ESP8266 WIFI AP басқарылатын төрт робот: 15 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Бұл 12 DOF немесе төрт аяқты (төртбұрышты) роботты серво драйвері бар SG90 серво көмегімен жасауға арналған нұсқаулық және оны смартфон браузері арқылы WIFI веб -сервері арқылы басқаруға болады.

Бұл жобаның жалпы құны шамамен 55 АҚШ долларын құрайды (электронды бөлшектер мен пластикалық роботтар үшін)

1 -қадам: жақтауды дайындаңыз

Барлық 3D нысанын жүктеу тегін @ www.myminifactory.com немесе www.thingiverse.com

Оны аяқ, жамбас және сан сияқты кейбір бөліктерге материалдық қолдау көмегімен басып шығарыңыз

Басылған бөліктер тізімі:

1x негізгі корпус

1x мұқаба

1x Батарея ұстағыш

4x жамбас (A & B түрі)

4x Thight (A & B түрі)

4x фут (A & B түрі)

4x қалқан

12х втулка + 12х 2 мм бұранда

2 -қадам: Робот жақтауын құрастыру

жақтауды монтаждау үшін жоғарыдағы бейнені біртіндеп орындаңыз, бұранда 2 мм саңылауға арналған

3 -қадам: электронды бөлшектер (Wemos D1 Mini)

Нарықта NodeMCU нұсқасы өте көп және олардың функционалдығы бірдей, бұл жоба үшін мен Wemos D1 Mini -ді таңдаймын.

Бұл бөлік кіру нүктесі ретінде біздің төртбұрыштар үшін веб -серверлер ретінде қызмет етеді.

Сізге қажет нәрсе - Quadruped AP -ге қосылу және роботтың барлық қозғалысын басқару, мүмкін болашақ жоба үшін ол сізге қажет барлық сенсорлар тақтасын көрсетеді …

Бұл D1 шағын-бұл ESP-8266EX негізіндегі шағын WIFI тақтасы. және оның 11 цифрлық кіріс/шығыс түйреуіштері бар, барлық түйреуіштерде үзіліс/pwm/I2C/бір сымды қолдау бар (D0 қоспағанда) 1 аналогтық кіріс (максималды кіріс 3,3В) және микро USB қосылымы бар

Қалай бастау керек:

1. For Arduino веб -сайтынан Arduino 1.6.7 үшін орнатыңыз.
2. Arduino үшін іске қосыңыз және Параметрлер терезесін ашыңыз.
3. Қосымша тақта менеджерлерінің URL мекенжайлары өрісіне. Бірнеше URL мекенжайларын үтірмен бөліп қосуға болады.
4. Tools → Board: xxx → Boards Manager ашыңыз және ESP8266 қауымдастығының esp8266 бағдарламасын орнатыңыз (және орнатқаннан кейін Tools> Board мәзірінен ESP8266 тақтасын таңдауды ұмытпаңыз).

Толық ақпарат алу үшін жоғарыдағы бейнені тексеруге болады

Aliexpress -те іздеу үшін мына жерді басыңыз

Бұл жоба үшін сізге осы түйреуішті қосу қажет:

1. NodeMCU RX түйрегіші Arduino Nano TX түйреуішіне қосылады
2. NodeMCU TX түйрегіші Arduino Nano RX түйреуішіне қосылады
3. NodeMCU G істігі DC-DC мини 5v Stepdown (-) шығыс түйреуішіне қосылады
4. NodeMCU5V түйреуіші DC-DC мини 5v Stepdown (+) шығыс түйреуішіне қосылады

PS: Бұл тақтаны бағдарламалау үшін arduino-ға бекітілген барлық істікті ажырату керек және DC-DC төмен түсіру керек, әйтпесе қате пайда болады …

4 -қадам: электронды бөлшектер (Arduino Nano)

NodeMCU -мен бірдей, arduino тақтасы үшін Arduino Pro Mini, Arduino Nano немесе басқалары сәйкес келетін кез келген тақтаны қолдануға болады.

Бірақ бұл жоба үшін мен Arduino Nano -ны таңдаймын, себебі маған көп түйреуіш қажет емес, ол кішкентай және оны бағдарламалау үшін FTDI қажет емес.

Aliexpress -те іздеу үшін мына жерді басыңыз

Бұл жоба үшін мен жай ғана қолданамын:

1. Arduino nano RX түйрегіші NodeMCU TX түйреуішіне қосылады
2. Arduino nano TX түйрегіші NodeMCU RX түйреуішіне қосылады
3. Ardiono nano A4 түйреуіші PCA9685 SDA түйреуішіне қосылады
4. Arduino nano A5 түйрегіші PCA9685 SCL түйреуішіне қосылады
5. Arduino nano GND түйреуіші DC-DC мини 5v Stepdown (-) шығыс түйреуішіне қосылады
6. Arduino nano 5V істікшесі DC-DC мини 5v Stepdown (+) шығыс түйреуішіне қосылады

толығырақ білу үшін жоғарыдағы схеманы қараңыз

PS: Бұл тақтаны бағдарламалау үшін NodeMCU-ге бекітілген барлық істікті ажырату керек және DC-DC төмен түсіру керек, әйтпесе қате пайда болады …

5 -қадам: электронды бөлшектер (Tower Pro 9g Micro Servo)

Бұл ең танымал шағын серво. Салмағы небәрі 9 грамм және сізге 1,5 кг/см момент береді. Оның мөлшеріне байланысты өте күшті. Сәуле түріндегі роботтар үшін қолайлы.

PS: Бұл серво тек 180 градусқа бұрыла алады

Басты ерекшеліктер:

• Мөлдір дене

• Жеңіл

• Шудың аз сипаттамалары:

• Өлшемдері: 22,6 x 21,8 x 11,4 мм

• Қосқыш сымының ұзындығы: 150 мм

• Жұмыс жылдамдығы (жүктемесіз 4,8 В): 0,12 сек / 60 градус

• Тұрақты момент (4,8 В): 1,98 кг/см

• Температура диапазоны: 30-60 ° C (-22-140 ℉)

• Өлі жолақтың ені: 4 усек

• Жұмыс кернеуі: 3,5 - 8,4 Вольт

Aliexpress -те SG90 серво іздеу үшін мына жерді басыңыз

6 -қадам: электронды бөлшектер (16 -арналы 12 -разрядты PWM/сервистік драйвер - I2C интерфейсі - Arduino үшін PCA9685)

Робот жаяу жүргінші жасағыңыз келе ме? бірақ тек микроконтроллерді пайдалану PWM шығысының шектеулі санына ие, және сіз өзіңізді таусылып қаласыз! Adafruit 16-арналы 12 биттік PWM/Servo драйвері-I2C интерфейсімен емес. Бұл pwm және servo драйверлерінің үзілісімен сіз PWM-дің еркін жұмыс істейтін 16 шығысын екі түйреуішпен басқара аласыз! 16 -дан астам PWM шығысын іске қосу қажет пе? Проблема жоқ. 992 PWM -дің керемет шығуына дейін 62 сұлулыққа дейін тізбек.

Бұл тақта/чип 0x60-0x80 арасындағы I2C 7-биттік адресті қолданады, оны секіргіштермен таңдауға болады Терминалды блокты енгізу үшін (немесе бүйірінде 0,1 дюймдік үзінділерді қолдануға болады) Терминал блогының кірістегі кері полярлықты қорғау Жасыл қуатты жақсы жарықдиодты 3 түйіспелі коннекторлар 4 адамнан тұрады, осылайша сіз бірден 16 серво қосуға болады (Серво штепсельдері 0,1 дюймге қарағанда сәл кеңірек, осылайша сіз 4 тізбекті 0,1 «тақырыптық» тізбектей «конструкциясында бір-бірімен қатар орналастыра аласыз. V+ желісіндегі конденсатор (қажет болған жағдайда) барлық шығыс желілерінде 220 Ом сериялы резисторлар оларды қорғау үшін және 6-адреске арналған светодиодтардың қосқыштарын тривиальды ету үшін i2c-басқарылатын PWM драйверін орнатылған сағаты бар. TLC5940 отбасынан айырмашылығы, сіз оны микроконтроллерге байланыстыратын сигналды үнемі жіберіп отырудың қажеті жоқ, ол 5В үйлесімді, демек сіз оны 3,3В микроконтроллерден басқара аласыз және 6В шығысқа дейін қауіпсіз басқара аласыз (бұл ақ немесе көк L басқарғыңыз келсе жақсы 3.4+ тура кернеуі бар ЭД) 6 адресті таңдауға арналған түйреуіштер, осының арқасында 62 -ге дейін бір i2c шинасына сым қосуға болады, барлығы 992 шығыс - бұл көптеген серво немесе жарық диодты реттелетін жиілік PWM шамамен 1,6 КГц 12 биттік әрбір шығыс үшін ажыратымдылық-серво үшін, бұл 60 Гц жаңарту жиілігінде шамамен 4us ажыратымдылығын білдіреді. Конфигурацияланатын тартылатын немесе ашық ағызылатын шығыс Барлық шығуларды жылдам өшіру үшін шығыс қосқыш түйреуіші.

Aliexpress -те іздеу үшін мына жерді басыңыз

Бұл жобада бізге барлық аяқтар үшін 12 CH қажет (бір аяққа 3CH), осы PCA9685 түйреуішін Arduino Nano -ға қосыңыз:

1. PCA9685 VCC DC-DC мини 5v Stepdown (+) шығыс түйреуішінің шығуы
2. PCA9685 GND DC-DC мини 5v Stepdown (-) шығыс түйреуішінің шығуы
3. PCA9685 Servo (PWM) қуаты V+ UBEC (+) шығыс түйреуішінің шығуы
4. PCA9685 UBEC (-) шығыс түйрегінен шығатын GDV Servo (PWM) қуаты
5. PCA9685 SDA pinto arduino nano A4 түйреуішіне
6. PCA9685 SCL түйрегіші arduino nano A5 түйреуішіне
7. PCA9685 CH0 алдыңғы оң жаққа қарай, кабель түсі PCA9685 ұясының түсіне сәйкес келуі керек (сары, қызыл, қоңыр/қара)
8. PCA9685 CH1 алдыңғы оң аяққа, кабель түсі PCA9685 ұясының түсіне сәйкес келуі керек (сары, қызыл, қоңыр/қара)
9. PCA9685 CH2 алдыңғы оң жамбасына, кабель түсі PCA9685 ұясының түсіне сәйкес келуі керек (сары, қызыл, қоңыр/қара)
10. PCA9685 CH4 артқы оң жаққа қарай, кабель түсі PCA9685 ұясының түсіне сәйкес келуі керек (сары, қызыл, қоңыр/қара)
11. PCA9685 CH5 артқы оң аяққа, кабель түсі PCA9685 ұясының түсіне сәйкес келуі керек (сары, қызыл, қоңыр/қара)
12. PCA9685 CH6 артқы оң жамбасына, кабель түсі PCA9685 ұясының түсіне сәйкес келуі керек (сары, қызыл, қоңыр/қара)
13. PCA9685 CH8 алдыңғы солға қарай, кабель түсі PCA9685 ұясының түсіне сәйкес келуі керек (сары, қызыл, қоңыр/қара)
14. PCA9685 CH9 алдыңғы сол аяққа, кабель түсі PCA9685 ұяшығының түсіне сәйкес келуі керек (сары, қызыл, қоңыр/қара)
15. PCA9685 CH10 алдыңғы сол жақ жамбасына, кабель түсі PCA9685 ұясының түсіне сәйкес келуі керек (сары, қызыл, қоңыр/қара)
16. PCA9685 CH12 артқы солға қарай, кабель түсі PCA9685 ұясының түсіне сәйкес келуі керек (сары, қызыл, қоңыр/қара)
17. PCA9685 CH13 артқы сол аяққа, кабель түсі PCA9685 ұясының түсіне сәйкес келуі керек (сары, қызыл, қоңыр/қара)
18. PCA9685 CH14 артқы сол жамбас үшін кабель түсі PCA9685 ұяшығының түсіне сәйкес келуі керек (сары, қызыл, қоңыр/қара)

PS: Кейбір PCA9685 -де түс кодының ұясы жоқ, сондықтан SG90 сервосындағы сары кабель PWM деректер түйреуішіне, қызыл кабель V+ түйреуішіне, ал қара/қоңыр GND түйреуішіне өтетініне көз жеткізіңіз

7 -қадам: PWM -ден сервистік түйреуге қосылу

PCA9685 пен серверлер арасындағы түйреуішті салыстыру үшін жоғарыдағы суретті шертіңіз және үлкейтіңіз

PS: Сіз бұл жобада 16 CH -тан 12CH -ды ғана қолдана аласыз, сондықтан сізде әлі де 4CH қалды, оған радарлық серво қою немесе оған нерфтерлік қаруды қою сияқты … Ардуино мен NodeMCU -ге қосымша кодты енгізіңіз

8 -қадам: электронды бөлшектер (UBEC)

3A-UBEC-бұл 2-6 ұялы литий батареялар жиынтығымен (немесе 5-18 ұялы NiMh /NiCd аккумуляторы) жеткізілетін тұрақты ток пен тұрақты токтың реттегіші және ол қабылдағыш, гиро мен сервос үшін тұрақты қауіпсіз кернеуді шығарады. Бұл RC тікұшағы үшін өте қолайлы. UBEC сызықтық режимімен салыстырғанда, коммутаторлы UBEC режимінің жалпы тиімділігі жоғары.

Бұл жобада біз оны барлық сервоприводтарды қуаттандыру үшін қолданамыз, ол сүзгіге ие, сондықтан ол мотордың істен шығуына әсер ететін шуды азайтады және робот жүктемесін көтеру үшін жеткілікті жоғары амперге ие.

Aliexpress -те іздеу үшін мына жерді басыңыз

Қосылымды түйреу:

1. UBEC (+) RED PCA9685 Servo (PWM) қуатына V+шығатын түйреуіш
2. UBEC (-) BLACK PCA9685 Servo (PWM) қуатына GND шығыс штыры GND
3. UBEC (+) ҚЫЗЫЛ Батарея (+) түйреуішіне кіріс
4. UBEC (-) коммутатор штифіне ҚАРА кіріс

9-қадам: электронды бөлшектер (DC-DC Mini Stepdown)

Ол UBEC-пен бірдей функцияға ие, бірақ бұл тек DC-DC төмен түсіру модулі. Оның потенциометрі бар, біз V (+) шығысын 1В -тан 17В -қа дейін реттей аламыз және сүзгісі жоқ.

Aliexpress -те іздеу үшін мына жерді басыңыз

PS: есіңізде болсын, оны қолданар алдында тұрақты кернеуді өлшеуішті қолданып V (+) шығысын 5В кернеуге реттеңіз

Қосылымды түйреу:

1. Батареяға минималды төмендету (+) IN
2. Іске қосу түйреуішіне кіші төмендету (-) IN
3. NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) және PCA9685 (VCC) түйреуішіне параллель шағын төмендету (+) OUT
4. NodeMCU (G), Arduino nano (GND) және PCA9685 (GND) түйреуіштеріне параллель шағын төмендету (-) OUT

10 -қадам: Басқа электронды бөлік

Сізге не қажет (20 кабель немесе одан аз) аналықтан әйелге дейінгі сым (Aliexpress Jumper сымдарын іздеу)

Өздігінен құлыпталатын қосқыш немесе басқа коммутаторды қолдануға болады (Aliexpress өздігінен құлыптау қосқышын іздеу)

және аккумулятордан коммутаторға және UBEC/DC-DC төмендетуге арналған JST қосқышының жұбы (Aliexpress JST коннекторын іздеу)

11 -қадам: қуат көзі

Сіз қолдана алатын қуат көзі көп, мен қайта зарядталатын lipo 3S батареясын пайдаланғанды жөн көремін. Ол 11, 1 вольтты ток пен 500 мАч немесе одан да көп сыйымдылыққа ие (тым жеңіл емес).

Бірақ 3S lipo пайдалану үшін зарядтағыш қажет және бұл арзан емес, сондықтан … сіз AAA аккумуляторы сияқты басқа қуат көзін қолдана аласыз, 6 ААА батареясын шығара аласыз, осылайша ол 9В қуат көзін шығара алады және менің ойымша, бұл робот үшін жеткілікті қуат.

Aliexpress -те Lipo 3S батареясын іздеу үшін мына жерді басыңыз

Lipo зарядтағышын іздеу үшін мына жерді басыңыз

Aliexpress -те 6xAAA батарея ұстағышын іздеу үшін мына жерді басыңыз

12 -қадам: сым диаграммасы

Осы жобаның барлық сымдық диаграммасын көру үшін жоғарыдағы суретті шертіңіз және кішірейтіңіз

PS: сізге біршама дәнекерлеу қажет және қуат қосқышы, UBEC және DC-DC арасындағы байланыс үшін тығыздау үшін резеңке бастиекті қысқыш қойыңыз.

13 -қадам: кодтау және бастапқы поза

Arduino нано-ны USB портына шағын USB кабелінің көмегімен қосыңыз (бірақ барлық түйреуіштерді D1 mini мен DC-DC төмендету үшін ажыратуды ұмытпаңыз) және «spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino» ашыңыз және Arduino наноға жарқылдатыңыз, бірақ жасамаңыз. Arduino наноға арналған arduino тақтасын және дұрыс портты таңдауды ұмытпаңыз.

Келесі-Wemos D1 mini-ді компьютерге USB арқылы USB-ге жалғау (сонымен қатар DC-DC төмендету мен Arduino наноға барлық түйреуішті ажыратуды ұмытпаңыз). «QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino» ашыңыз және оны тақтаға жыпылықтаңыз, бірақ бұған дейін дұрыс тақтаны артықшылықпен сатып алып, дұрыс портты таңдаңыз (толығырақ 3 -қадамға оралыңыз)

Аяқтағаннан кейін барлық түйреуішті arduino nano, wemos D1 mini және DC-DC төмендету арасына бекітіп, роботты дұрыс бастапқы күйді реттеу үшін қосуға болады.

БАСТАУ ПОЗ (жоғарыдағы суретті қараңыз) жоғарыдағы суретке мүмкіндігінше жақын барлық аяқты қайта реттеңіз.

Роботты қосқаннан кейін, егер сіздің аяғыңыз жоғарыдағы суретке сәйкес келмесе:

1. Серво мүйізін бұрап шығарыңыз және серво мүйізін серводан ажыратыңыз.
2. аяқты бастапқы қалыппен жеткілікті жақын болғанша бұрыңыз
3. серво мүйізін қайта бекітіп, оны қайтадан қосыңыз
4. Мұны барлық өткізіп жіберілген матч үшін жасаңыз

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino қазірдің өзінде қосылу қиын (wifi) және веб-беттің көрсетілмеуі сияқты кейбір мәселелерді шешті, ескі бағдарламаны 31-3-2019 дейін жыпылықтағандар үшін оны қайтадан жоғарыдан жүктеп алыңыз.

2. қосымша кітапхананы орнату қажет (оны кітапхана қалтасына көшіру)

   • github.com/wimleers/flexitimer2
   • github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…
   • github.com/kroimon/Arduino-SerialCommand

14 -қадам: роботты басқару

Бұл робот WIFI кіру нүктесіне айналғандықтан, сізге қажет:

1. Роботты қуаттандыру
2. Смартфондағы Wi -Fi параметрлерін ашыңыз
3. SpiderRobo кіру нүктесіне «12345678» паролімен қосылыңыз.
4. Смартфонда веб -шолғышты ашып, https://192.168.4.1 теріңіз

Енді сіздің робот сіздің командаңызды қабылдауға дайын …

15 -қадам: Кімге веб -бетті ашуда немесе кіру нүктесіне қосылуда қиындықтар бар

БҰЛ МАСЕЛЕНІ ТҮЗЕТТІМ, ЖОҒАРЫДАҒЫ 13-ҚАДАМДАН ҚАЙТА ЖҮКТЕҢІЗ (түзету @ 31-4-2019)

кейбір Wemos D1 шағын клонында ESP нашар немесе ақауы бар, және ол мыналарды тудырады:- АР-ға қосылу қиын.

- Бетті ашу мүмкін болмады

- Жүктеу аяқталмады

Толық ақпарат алу үшін жоғарыдағы видеоны қараңыз …