หุ่นยนต์ Arduino ไร้สายควบคุมโดยพีซี: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ในคำแนะนำนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีตั้งค่าช่องทางการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ของคุณและหุ่นยนต์ที่ใช้ Arduino หุ่นยนต์ที่เราใช้ที่นี่ใช้กลไกการบังคับเลี้ยวแบบเฟืองท้ายเพื่อเคลื่อนที่ไปรอบๆ ฉันใช้ไดรเวอร์มอเตอร์แบบรีเลย์แทนไดรเวอร์ที่ใช้ MOSFET เพื่อลดต้นทุนของหุ่นยนต์ เมื่อใช้ไดรเวอร์มอเตอร์แบบรีเลย์ ฉันกำลังยกเลิกความสามารถในการควบคุมความเร็ว และจะมีเพียงสองโหมดเท่านั้น - 'สถานะความเร็วเต็มที่' หรือ 'สถานะปิด'

ฉันใช้แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ 6 เซลล์ที่มีความจุรวม 25.2V เมื่อชาร์จเต็ม และ 22.2V เมื่อชาร์จที่ฐาน ฉันใช้แบตเตอรี่ Li-Po เนื่องจากมีความจุกระแสไฟสูงเป็นเวลานาน มอเตอร์ที่เราใช้คือมอเตอร์ Jhonson แบบเกียร์โลหะที่หมุนได้ที่ 100 R. P. M ที่แรงดันไฟฟ้าอินพุต 12V ฉันใช้มอเตอร์เหล่านี้ 4 ตัวและติดตั้งล้อยางเพื่อการยึดเกาะที่ดีขึ้น

การสื่อสารเกิดขึ้นระหว่าง 2 บอร์ด Arduino ผ่านการตั้งค่าช่องสัญญาณ RF โดยโมดูล RF 433 MHz (เครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณ) โมดูลเครื่องส่งสัญญาณของโมดูล RF 433 MHz ติดอยู่กับเครื่องส่งสัญญาณ Arduino เครื่องส่งสัญญาณ Arduino เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านสาย USB Data สำหรับการสื่อสารแบบอนุกรมระหว่างคอมพิวเตอร์และ Arduino เครื่องส่งสัญญาณ ตัวรับสัญญาณ Arduino ติดตั้งด้วยโมดูลตัวรับสัญญาณ RF 433 MHz และมีการเชื่อมต่อทั้งหมดไปยังไดรเวอร์มอเตอร์และแหล่งจ่ายไฟทำให้เป็น Arduino แบบสแตนด์อโลน คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลอนุกรมไปยังเครื่องส่ง Arduino ซึ่งจะส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณ RF ไปยังเครื่องรับสัญญาณ Arduino ซึ่งจะตอบสนองตามนั้น!

เสบียง

1. มอเตอร์รีเลย์ โมดูลควบคุม/ 4 โมดูลรีเลย์
2. แบตเตอรี่ Li-po
3. Arduino x 2
4. สายจัมเปอร์
5. โมดูล RF 433 MHz Tx และ Rx
6. มอเตอร์เกียร์โลหะ x 4
7. ล้อ x 4
8. chasis

ขั้นตอนที่ 1: การเริ่มต้นสคริปต์ Python

ในการดำเนินการสคริปต์ Python เราจำเป็นต้องติดตั้งไลบรารี Pygame คุณต้องมี pip (ตัวติดตั้งแพ็คเกจสำหรับ python) เพื่อติดตั้งไลบรารี Pygame หากคุณไม่มี pip ติดตั้งอยู่ในระบบ ให้ติดตั้ง pip จากที่นี่

หลังจากติดตั้ง pip สำเร็จแล้ว ให้รันคำสั่งในเทอร์มินัลหรือ cmd "pip install pygame" หรือ "sudo pip install pygame" การดำเนินการนี้จะติดตั้งไลบรารี Pygame ลงในระบบของคุณ

ขั้นตอนสุดท้ายในการรันสคริปต์ เพียงพิมพ์คำสั่งต่อไปนี้ในเทอร์มินัลหรือ CMD "python Python_script_transmitter.py"

ขั้นตอนที่ 2: การติดตั้ง Radiohead Library

ในโครงการของเรา เราใช้โมดูล RF 433 MHz สำหรับการสื่อสาร ดังนั้นเราจึงใช้ไลบรารีเรดิโอเฮดเพื่อดำเนินการสื่อสาร ขั้นตอนในการติดตั้งไลบรารีเรดิโอเฮดระบุไว้ด้านล่าง:

• ดาวน์โหลด Radiohead Library จากที่นี่
• แตกไฟล์ zip และย้ายโฟลเดอร์ 'Radiohead' ไปยังโฟลเดอร์ Documents/Arduino/Libraries
• หลังจากคัดลอกไฟล์แล้วให้รีสตาร์ท Arduino IDE เพื่อให้ไลบรารีทำงาน

ขั้นตอนที่ 3: การเชื่อมต่อโมดูลเครื่องส่งสัญญาณ

การเชื่อมต่อสำหรับโมดูลเครื่องส่งสัญญาณระบุไว้ด้านล่าง:

• Arduino ยังคงเชื่อมต่อผ่านสาย USB กับแล็ปท็อป/พีซีที่ใช้สคริปต์หลามตลอดเวลา
• เชื่อมต่อขั้ว +5v ของ Arduino กับขั้ว Vcc ของโมดูล RF_TX (เครื่องส่งสัญญาณ)
• เชื่อมต่อขั้ว Gnd ของ Arduino กับ Gnd Terminal ของโมดูล RF_TX (เครื่องส่งสัญญาณ)
• เชื่อมต่อขั้ว D11 ของ Arduino กับขั้วข้อมูลของโมดูล RF_TX (เครื่องส่งสัญญาณ)
• เชื่อมต่อขั้วเสาอากาศของโมดูล RF_TX (เครื่องส่งสัญญาณ) กับเสาอากาศ (การเชื่อมต่อนี้เป็นทางเลือก)

ขั้นตอนที่ 4: การเชื่อมต่อโมดูลตัวรับ

การเชื่อมต่อสำหรับ Receiver Arduino ระบุไว้ด้านล่าง:

• ตัวรับ Arduino เป็นแบบสแตนด์อโลน ดังนั้นจึงใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 9V ภายนอก
• เชื่อมต่อขั้ว +5v ของ Arduino กับขั้ว Vcc ของโมดูล RF_RX (ตัวรับ)
• เชื่อมต่อขั้ว Gnd ของ Arduino กับขั้ว Gnd ของโมดูล RF_RX (ตัวรับ)
• เชื่อมต่อขั้ว D11 ของ Arduino กับขั้วข้อมูลของโมดูล RF_RX (ตัวรับ)
• เชื่อมต่อขั้วเสาอากาศของ RF_RX(เครื่องรับ) เข้ากับเสาอากาศ (การเชื่อมต่อนี้เป็นทางเลือก)

• การเชื่อมต่อสำหรับไดรเวอร์มอเตอร์

  1. เชื่อมต่อขั้ว D2 ของ Arduino กับขั้ว Motor 1 A ของ Motor Driver
  2. เชื่อมต่อขั้ว D3 ของ Arduino กับขั้ว Motor 1 B ของ Motor Driver
  3. เชื่อมต่อขั้ว D4 ของ Arduino กับขั้ว Motor 2 A ของ Motor Driver
  4. เชื่อมต่อขั้ว D5 ของ Arduino กับขั้ว Motor 2 B ของ Motor Driver
  5. เชื่อมต่อขั้วต่อ Motor Driver ext_supply กับขั้ว +9V ของแบตเตอรี่เชื่อมต่อขั้วต่อ Motor Driver Gnd กับขั้วต่อ Gnd ของแบตเตอรี่