2: construcción

CONSTRUCCIÓN

La construcción básica consistía en una sola base de 240 mm x 150 mm x 5 mm con orificios perforados para los separadores M3, orificios para los soportes L298N, MPU-6050 y Arduino Uno. Se perforó un solo orificio de 10 mm en la base para permitir cables de control y cables de alimentación. Usando separadores de 10 mm, el controlador del motor LCD, Arduino Uno y L298N estaban conectados y conectados según el diagrama anterior.

Los motores de CC se montaron en la placa inferior con pegamento caliente. Después de soldar, los cables de cada motor se conectaron a los conectores izquierdo y derecho del controlador del motor L298N. El puente del controlador del motor L298 se instaló para que se pudiera proporcionar un suministro de 5 V para la placa Arduino Uno. A continuación, los soportes de la batería 18650 se pegaron a la parte inferior de la base y se conectaron a través de un interruptor de dos polos al Arduino Uno y las entradas de 12V y Tierra del controlador del motor L298.

Los cables del servo de la cámara estaban conectados a los pines 12 y 13, el cable del servo HC-SR04 estaba conectado al pin 3. Los pines 5, 6, 7, 8, 9 y 11 estaban conectados al controlador del motor L298N. El módulo Bluetooth BT12 se conectó a las salidas de pines Bluetooth Arduino Sensor Shield V5, VCC, GND, TX y RX, con los cables TX y RX invertidos. El juego de pines URF01 se usó para conectar los pines HC-SR04, VCC, GND, Trig y Echo, mientras que el juego de pines IIC se usó para conectar los pines LCD VCC, GND, SCL y SCA. Finalmente, los 8 pines del conjunto de luces LED VCC, GND y DIN se conectaron al pin 4 y sus pines VCC y GND asociados.

Como tanto los paquetes de baterías como sus interruptores de encendido estaban montados debajo de la base, se agregó un solo LED rojo y un resistor de 220K en paralelo con el interruptor de encendido para que se iluminara cuando se enciende el interruptor de encendido.

Las fotos adjuntas muestran las etapas de construcción del robot comenzando con los separadores M3 unidos al Arduino Uno y L298N, luego ambos elementos se unen a la base. Se utilizan separadores M3 adicionales junto con la placa de latón para construir una plataforma en la que se montan el HC-SR04 y los servos de cámara. Las fotos adicionales muestran el cableado y la construcción de los motores, los soportes de la batería y la tira de luz de píxeles Neo.

Paso 3: Codificación de Arduino y Android

Codificación ARDUINO:

Usando el software de desarrollo Arduino 1.8.5, se modificó el siguiente programa y luego se descargó a la placa Arduino Uno a través de una conexión USB. Era necesario buscar y descargar los siguientes archivos de la biblioteca:

· LMotorController.h

· Wire.h

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NewPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(Todos estos archivos están disponibles en el sitio web

La foto de arriba muestra una solución simple para permitir que el código Arduino se descargue a la placa Arduino Uno. Si bien el módulo BT12 estaba conectado a los pines TX y RX, el programa de descarga siempre fallaba, por lo que agregué una conexión de interrupción simple en la línea TX que se rompió mientras se descargaba el código y luego se rehizo para probar las comunicaciones BT12. Una vez que el robot estuvo completamente probado, eliminé este enlace rompible.

El archivo de código fuente de Arduino y Android se puede encontrar al final de esta página

Codificación ANDROID:

Usando Android Studio compilación 3.1.4. y con la ayuda de muchas fuentes de información de Internet, por las que agradezco, desarrollé una aplicación que permite al usuario seleccionar y conectarse a una fuente WiFi para la cámara y una fuente Bluetooth para controlar las acciones del Robot. La interfaz de usuario se muestra arriba y los dos enlaces siguientes muestran un video del robot y la cámara en acción. La segunda captura de pantalla muestra las opciones de escaneo y conexión de WiFi y Bluetooth, esta pantalla también verificará que la Aplicación tenga los permisos necesarios para acceder tanto a la red y dispositivos WiFi como Bluetooth. La aplicación se puede descargar a través del enlace a continuación, sin embargo, no puedo garantizar que funcione en ninguna otra plataforma excepto en una Samsung 10.5 Tab 2. Actualmente, la aplicación asume que el dispositivo Bluetooth se llama “BT12”. La aplicación de Android envía comandos simples de un carácter al robot, pero recibe cadenas de confirmación de comandos a cambio.

Paso 4: Para concluir

El video de You Tube del funcionamiento básico del robot se puede ver en:

Se puede ver el video de You Tube de la evitación de obstáculos del robot en:

Lo que he aprendido:

La comunicación Bluetooth es definitivamente el mejor método para controlar el robot, incluso con el alcance máximo de 10 m que tiene el BT12. El uso de las baterías 18650, una para alimentar los motores y una segunda para alimentar el Arduino, el escudo, los servos, BT12 y la pantalla LCD, ayuda en gran medida a prolongar la vida útil de la batería. Me impresionó la tira de luz NEO Pixel, los LED RGB son brillantes y fáciles de controlar, al igual que el módulo Bluetooth BT12, que ha funcionado perfectamente desde que lo recibí.

Que sigue:

Este proyecto siempre se trató del uso de comunicaciones Bluetooth. Ahora que tengo un modelo de trabajo y puedo controlar el robot a través de la aplicación de Android, estoy listo para comenzar el próximo proyecto, que será el más complejo que he intentado, a saber, un seis patas, 3 DOM por pata, Hexapod que será controlado por Bluetooth y poder transmitir video en tiempo real a través de su cabezal, que a su vez podrá moverse vertical y horizontalmente. También espero que el robot evite obstáculos.