หุ่นยนต์ Arduino ไร้สายโดยใช้โมดูลไร้สาย HC12: 7 ขั้นตอน

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

เฮ้พวก ยินดีต้อนรับกลับมา ในโพสต์ที่แล้ว ฉันอธิบายว่า H Bridge Circuit คืออะไร, L293D motor driver IC, piggybacking L293D Motor driver IC for driving high current motor drivers and how you can design and make your own L293D motor Driver Board, that can control up to 4 high to 4 high มอเตอร์กระแสตรงในปัจจุบันอย่างอิสระและทำให้ Arduino Motor Shield PCB ของคุณเสร็จสิ้น

ในโพสต์นี้ ฉันจะแสดงวิธีสร้าง Arduino Wirless Robot โดยใช้โมดูล HC12 Wireless โดยใช้ JLCPCB

ขั้นตอนที่ 1: PCB คุณภาพสูงราคาประหยัดจาก JLCPCB

JLCPCBIs หนึ่งในบริษัทผู้ผลิต PCB ออนไลน์ที่ดีที่สุด ซึ่งคุณสามารถสั่งซื้อ PCB ทางออนไลน์ได้โดยไม่ยุ่งยาก บริษัททำงานตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ไม่มีหยุด ด้วยเครื่องจักรไฮเทคและกระแสการทำงานอัตโนมัติ พวกเขาสามารถผลิต PCB คุณภาพสูงจำนวนมากได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง

JLCPCB สามารถพัฒนา PCB ที่มีความซับซ้อนได้หลากหลาย พวกเขาพัฒนา PCB ที่เรียบง่ายและราคาถูกด้วยบอร์ดชั้นเดียวสำหรับมือสมัครเล่นและผู้ที่ชื่นชอบรวมถึงบอร์ดหลายชั้นที่ซับซ้อนสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีมาตรฐานสูง JLC ทำงานร่วมกับผู้ผลิตผลิตภัณฑ์รายใหญ่และอาจเป็น PCB ของอุปกรณ์ที่คุณใช้ เช่น แล็ปท็อปหรือโทรศัพท์มือถือที่ผลิตในโรงงานแห่งนี้

ขั้นตอนที่ 2: ส่วนประกอบ

สะพานเอช

H Bridge เป็นเพียงวงจรที่อนุญาตให้ใช้แรงดันไฟฟ้าข้ามโหลดในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง มักใช้สำหรับควบคุมมอเตอร์กระแสตรงในส่วนที่เคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ ข้อดีของการใช้มอเตอร์กระแสตรงคือhttps://rootsaid.com/arduino-gesture-controller/ เราสามารถย้อนกลับขั้วของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ข้ามโหลดโดยไม่ต้องดัดแปลงวงจร หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจร H Bridge นี้ โปรดดูที่ลิงค์นี้

L293D

L293D เป็นรูปแบบกะทัดรัดของวงจร H Bridge ในรูปแบบของ IC ที่ใช้วงจรดังกล่าว เป็นไอซีที่มี 8 พินในแต่ละด้าน (ทั้งหมด 16 พิน) ซึ่งมีวงจร H Bridge อิสระ 2 วงจร ซึ่งหมายความว่าเราสามารถควบคุมมอเตอร์สองตัวได้อย่างอิสระโดยใช้ไอซีเดี่ยว

L293D เป็นไดร์เวอร์มอเตอร์ทั่วไปหรือตัวขับมอเตอร์ IC ซึ่งช่วยให้มอเตอร์กระแสตรงสามารถขับเคลื่อนไปในทิศทางใดก็ได้ L293D เป็น IC 16 พิน ซึ่งสามารถควบคุมชุดมอเตอร์ DC สองตัวพร้อมกันในทิศทางใดก็ได้ หมายความว่าคุณสามารถควบคุมมอเตอร์ DC สองตัวด้วย L293D IC ตัวเดียว เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ L293D IC

Arduino Pro Mini

บอร์ดขนาดเล็กจิ๋วนี้ได้รับการพัฒนาสำหรับการใช้งานและโครงการต่างๆ ที่มีพื้นที่ระดับพรีเมียมและการติดตั้งจะทำอย่างถาวร

ขนาดเล็ก มีให้ในรุ่น 3.3 V และ 5 V ขับเคลื่อนโดย ATmega328 เนื่องจากมีขนาดเล็ก ในโครงการนี้ เราจะใช้บอร์ดนี้เพื่อควบคุมบอร์ดควบคุมมอเตอร์ที่ใช้ Arduino

Robot Chassis นี่คือโครงหุ่นยนต์ที่ฉันใช้สร้าง BLE Robot ของฉัน ฉันได้ชุดนี้ banggood.com ไม่เพียงแค่นี้ พวกมันยังมีเฟรมหุ่นยนต์ มอเตอร์ และเซ็นเซอร์เกือบทั้งหมดสำหรับการทำ Arduino, raspberry pi และงานอิเล็กทรอนิกส์และงานอดิเรกอื่นๆ

คุณจะได้รับทุกสิ่งเหล่านี้ในราคาถูกพร้อมการจัดส่งที่รวดเร็วและมีคุณภาพ และสิ่งที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับชุดนี้ก็คือมีเครื่องมือทั้งหมดที่คุณต้องการในการประกอบเฟรมเข้าด้วยกัน

ขั้นตอนที่ 3: การออกแบบวงจรและการพัฒนา PCB

คุณสมบัติของ Pro Mini Motor Shield PCB

• ควบคุมมอเตอร์ 2 ตัวอย่างอิสระในแต่ละครั้ง
• การควบคุมความเร็วอิสระโดยใช้ PWM
• ดีไซน์กะทัดรัด หัวต่อ 5 V, 12 V และ Gnd สำหรับส่วนประกอบเพิ่มเติม
• เพิ่มพลังด้วย Piggybacking
• รองรับโมดูลไร้สาย HC12

ตอนนี้เรามาดูวงจรของบอร์ดควบคุมมอเตอร์ของเรากัน ดูยุ่งไปหน่อย? ไม่ต้องกังวล ฉันจะอธิบายให้คุณ

ผู้ควบคุม

กำลังไฟฟ้าเข้าเชื่อมต่อกับตัวควบคุม 7805 7805 เป็นตัวควบคุม 5V ซึ่งจะแปลงแรงดันไฟฟ้าขาเข้า 7- 32V เป็นแหล่งจ่ายไฟ 5V DC ที่สม่ำเสมอ แหล่งจ่ายไฟ 5 V เชื่อมต่อกับอินพุตแรงดันไฟฟ้าของ Arduino รวมถึงการทำงานแบบลอจิคัลของ L293D IC มีไฟ LED แสดงสถานะที่ขั้ว 12V และ 5V เพื่อการแก้ไขปัญหาที่ง่ายดาย ดังนั้น คุณสามารถเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่ใดก็ได้ระหว่าง 7V ถึง 32 กับวงจรนี้ สำหรับบอทของฉัน ฉันชอบแบตเตอรี่ Lipo 11.1V

ตอนนี้ให้ฉันบอกคุณว่าฉันออกแบบวงจรและทำ PCB นี้จาก JLCPCB ได้อย่างไร

ขั้นตอนที่ 1 - การสร้างต้นแบบ

ขั้นแรกให้เชื่อมต่อส่วนประกอบทั้งหมดเข้าด้วยกันบนเขียงหั่นขนม เพื่อให้ฉันสามารถแก้ไขปัญหาได้อย่างง่ายดายหากมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น เมื่อฉันทำทุกอย่างถูกต้องแล้วฉันก็ลองใช้หุ่นยนต์และเล่นกับมันซักพัก ตอนนั้นฉันแน่ใจว่าวงจรทำงานอย่างถูกต้องและไม่ร้อนขึ้น

ขั้นตอนที่ 2 - แผนผัง

ในการวาดวงจรและการออกแบบ PCB เรามีเครื่องมือออกแบบ PCB ออนไลน์จาก EasyEDA ให้ความสามารถที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการออกแบบ PCB ออนไลน์และการพิมพ์ PCB ของแผงวงจรที่มีส่วนประกอบหลายร้อยชิ้นและหลายชั้นพร้อมแทร็กนับพัน

ฉันวาดวงจรใน EasyEDA ซึ่งรวมส่วนประกอบทั้งหมดบนเขียงหั่นขนม - โมดูล IC, Arduino Nano และ HC12 ซึ่งเชื่อมต่อกับพินดิจิตอลของ Arduino ฉันได้เพิ่มส่วนหัวที่เชื่อมต่อกับ Analog Pins และ Digital Pins ของปุ่มเหล่านี้จะมีประโยชน์ในอนาคต

นอกจากนี้ยังมี 5V, 12V, Gnd, โมดูลไร้สาย, หัวเข็มแบบดิจิตอลและอนาล็อกในกรณีที่คุณต้องการเพิ่มเซ็นเซอร์และอ่านค่าในอนาคต การแมปพินที่สมบูรณ์จะอธิบายไว้ในส่วนด้านล่าง

ตัวขับมอเตอร์ 1

• เปิดใช้งาน 1 - 5 (PWM)
• InM1A - 2InM1B - 3
• เปิดใช้งาน 2 - 6 (PWM)
• InM2A - 7In
• M2B - 4

HC12

• วิน - 5V
• Gnd - Gnd
• Tx/Rx - D10/D11

ขั้นตอนที่ 3 - การสร้างเค้าโครง PCB

ต่อไปเป็นการออกแบบ PCB PCB Layout เป็นส่วนสำคัญของการออกแบบ PCB เราใช้ PCB Layouts เพื่อสร้าง PCB จากแผนผัง ฉันออกแบบ PCB ที่สามารถประสานส่วนประกอบทั้งหมดเข้าด้วยกัน ก่อนอื่นให้บันทึกแผนผังและจากรายการเครื่องมือด้านบน คลิกที่ปุ่มแปลงและเลือก "แปลงเป็น PCB"

นี้จะเปิดหน้าต่าง ที่นี่ คุณสามารถวางส่วนประกอบภายในขอบเขตและจัดเรียงตามที่คุณต้องการ วิธีง่ายๆ กำหนดเส้นทางองค์ประกอบทั้งหมดคือกระบวนการ "เส้นทางอัตโนมัติ" ให้คลิกที่เครื่องมือ "เส้นทาง" และเลือก "เราเตอร์อัตโนมัติ"

ตัวเลือกการกำหนดเส้นทางออนไลน์ของ PCB

ซึ่งจะเปิดหน้าการกำหนดค่าเราเตอร์อัตโนมัติซึ่งคุณสามารถให้รายละเอียด เช่น ระยะห่าง ความกว้างของแทร็ก ข้อมูลเลเยอร์ ฯลฯ เมื่อคุณทำเสร็จแล้ว ให้คลิกที่ "เรียกใช้" นี่คือลิงค์ไปยัง EasyEDA Schematics และไฟล์ Gerber ของ L293D Arduino Motor Shield Board โปรดดาวน์โหลดหรือแก้ไขเค้าโครง schematics/PCB

แค่นั้นแหละ เค้าโครงของคุณเสร็จสมบูรณ์แล้ว เป็น PCB สองชั้นซึ่งหมายความว่ามีการกำหนดเส้นทางทั้งสองด้านของ PCB ตอนนี้คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ Gerber และใช้มันเพื่อผลิต PCB ของคุณจาก JLCPCB

ขั้นตอนที่ 4: รับ PCBs จาก JLCPCB

ขั้นตอนที่ 4 - ผลิต PCB คุณภาพสูง

JLCPCB เป็นบริษัทผู้ผลิต PCB ที่มีวงจรการผลิตเต็มรูปแบบ ซึ่งหมายความว่าพวกเขาเริ่มต้นจาก "A" และจบลงด้วย "Z" ของกระบวนการผลิต PCB

ตั้งแต่วัตถุดิบจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ทุกอย่างทำเสร็จใต้หลังคา ไปที่เว็บไซต์ JLCPCB และสร้างบัญชีฟรี

เมื่อคุณสร้างบัญชีสำเร็จแล้ว ให้คลิกที่ “อ้างตอนนี้” และอัปโหลดไฟล์ Gerber ของคุณ Gerber File มีข้อมูลเกี่ยวกับ PCB ของคุณ เช่น ข้อมูลเค้าโครง PCB ข้อมูลเลเยอร์ ข้อมูลระยะห่าง แทร็ก เป็นต้น

ด้านล่างตัวอย่าง PCB คุณจะเห็นตัวเลือกมากมาย เช่น ปริมาณ PCB พื้นผิว ความหนา สี ฯลฯ เลือกทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับคุณ เมื่อทำทุกอย่างเสร็จแล้ว ให้คลิกที่ "บันทึกลงรถเข็น"

ในหน้าถัดไป คุณสามารถเลือกตัวเลือกการจัดส่งและการชำระเงิน และชำระเงินได้อย่างปลอดภัย คุณสามารถใช้ Paypal หรือบัตรเครดิต/เดบิตในการชำระเงิน นั่นมันพวก มันจบแล้ว.

PCB จะถูกผลิตและจัดส่งภายในไม่กี่วันและจะถูกส่งไปยังหน้าประตูของคุณภายในระยะเวลาดังกล่าว

ขั้นตอนที่ 5: รหัส

ที่นี่ ฉันจะแบ่งปันรหัสสำหรับ HC12 Remote Controller และ RC Robot เพียงอัปโหลดโค้ดนี้ไปยังรีโมทคอนโทรลและหุ่นยนต์ DIY RC ของคุณ

นี่คือรหัสสำหรับ DIY RC Off Road Robot

ขั้นตอนที่ 6: รีโมทคอนโทรล

ในโพสต์ที่แล้ว ฉันแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการตั้งค่ารีโมตคอนโทรลระยะไกลสำหรับ RC Robot ของคุณ คุณสามารถใช้รีโมตคอนโทรลเดียวกันกับรหัสเดียวกันสำหรับโปรเจ็กต์นี้

ขั้นตอนที่ 7: ทดลองขับ

หลังจากอัปโหลดรหัสทั้งหมดในเครื่องส่งและหุ่นยนต์ เพิ่มพลัง

คุณสามารถใช้แบตเตอรี่ LiPo เพื่อจ่ายไฟให้กับหุ่นยนต์และแบตเตอรี่ 9V หรือ USB เพื่อเปิดเครื่องรีโมทคอนโทรล หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี ไฟ LED แสดงสถานะจะติดสว่าง

ตอนนี้ลองย้ายจอยสติ๊ก บอทควรเริ่มเคลื่อนไหวในตอนนี้