Robot Bluetooth : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

VOITURE ROBOT BLUETOOTH ARDUINO

Date du projet: août 2018

Équipement du projet:

1. 1 * plate-forme de base personnalisée.

2. 4 * moteur à courant continu + roues.

3. 3 * 18650 batteries avec 3 supports de batterie et 2 * 18650 batteries avec 2 supports de batterie.

4. 2 * Interrupteurs à bascule.

5. 2 * lumières LED rouges avec résistances 220K en série

6. 1 * kit contenant: 2 pièces de servomoteur SG90 + 1 pièce de support de servomoteur à 2 axes.

7. 1 * Arduino Uno R3

8. 1 * Bouclier de capteur Arduino V5

9. 1 * pilote de moteur pas à pas CC à double pont L298N

10. 1 * Module à ultrasons HC-SR04

11. Bande de pixels néo-pixels 1 * 8 led ws2812b ws2812 bande led intelligente RVB

12. 1 * module Bluetooth BT12 BLE 4.0

13. 1 * 12V tension d'affichage à 4 chiffres

14. 1 * 1602 écran LCD plus module adaptateur d'interface série IIC

15. Colle chaude, entretoises M3, vis, rondelles.

16. Câbles de raccordement mâle-femelle de 10 cm et 15 cm.

17. Fil uni de 1 mm d'environ 50 cm.

18. Outils comprenant: fer à souder, tournevis miniatures et pinces

19. Câble USB vers Arduino.

APERÇU

Il s'agit du deuxième projet basé sur Arduino que j'ai soumis à Instructables, mais le robot décrit ci-dessous est le quatrième robot que j'ai construit. Ce robot s'appuie sur une version précédente basée sur le WiFi, cette nouvelle version dispose à la fois de communications WiFi et Bluetooth. Le WiFi pour permettre à la caméra de diffuser des vidéos directement sur l'application Android. et le Bluetooth pour fournir un contrôle simple du robot. Le code Arduino écoute les commandes Bluetooth, les reçoit, décode la commande, agit sur la commande et renvoie enfin un message de réponse à l'application Android. confirmant que la commande a été exécutée. En plus de ces retours sur l'application Android. le robot répète également les commandes sur son propre écran LCD 16x2 lignes.

Ma philosophie lors de la construction de robots est de m'assurer qu'ils fonctionnent non seulement de la manière requise, mais aussi qu'ils ont un aspect esthétique correct avec des lignes épurées et de bonnes méthodes de construction. J'ai utilisé un certain nombre de ressources Internet à la fois pour l'électronique et le code Arduino et pour cela, je remercie ces contributeurs.

Le choix des batteries 18650 était basé sur leur puissance nominale et la facilité d'obtenir des batteries d'occasion de bonne qualité, généralement à partir d'anciens ordinateurs portables. La carte Arduino est un clone standard, tout comme le contrôleur de moteur L298N Dual Bridge. Les moteurs à courant continu sont adéquats pour le projet, mais j'ai estimé que les moteurs à courant continu 6 V plus gros à entraînement direct fonctionneraient mieux, ce qui constitue une possible mise à niveau future du projet.

Étape 1: Diagramme de frittage

Le schéma de Fritzing montre les différentes connexions des batteries, via l'interrupteur bipolaire, à l'Arduino Uno. De l'Arduino Uno au pilote de moteur L298N, écran LCD 16X2, Bluetooth BT12, émetteur et récepteur sonique HC-SR04, servos pour la caméra et l'émetteur sonique, et enfin du L298N aux moteurs à courant continu.

Remarque: le diagramme de Fritzing ne montre aucun des câbles GND

Étape 2: Construction

CONSTRUCTION

La construction de base consistait en une seule base de 240 mm x 150 mm x 5 mm avec des trous percés pour les supports M3, des trous pour les supports L298N, MPU-6050 et Arduino Uno. Un seul trou de 10 mm a été percé dans la base pour permettre les câbles de commande et les câbles d'alimentation. En utilisant des entretoises de 10 mm, le pilote de moteur LCD, Arduino Uno et L298N est connecté et câblé selon le schéma ci-dessus.

Les moteurs à courant continu ont été montés sur la plaque inférieure à l'aide de colle chaude. Après avoir été soudés, les fils de chaque moteur étaient connectés aux connecteurs gauche et droit du pilote de moteur L298N. Le cavalier de pilote de moteur L298 a été installé afin qu'une alimentation 5V puisse être fournie pour la carte Arduino Uno. Ensuite, les supports de batterie 18650 ont été collés sous la base et câblés via un interrupteur bipolaire à l'Arduino Uno et aux entrées 12V et Ground du pilote de moteur L298.

Les câbles d'asservissement de la caméra étaient connectés aux broches 12 et 13, le câble d'asservissement HC-SR04 était connecté à la broche 3. Les broches 5, 6, 7, 8, 9 et 11 étaient connectées au pilote de moteur L298N. Le module Bluetooth BT12 était connecté aux broches Bluetooth Arduino Sensor Shield V5, VCC, GND, TX et RX, avec les câbles TX et RX inversés. Le jeu de broches URF01 a été utilisé pour connecter les broches HC-SR04, VCC, GND, Trig et Echo, tandis que le jeu de broches IIC a été utilisé pour connecter les broches LCD VCC, GND, SCL et SCA. Enfin, les 8 broches LED VCC, GND et DIN étaient connectées à la broche 4 et à ses broches VCC et GND associées.

Comme les deux batteries et leurs interrupteurs d'alimentation étaient montés sous la base, une seule LED rouge et une résistance de 220K ont été ajoutées en parallèle avec l'interrupteur d'alimentation afin qu'elle s'allume lorsque l'interrupteur d'alimentation a été allumé.

Les photos ci-jointes montrent les étapes de construction du robot en commençant par les entretoises M3 fixées à l'Arduino Uno et au L298N, puis ces deux éléments sont fixés à la base. Des supports M3 supplémentaires sont utilisés avec la plaque en laiton pour construire une plate-forme sur laquelle le HC-SR04 et les servos de caméra sont montés. Des photos supplémentaires montrent le câblage et la construction des moteurs, des supports de batterie et de la bande lumineuse Neo pixel.

Étape 3: Codage Arduino et Android

Codage ARDUINO:

À l'aide du logiciel de développement Arduino 1.8.5, le programme suivant a été modifié puis téléchargé sur la carte Arduino Uno via une connexion USB. Il a fallu trouver et télécharger les fichiers de bibliothèque suivants:

· LMotorController.h

· Fil.h

· LiquidCrystal_IC2.h

· Servo.h

· NouveauPing.h

· Adafruit_NeoPixel

(Tous ces fichiers sont disponibles sur le site Web

La photo ci-dessus montre une solution simple pour permettre le téléchargement du code Arduino sur la carte Arduino Uno. Alors que le module BT12 était attaché aux broches TX et RX, le programme de téléchargement échouait toujours, j'ai donc ajouté une simple connexion interrompue sur la ligne TX qui a été interrompue lors du téléchargement du code, puis refaite afin de tester les communications BT12. Une fois le robot entièrement testé, j'ai supprimé ce lien cassable.

Le fichier de code source Arduino et Android se trouve à la fin de cette page

Codage ANDROID:

En utilisant Android Studio build 3.1.4. et à l'aide de nombreuses sources d'informations Internet, pour lesquelles je vous remercie, j'ai développé une application qui permet à l'utilisateur de sélectionner et de se connecter à une source WiFi pour la caméra et une source Bluetooth pour contrôler les actions du Robot. L'interface utilisateur est illustrée ci-dessus et les deux liens suivants montrent une vidéo du robot et de la caméra en action. La deuxième capture d'écran montre les options de numérisation et de connexion WiFi et Bluetooth, cet écran vérifiera également que l'application dispose des autorisations nécessaires pour accéder à la fois au réseau et aux appareils WiFi et Bluetooth. L'application peut être téléchargée via le lien ci-dessous, mais je ne peux pas garantir qu'elle fonctionnera sur une autre plate-forme, à l'exception d'un Samsung 10.5 Tab 2. Actuellement, l'application suppose que l'appareil Bluetooth s'appelle "BT12". L'application Android envoie des commandes simples à un caractère au robot mais reçoit en retour des chaînes de confirmation de commande.

Étape 4: Pour conclure

La vidéo You Tube du fonctionnement de base du robot peut être visionnée sur:

La vidéo YouTube de l'évitement d'obstacles du robot peut être visionnée à l'adresse:

Ce que j'ai appris:

La communication Bluetooth est certainement la meilleure méthode pour contrôler le robot, même avec la portée maximale de 10 m dont dispose le BT12. L'utilisation des batteries 18650, un ensemble pour alimenter les moteurs et un second ensemble pour alimenter l'Arduino, le blindage, les servos, le BT12 et l'écran LCD aide grandement à prolonger la durée de vie de la batterie. J'ai été impressionné par la bande lumineuse NEO Pixel, les LED RVB sont lumineuses et faciles à contrôler, tout comme le module Bluetooth BT12 qui fonctionne parfaitement depuis sa réception.

Et après:

Ce projet a toujours porté sur l'utilisation des communications Bluetooth. Maintenant que j'ai un modèle fonctionnel et que je peux contrôler le robot via l'application Android, je suis prêt à démarrer le prochain projet qui sera le plus complexe que j'ai tenté, à savoir un six pattes, 3 DOM par patte, Hexapode qui sera contrôlé par Bluetooth et pouvoir diffuser de la vidéo en temps réel via sa tête qui elle-même pourra se déplacer verticalement et horizontalement. Je m'attends également à ce que le robot évite les obstacles.