รถ IoT RC พร้อมรีโมทโคมอัจฉริยะหรือเกตเวย์: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

สำหรับโครงการที่ไม่เกี่ยวข้อง ฉันได้เขียนโค้ด Arduino เพื่อพูดคุยกับหลอดไฟอัจฉริยะ MiLight และรีโมทโคมไฟที่ฉันมีอยู่ในบ้าน

หลังจากที่ฉันสกัดกั้นคำสั่งจากรีโมทไร้สายได้สำเร็จ ฉันตัดสินใจสร้างรถ RC คันเล็กๆ เพื่อทดสอบโค้ด ปรากฎว่ารีโมท 2.4GHz ที่ใช้ในโคมไฟเหล่านี้มีวงแหวนสัมผัส 360 สำหรับเลือกสีและใช้งานได้ดีอย่างน่าประหลาดใจสำหรับพวงมาลัยรถ RC!

นอกจากนี้ ด้วยการใช้เกตเวย์ MiLight หรือฮับ ESP8266 MiLight คุณสามารถควบคุมรถจากสมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้!

ขั้นตอนที่ 1: ที่มาของโครงการนี้

โปรเจ็กต์นี้อิงจากกลุ่มผลิตภัณฑ์หลอดไฟอัจฉริยะไร้สายที่ออกสู่ตลาดเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตอนแรกพวกเขาขายเป็น LimitlessLED แต่หลังจากนั้นก็มีให้ใช้งานภายใต้ชื่ออื่น เช่น EasyBulb หรือ MiLight

แม้ว่าหลอดไฟเหล่านี้มักจะขายให้เข้ากันได้กับ WiFi แต่ไม่มีความสามารถ WiFi และแทนที่จะใช้เกตเวย์ที่รับคำสั่งที่ส่งผ่าน WiFi และแปลงเป็นโปรโตคอลไร้สาย 2.4GHz ที่เป็นกรรมสิทธิ์ หากคุณได้รับเกตเวย์ หลอดไฟสามารถควบคุมได้จากแอปสมาร์ทโฟน แต่ถ้าคุณไม่ได้รับ คุณยังคงสามารถควบคุมหลอดไฟเหล่านี้ได้โดยใช้รีโมทไร้สายแบบสแตนด์อโลน

หลอดไฟและรีโมตเหล่านี้เป็นกรรมสิทธิ์ แต่มีความพยายามในวิศวกรรมย้อนกลับโปรโตคอลและสร้างทางเลือกโอเพนซอร์ซสำหรับเกตเวย์ WiFi ซึ่งช่วยให้มีความเป็นไปได้ที่น่าสนใจบางอย่าง เช่น การใช้รีโมทสำหรับโครงการ Arduino ของคุณเอง ดังที่แสดงไว้ในคำแนะนำนี้

ขั้นตอนที่ 2: รับรีโมทที่เหมาะสม

หลอดไฟและรีโมท MiLight ไม่ได้ตั้งใจให้เปิด ดังนั้นจึงไม่มีเอกสารอย่างเป็นทางการเกี่ยวกับโปรโตคอล มีหลอดไฟหลายรุ่นและไม่สามารถเปลี่ยนได้อย่างแน่นอน

โปรเจ็กต์นี้ใช้ประโยชน์จากรีโมทสำหรับหนึ่งในสี่ประเภทของหลอดไฟที่มีอยู่ และการรู้วิธีแยกแยะประเภทด้วยสายตาจะช่วยให้คุณซื้อรีโมทที่เหมาะสมได้ สี่ประเภทคือ:

• RGB: หลอดไฟเหล่านี้มีสีและความสว่างที่ควบคุมได้ รีโมทมีวงล้อสีและปุ่มสลับสีขาวสามปุ่ม
• RGBW: หลอดไฟเหล่านี้ให้คุณเลือกระหว่างเฉดสีและเฉดสีขาวเดียว รีโมทมีวงล้อสี แถบเลื่อนความสว่าง ปุ่มเอฟเฟกต์สีเหลืองสามปุ่ม และปุ่มสลับกลุ่มสีเหลืองสี่ปุ่ม
• CCT: หลอดไฟเหล่านี้เป็นแสงสีขาวเท่านั้น แต่อนุญาตให้คุณเปลี่ยนจากสีขาวนวลเป็นสีขาวนวล รีโมทมีวงแหวนควบคุมสีดำและปุ่มกดสีขาว
• RGB+CCT: หลอดไฟสามารถแสดงสีได้ และสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่สีขาวนวลไปจนถึงสีขาวนวล รีโมตเป็นกลุ่มที่รกที่สุดในทั้งสี่และสามารถแยกความแตกต่างได้ด้วยแถบเลื่อนอุณหภูมิสี ปุ่มรูปพระจันทร์เสี้ยวแปลก ๆ และแถบแสงสีน้ำเงินรอบขอบ

โปรเจ็กต์นี้สร้างด้วยรีโมต RGBW และจะใช้งานได้กับรีโมตสไตล์นั้นเท่านั้น หากคุณต้องการลองทำโปรเจ็กต์นี้ด้วยตัวเอง ต้องแน่ใจว่าคุณมีรีโมตที่เหมาะสมเพราะไม่สามารถแทนที่กันได้*

การปฏิเสธความรับผิด: * นอกจากนี้ ฉันไม่สามารถรับประกันได้อย่างแน่นอนว่าโครงการนี้จะได้ผลสำหรับคุณ เป็นไปได้ที่คน MiLight อาจเปลี่ยนโปรโตคอลที่ใช้ในรีโมต RGBW ตั้งแต่ฉันซื้อของตัวเองเมื่อหลายปีก่อน เนื่องจากสิ่งนี้จะทำให้ผลิตภัณฑ์ของตนเข้ากันไม่ได้ ฉันจึงสงสัยว่าไม่น่าจะเป็นไปได้ แต่มีความเสี่ยงอยู่ที่นั่น

ขั้นตอนที่ 3: การใช้กับเกตเวย์ WiFi และสมาร์ทโฟน

หากคุณมีเกตเวย์ MiLight WiFi ไม่ว่าจะเป็นเกตเวย์อย่างเป็นทางการ หรือ DIY ESP8266 MiLight Hub คุณก็สามารถควบคุมรถได้โดยใช้แอปสมาร์ทโฟน MiLight บนโทรศัพท์หรือแท็บเล็ต

แม้ว่าโปรโตคอลวิทยุที่ใช้โดยหลอดไฟ MiLight จะไม่รองรับ WiFi แต่ฮับจะทำงานเป็นสะพานเชื่อมระหว่างเครือข่าย WiFi และเครือข่าย MiLight รถ RC มีลักษณะเหมือนหลอดไฟ ดังนั้นการเพิ่มสะพานเปิดโอกาสที่น่าสนใจในการควบคุมรถ RC จากสมาร์ทโฟนหรือจากพีซีผ่านแพ็กเก็ต UDP

ขั้นตอนที่ 4: ส่วนประกอบอื่นๆ

ส่วนประกอบสามอย่างมาจาก SparkFun Inventor's Kit v4.0 ซึ่งรวมถึง:

• งานอดิเรก Gearmotor - 140 RPM (คู่)
• ล้อ - 65 มม. (ยางยางคู่)
• เซ็นเซอร์ระยะอัลตราโซนิก - HC-SR04

รหัสของฉันไม่ได้ใช้เซ็นเซอร์วัดระยะทาง แต่ฉันใส่มันไว้บนรถบั๊กกี้เพราะมันดูเท่เหมือนไฟหน้า faux และฉันคิดว่าฉันอาจใช้ในภายหลังเพื่อเพิ่มความสามารถในการป้องกันการชน

ส่วนประกอบอื่นๆ ได้แก่

• Ball Caster โลหะรอบทิศทาง
• Arduino นาโน
• Arduino Nano radio shield RFM69/95 หรือ NRF24L01+
• ไดรเวอร์มอเตอร์ L9110 จาก eBay
• สายจัมเปอร์ชาย-หญิง

คุณจะต้องมีที่ใส่แบตเตอรี่ AA 4 ก้อนและแบตเตอรี่ รูปภาพของฉันแสดงที่ใส่แบตเตอรี่แบบพิมพ์ 3 มิติ แต่คุณจะต้องซื้อขั้วสปริงแยกต่างหาก และอาจไม่คุ้มกับความพยายาม!

คุณจะต้องใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติเพื่อพิมพ์โครงเครื่อง (หรือคุณอาจทำเป็นแฟชั่นจากไม้ก็ได้ มันไม่ซับซ้อนเกินไป)

คำเตือน:

ฉันใช้ Arduino Nano clone ราคาไม่แพง และพบว่ามันร้อนมากเมื่อขับรถเป็นเวลานาน ฉันสงสัยว่านี่เป็นเพราะตัวควบคุม 5V บนโคลนราคาไม่แพงนั้นได้รับการจัดอันดับต่ำกว่ามาตรฐานและไม่สามารถส่งกระแสไฟที่จำเป็นสำหรับวิทยุไร้สายได้ ฉันวัดว่า Arduino และวิทยุดึงเพียง 30mA ซึ่งอยู่ในข้อกำหนดสำหรับตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าของ Arduino Nano ของแท้ ดังนั้น หากคุณหลีกเลี่ยงโคลน ฉันสงสัยว่าคุณจะไม่มีปัญหา (แจ้งให้เราทราบในความคิดเห็นหากคุณพบอย่างอื่น!)

ขั้นตอนที่ 5: ทดสอบ Arduino และ Remote

ก่อนที่จะประกอบ RC buggy ควรตรวจสอบว่ารีโมทสามารถพูดคุยกับ Arduino ผ่านโมดูลวิทยุได้หรือไม่

เริ่มต้นด้วยการวาง Arduino Nano บนแผง RF หากขั้วต่อ USB หันไปทางซ้ายที่ด้านบน PCB ไร้สายควรหันไปทางขวาที่ด้านล่าง

ตอนนี้เสียบ Arduino Nano เข้ากับคอมพิวเตอร์ของคุณโดยใช้สาย USB และอัปโหลดภาพร่างที่ฉันรวมไว้ในไฟล์ zip เปิดจอภาพอนุกรมและกดปุ่มบนรีโมท ไฟควรสว่างบนรีโมท (ถ้าไม่ ให้ตรวจสอบแบตเตอรี่)

หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี คุณควรเห็นข้อความในหน้าต่างเทอร์มินัลทุกครั้งที่คุณกดปุ่ม ใช้นิ้วหมุนไปรอบๆ วงล้อสัมผัสสีและสังเกตค่าที่เปลี่ยนไปของ "ฮิว" นี่คือสิ่งที่จะบังคับรถ!

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้นตอนนี้ใช้ได้ เนื่องจากไม่มีประเด็นใดที่จะดำเนินการต่อไปได้!

ขั้นตอนที่ 6: การพิมพ์และการประกอบแชสซี

ฉันได้รวมไฟล์ STL สำหรับชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติแล้ว สำหรับไฟล์ CAD สามารถดูได้ที่นี่ มีสามส่วนคือโครงยึดมอเตอร์ด้านซ้ายและขวาและโครงเครื่อง

ขายึดมอเตอร์ด้านซ้ายและขวาสามารถติดเข้ากับมอเตอร์ได้โดยใช้สกรูไม้ จากนั้น ตัวยึดมอเตอร์จะยึดติดกับแชสซีโดยใช้น็อตและสลักเกลียว M3 (หรือกาว หากต้องการ) ลูกล้อยึดติดกับด้านหน้าของโครงเครื่องโดยใช้สกรูและสลักเกลียวสี่ตัว

ขั้นตอนที่ 7: การเพิ่มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

โบลต์ไดรเวอร์สเต็ปเปอร์บนแชสซีและต่อสายไฟจากมอเตอร์เข้ากับสกรูที่ขั้วของไดรเวอร์ ฉันใช้การเดินสายต่อไปนี้:

• มอเตอร์ด้านซ้ายสีแดง: OB2
• มอเตอร์ด้านซ้ายสีดำ: OA2
• มอเตอร์ขวาสีแดง: OB1
• มอเตอร์ขวาสีดำ: OA1

เรียกใช้พลังงานจากด้านบวกของแบตเตอรี่ไปยัง Vcc บน PCB ไดรเวอร์ stepper และ Vin บน Arduino เรียกใช้ด้านลบของแบตเตอรี่ไปที่ GND บน GND บน Arduino คุณจะต้องบัดกรีสายเคเบิล Y เพื่อทำสิ่งนี้ให้สำเร็จ

สุดท้าย ทำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ให้สมบูรณ์โดยใช้สายจัมเปอร์เพื่อเชื่อมต่อพินต่อไปนี้บน Arduino กับไดรเวอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์:

• Arduino pin 5 -> Stepper Driver IB1
• Arduino ขา 6 -> ไดรเวอร์ Stepper IB2
• Arduino pin A1 -> ไดร์เวอร์ Stepper IA1
• Arduino pin A2 -> ไดร์เวอร์ Stepper IA2

ขั้นตอนที่ 8: ทดสอบหุ่นยนต์

ตอนนี้ให้กดปุ่มและดูว่าหุ่นยนต์เคลื่อนที่หรือไม่! หากมอเตอร์ดูเหมือนกลับด้าน คุณสามารถปรับการเดินสายไฟบนหุ่นยนต์ หรือคุณสามารถแก้ไขบรรทัดต่อไปนี้ในร่าง Arduino:

L9110 ซ้าย (IB2, IA2); L9110 ขวา (IA1, IB1);

หากจำเป็นต้องเปลี่ยนมอเตอร์ด้านซ้ายและขวา ให้เปลี่ยนตัวเลขในวงเล็บดังนี้:

L9110 ซ้าย (IB1, IA1); L9110 ขวา (IA2, IB2);

หากต้องการย้อนกลับเฉพาะทิศทางของมอเตอร์ด้านซ้าย ให้สลับตัวอักษรในวงเล็บเป็นมอเตอร์ด้านซ้าย ดังนี้:

L9110 ซ้าย (IA2, IB2);

ในการกลับทิศทางของมอเตอร์ด้านขวา ให้สลับตัวอักษรในวงเล็บเป็นมอเตอร์ที่ถูกต้อง ดังนี้:

L9110 ขวา(IB1, IA1);

นั่นคือทั้งหมด! ขอให้โชคดีและสนุก!