WIFI бақылайтын ZUMO робот: 3 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Жабдыққа шолу:

RedBearLab CC3200:

Texas Instrument SimpleLink CC3200 құрылғысы сымсыз MCU болып табылады, ол 80 МГц жиілікке дейін жұмыс істейтін жоғары өнімді ARM Cortex-M4 ядросын біріктіреді, бұл бір ғана IC көмегімен бүкіл қосымшаны әзірлеуге мүмкіндік береді. Бұл құрылғыға жылдам параллель камера интерфейсі, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C және төрт каналды ADC қоса алғанда, көптеген сыртқы құрылғылар кіреді. Қуатты басқарудың қосалқы жүйесі төмен тұтынылатын қуат кернеуінің кең диапазонын қолдайтын біріктірілген DC-DC түрлендіргішін қамтиды.

Негізгі мүмкіндіктер:-CC3200 екі ядролы MCU: қолдану үшін 80 МГц жиілігіндегі ARM Cortex-M4 ядросы және Wi-Fi желісін өңдеуге арналған арнайы ARM ядросы.

- пайдаланушыға арналған файлдық жүйесі бар 256 КБ жедел жады 1 МБ сериялық флэш -жады. - AES, DES, 3DES, SHA2 MD5, CRC және бақылау сомасын қосқанда, жетілдірілген жылдам қауіпсіздікке арналған аппараттық крипто қозғалтқышы.

- 27-ге дейін жеке бағдарламаланатын, мультиплексті GPIO түйреуіштері, соның ішінде жылдам параллель камера интерфейсі, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C және төрт каналды ADC.

-TLS және SSL қосылымдары үшін 256 разрядты AES шифры бар жылдам, қауіпсіз Wi-Fi және интернет байланысы үшін қуатты крипто қозғалтқышы.

- SmartConfig технологиясы, AP режимі және WPS2 жеңіл және икемді Wi-Fi қамтамасыз ету үшін

Zumo Robot v1.2:

Zumo роботты басқару тақтасы - бұл негізгі контроллер ретінде CC3200 немесе үйлесімді құрылғылармен пайдалануға арналған қалқан. Оның өлшемдері әр жағынан 10 см -ден аспайды. Протекторларды жылжыту үшін 75: 1 HP екі шағын металл редукторы пайдаланылады, бұл көп момент пен секундына шамамен 2 фут (60 см/с) жылдамдықты қамтамасыз етеді. Сондай-ақ, оған басқа роботтар сияқты заттарды айналдыру үшін шассидің алдыңғы жағына орнатылған 0,036 дюймдік лазермен кесілген тот баспайтын болаттан жасалған сумо пышағы және Zumo-ның алдыңғы жиегіне (сумо пышағының артында) орнатылған шағылысу датчигі кіреді. Zumo -ға оның алдындағы жердегі ерекшеліктерді анықтауға мүмкіндік береді, мысалы, келесі жолдар немесе аулақ болу үшін жиектер.

Негізгі ерекшеліктер:- H-Bridge қос мотор драйверлері.

- Зумер.

- Пайдаланушы жарық диоды мен батырмасы.

- үш осьті акселерометр, компас және гироскоп

1 -қадам: Жабдықты орнату

Аппараттық құралдарға қойылатын талаптар:

RedBearLab CC3200

 Arduino v1.2 үшін Zumo робот

 2,54 мм көлеміндегі екі еркек тақырыптары

 Екі әйел-әйел премиум-секіргіш сымдары

 Төрт АА батареясы

Arduino v1.2 үшін алдын ала құрастырылған Zumo роботынан бастап, жаңа Zumo CC3200 құрудың бірнеше қадамдары бар:

 Zumo қалқанына тақырыптар тізімін дәнекерлеу Arduino пайдаланушы нұсқаулығына арналған Pololu Zumo Shield Zumo роботы жинағынан қалай жиналатынын және 16 -бетте оны жаңа бөлшектерді қосу үшін жеткілікті түрде бөлшектеуді сипаттайды. Бөлшектеу процесі қысқаша түрде баяндалған және төменде түсіндірме берілген.

1. Шассидегі жолдарды алып тастаңыз және қозғалтқыш біліктерінен екі жетекші дөңгелекті абайлап сырғытыңыз.

[Тісті доңғалақтар қозғалтқыш біліктеріне өте мықтап бекітілген: оларды алып тастаудың ең қауіпсіз әдісі - жұлдызшаны кішкене шұңқырға салып, қозғалтқыш білігіне 3/32 дюймдік түйреуішпен (немесе кішкене шегемен) ақырын тигізу. Іс жүзінде қозғалтқыш біліктерінен жұлдызшаларды толығымен алып тастау қажет емес; оларды шассидің сыртына сырғыту арқылы, бірақ әлі де білікте қалқанды шассиден ажыратуға болады. Оларды толығымен алып тастамасаңыз, кейінірек жұлдызшаларды қалпына келтіру оңай болады.]

2. Батарея қақпағын және батареяларды шассиден алыңыз.

3. Қалқанды корпусқа бекітетін бұрандалар мен гайкалардың төрт жиынтығын бұрап алыңыз. Батарея терминалының серіппесін қысыңыз және аккумулятордың екі терминалын шассидегі тесіктерден ақырын босатыңыз. Қозғалтқыш шассиден бөлінген кезде қалқанға бекітілген күйінде қалады.

5. Аралық пластинаның алдыңғы бөлігін алу үшін екі қозғалтқышты қалқаннан абайлап бүгіңіз.

[Екі аралықты да жаңа тақырыптарға дәнекерлеу үшін алып тастау керек, және олар екі жақты симметриялы емес, бірақ оларды қайта жинау процесі жақсы жүруі үшін олардың орналасуына мұқият назар аударғыңыз келеді.]

6. 5, 6, 9 және 10 түйреуіштерге қол жеткізуді қамтамасыз ететін Zumo қалқанына бір қатар тақырыптарды дәнекерлеңіз.

7. Сіз бөлшектеу процедурасын керісінше орындау арқылы Zumo -ны қайта жинай аласыз.

[Аралық пластинаның бөліктерін бастапқыда орнатылған күйінде ауыстыруға тырысыңыз. Олар екі жақты симметриялы болмағандықтан, қателесіп, аралықтарды төңкеріп қою оңай. Артқы бөлгіштің артқы шетінде қосу/өшіру қосқышының жанындағы «заряд қосқыш» тақырыбына орын босату үшін бір жағында қосымша кең ойық бар. Артқы бөліктің батарея корпусы мен қалқанның арасында жақсы орналасқанына көз жеткізіңіз.]

 5 және 9 түйреуіштер арасындағы өтпелі сымды және 6 мен 10 түйреуіштер арасындағы басқа сымды жалғаңыз.

Ескерту: RedBearLab CC3200 тақтасы PWM шығысын тек 5 және 6 -штырьдерде қолдайды, ал; Zumo қалқаны 9 және 10 түйреуіштерді DRV8835 мотор драйверінің PWM кірістеріне қосады. Осылайша, бұл екі секіргіш қажет.

 Zumo шағылыстыру датчигінің массивін Zumo -ның алдыңғы түбінен ажыратыңыз. Ескерту: RedBearLab CC3200 Zumo -ға қосылған кезде Zumo шағылысу датчигінің массивін ешқашан пайдаланбаңыз; датчиктер 5В сигналдарын шығарады, олар CC3200 максималды 1,5В аналогтық кірістеріне біржола зақым келтіруі мүмкін.

 RedBearLab CC3200 бағдарламасын Zumo қалқанының жоғарғы жағына қосыңыз.

2 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

 Energia version17 MT: RedBearLab CC3200 LP бағдарламасында орындалатын қосымшаларды құру және іске қосу.

Ескертпе: Energia 0101E0017 шығарылымын ғана қолданыңыз.

 2.2.1 өңдеу: Zumo CC3200 басқаратын хосттық бағдарламаны іске қосу үшін. Ескерту: Processing 2.x бағдарламасын 3.x емес, міндетті түрде жүктеңіз; көптеген мысалдар Processing 3.x -ке әлі көшірілмеген кітапханаларды қолданады.

Бағдарламалық қамтамасыз етуді орнату:

 Energia17 MT нұсқасын орнатыңыз, осылайша сіз Zumo -да жұмыс істейтін эскиздер құрып, құра аласыз. Егер сіз Windows -тың Energia нұсқасын қолдансаңыз, сонымен қатар: - RedBearLab USB драйверлерін Energia MT бағдарламасын RedBearLab CC3200 -ге жүктеуді және Windows COM порты арқылы CC3200 -мен сериялық байланысты қосуды қосу үшін орнату қажет.

- Windows үшін CC3200 драйверлерін орнатыңыз (толығырақ «CC3200 LaunchPad» бөліміндегі нұсқауларды қараңыз).  Processing 2.2.1 орнатыңыз, осылайша сіз Zumo-мен Wi-Fi арқылы байланысатын эскиздерді оңай жасай аласыз.

Ақаулықтарды жою: Егер сіз Windows жүйесін қолдансаңыз және Energia CC3200 жүйесіне жүктей алмаса, Windows үшін CC3200 драйверлерін орнатқаныңызға көз жеткізіңіз. Егер орнатудан кейін Energia әлі жүктей алмаса, cc3200_drivers_win/i386/ftd2xx.dll файлын Energia жүктеу бағдарламасы (cc3200load.exe) бар қалтаға көшіріңіз: Energia_installation_folder/hardware/tools/lm4f/bin.

3 -қадам: демо

Жоғарыда сипатталған бағдарламалық қамтамасыз ету құралдарын орнатқаннан және орнатқаннан кейін, Zumo CC3200 аппараттық құралдарының негізгі мүмкіндіктерін өңдеу эскизімен байланысатын қарапайым Energia MT эскизінің көмегімен көрсетуге болады. Бұл эскиздер Zumo қозғалтқыштарының қарапайым пернетақтасын басқаруды қамтамасыз етеді және Zumo акселерометрі мен гиро деректерін нақты уақытта көрсетеді.

ZumoTest демонстрациясын құру және жүктеу:

 Zumo -ны компьютерге USB кабелі арқылы қосыңыз.

- Zumo Bot қуат қосқышын «өшірулі» күйге ауыстырыңыз (қуат CC3200 -ге USB қосылымы арқылы жеткізіледі).

- RedBearLab CC3200 USB құрылғысын компьютердің USB порттарының біріне қосыңыз.

 «ZumoTest» қалтасын тіркемелерден шығарып, ZumoTest/ZumoTest.ino файлын екі рет шертіңіз. Ескертпе: Energia MT орнатқаннан кейін эскизді бірінші рет екі рет басқанда, Windows сізден эскизді қандай бағдарлама ашуы керектігін сұрайды. Energia MT қондырғысына өтіңіз және energia.exe бағдарламасын.ino файлдарымен байланыстырыңыз.

Energia MT IDE ішінде:- RedBearLab CC3200 EMT тақтасын таңдаңыз (Tools> Board> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz) арқылы)

- Zumo -ға қосылған COM портын таңдаңыз (Құралдар> Сериялық порт> COMx арқылы). Егер сіз Windows жүйесін қолдансаңыз, бұл құрылғы менеджеріндегі «Порттар (COM & LPT)» астында пайда болатын «mbed сериялық порты».

 RedBearLab CC3200 қалпына келтіру түймесін басып, босату арқылы CC3200 -ді қалпына келтіріңіз. Ескерту: кейде Energia MT эскиздерді RedBearLab CC3200 -ге жүктеуде қиындықтарға тап болады. Бұл жағдайда бұл USB кабелін ажыратуға және қайта қосуға көмектеседі және қайта жүктеуге тырысады.

 Жоғарыдағы ZumoTest эскизі «құпия сөз» құпия сөзі бар «zumo-test» деп аталатын меншікті желіні іске қосады, оны дербес компьютер анықтай алады. - ДК-ді zumo-test WiFi желісіне қосыңыз

 “Zumo Test Sketch” қалтасын ашыңыз және zgraph/zgraph.pde файлын екі рет басыңыз.

Ескерту: өңдеуді орнатқаннан кейін эскизді бірінші рет қосқанда, Windows сізден эскизді қандай бағдарлама ашуы керектігін сұрайды. Процессинг қондырғысына өтіңіз және орындалатын Process.exe файлын.pde файлдарымен байланыстырыңыз.

Өңдеу IDE ішінде:

- Эскизді іске қосуды бастау үшін Іске қосу түймесін басыңыз

- графикалық терезенің пайда болуын күтіңіз және Zumo -дан акселерометр мәліметтерін үздіксіз алуды және көрсетуді бастау үшін 'c' әрпін теріңіз. Сіз үдеу деректерінің үш бөлек сызық сызығын көруіңіз керек, олардың біреуі x, y және z осі үшін. Зумоның кез келген қозғалысы осы сюжеттердің тез өзгеруінен көрінуі керек. Графикалық терезеде фокус болған кезде 'G' теру арқылы нақты уақыттағы гиро деректерін көрсетуге ауысуға болады және 'A' теру арқылы нақты уақыттағы жеделдету дисплейіне қайта ауысуға болады.

Сондай -ақ, Zumo CC3200 -ді 'w', 'a', 's', 'd' және '' (бос орын) пернетақта пернелерінің көмегімен жүргізуге болады. 'W' - алға қарай жетелеу

'a' - солға бұрылу

's' - артқа қарай жүру

'd' - оңға бұрылу

' - stop Қосымша пернетақта пәрмендері үшін zgraph/zgraph.pde файлын қараңыз.

Zumo Balancing демонстрациясын құрыңыз және жүктеңіз

 Өңдеу кітапханасын орнатыңыз: Бұл демо ControlP5 (өңдеуге арналған GUI кітапханасы) талап етеді және оны тіркемелерден жүктеуге болады. Бұл кітапхананы өңдеуде орнату үшін келесі нұсқауларды орындаңыз.

- Өңдеу қосымшасын іске қосыңыз

- Файл> Параметрлер мәзірінің тармағын таңдап, «Эскиз кітабының орналасуын» іздеу арқылы «Өңдеу эскизі» қалтасын табыңыз.

- ControlP5 қалтасын эскиз кітабының кітапханалар қалтасына көшіріңіз. Егер сіз кітапхананы бірінші рет орнатсаңыз, сізге кітапханалар қалтасын жасау қажет болады.

 Zumo -ны компьютерге USB кабелі арқылы қосыңыз.

- Zumo Bot қуат қосқышын «өшірулі» күйге ауыстырыңыз (қуат CC3200 -ге USB қосылымы арқылы жеткізіледі).

- RedBearLab CC3200 USB құрылғысын компьютердің USB порттарының біріне қосыңыз.

 «ZumoBalance» қалтасын тіркемелерден шығарып, ZumoBalancing/Balancing.ino файлын екі рет шертіңіз. Energia MT IDE ішінде:

- RedBearLab CC3200 EMT тақтасын таңдаңыз (Tools> Board> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz) арқылы)

- Zumo -ға қосылған COM портын таңдаңыз (Құралдар> Сериялық порт> COMx арқылы). Егер сіз Windows жүйесін қолдансаңыз, бұл құрылғы менеджеріндегі «Порттар (COM & LPT)» астында пайда болатын «mbed сериялық порты».

 RedBearLab CC3200 қалпына келтіру түймесін басып, босату арқылы CC3200 қалпына келтіріңіз.

Ескерту: кейде Energia MT эскиздерді RedBearLab CC3200 -ге жүктеуде қиындықтарға тап болады. Бұл жағдайда бұл USB кабелін ажыратуға және қайта қосуға көмектеседі және оны қайта жүктеуге тырысады.

 Жоғарыдағы ZumoBalancing эскизі «құпия сөз» құпия сөзі бар «zumo-balancing» деп аталатын меншікті желіні бастайды, оны компьютер анықтай алады.

1. ДК-ді zumo-теңгерімді Wi-Fi желісіне қосыңыз

 Қосымшадағы «Zumo Balance Sketch» қалтасын ашыңыз және zbalacing/zbalancing.pde файлын екі рет басыңыз.