نحوه ساخت یک مریخ نورد کنترل شده توسط Android: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

در این مقاله آموزشی من قصد دارم نحوه ساخت ماشین یا مریخ نورد مجهز به اندروید را به شما نشان دهم.

ربات کنترل شده با Android چگونه کار می کند؟

ربات تحت کنترل برنامه Android از طریق بلوتوث با ماژول بلوتوث موجود در ربات ارتباط برقرار می کند. هنگام فشار دادن هر دکمه روی برنامه ، دستورات مربوطه از طریق بلوتوث به ربات ارسال می شود. دستوراتی که ارسال می شوند به صورت ASCII هستند. سپس آردوینو روی ربات فرمان دریافت شده را با دستورات قبلی خود بررسی می کند و موتورهای bo را بسته به فرمان دریافت شده برای حرکت به جلو ، عقب ، چپ ، راست یا توقف کنترل می کند.

مرحله 1: موارد مورد نیاز

1. آردوینو نانو

آردوینو چیست؟

آردوینو یک پلتفرم الکترونیکی منبع باز است که بر اساس سخت افزار و نرم افزارهای آسان برای استفاده است. بردهای آردوینو می توانند ورودی ها - نور روی سنسور ، انگشت روی دکمه یا پیام توییتر - را بخوانند و آن را به خروجی تبدیل کنند - موتور را فعال کرده ، LED را روشن کنند ، چیزی را به صورت آنلاین منتشر کنند. با ارسال مجموعه ای از دستورالعمل ها به میکروکنترلر روی برد ، می توانید به برد خود بگویید که چه کار کند. برای این کار از

زبان برنامه نویسی آردوینو (بر اساس سیم کشی) و نرم افزار آردوینو (IDE) ، بر اساس پردازش.

در طول این سالها آردوینو مغز هزاران پروژه بوده است ، از اشیاء روزمره گرفته تا ابزارهای پیچیده علمی. جامعه جهانی سازندگان - دانش آموزان ، علاقمندان ، هنرمندان ، برنامه نویسان و متخصصان - در اطراف این پلتفرم منبع باز گرد هم آمده اند ، مشارکت آنها به مقدار باورنکردنی از دانش قابل دسترسی افزوده است که می تواند برای مبتدیان و متخصصان کمک بزرگی باشد.

آردوینو در موسسه طراحی تعامل Ivrea به عنوان ابزاری آسان برای نمونه سازی سریع متولد شد که هدف آن دانش آموزان بدون سابقه الکترونیک و برنامه نویسی بود. به محض رسیدن به جامعه گسترده تر ، هیئت مدیره آردوینو شروع به تغییر کرد تا با نیازها و چالش های جدید سازگار شود و پیشنهاد خود را از بردهای ساده 8 بیتی به محصولات برای برنامه های IOT ، پوشیدنی ، چاپ سه بعدی و محیط های تعبیه شده متمایز کرد. همه بردهای آردوینو کاملاً منبع باز هستند و به کاربران این امکان را می دهد که آنها را به طور مستقل بسازند و در نهایت آنها را با نیازهای خاص خود سازگار کنند. این نرم افزار نیز منبع باز است و از طریق مشارکت کاربران در سراسر جهان در حال رشد است.

327

میکروکنترلر Atmel 8 بیتی AVR RISC مبتنی بر حافظه داخلی 32 کیلوبایت ISP با قابلیت خواندن و نوشتن ، 1 کیلوبایت EEPROM ، 2 کیلوبایت SRAM ، 23 خط ورودی/خروجی عمومی ، 32 رجیستر کارکرد عمومی ، سه تایمر انعطاف پذیر/ شمارنده با حالت های مقایسه ، وقفه های داخلی و خارجی ، USART قابل برنامه ریزی سریال ، رابط سریال 2 سیم بایت محور ، پورت سریال SPI ، مبدل A/D 6 کانالی 6 کانالی (8 کاناله در بسته های TQFP و QFN/MLF) ، زمان سنج قابل برنامه ریزی با نوسان ساز داخلی و پنج حالت صرفه جویی در قدرت با نرم افزار. دستگاه کار می کند

بین 1.8-5.5 ولت عملکرد دستگاه به 1 MIPS در هر مگاهرتز می رسد.

2. ماژول بلوتوث

ماژول HC-05 یک ماژول بلوتوث SPP (Serial PortProtocol) است که برای راه اندازی اتصال سریال بی سیم شفاف طراحی شده است.

ماژول بلوتوث پورت سریال دارای بلوتوث V2.0+EDR (نرخ داده پیشرفته) 3Mbps Modulation با فرستنده گیرنده رادیویی 2.4GHz کامل و پهنای باند است. از سیستم بلوتوث CSR Bluecore 04-External single chip با فناوری CMOS و با AFH (ویژگی فرکانس تطبیق پذیری) استفاده می کند. این رد پا به اندازه 12.7mmx27mm کوچک است. امیدوارم چرخه طراحی و توسعه کلی شما را ساده کند.

مشخصات فنی

ویژگی های سخت افزاری

sensitivity حساسیت معمولی -80dBm

 قدرت انتقال تا +4dBm RF

Power عملکرد کم 1.8 ولت ، ورودی/خروجی 1.8 تا 3.6 ولت

 کنترل PIO

interface رابط UART با سرعت برنامه ریزی قابل برنامه ریزی

 دارای آنتن یکپارچه

با اتصال لبه

ویژگی های نرم افزار

rate نرخ پیش فرض Baud: 38400 ، بیت داده: 8 ، بیت توقف: 1 ، برابری: بدون برابری ، کنترل داده: دارد.

نرخ بار پشتیبانی شده: 9600 ، 19200 ، 38400 ، 57600 ، 115200 ، 230400 ، 460800.

 با افزایش پالس PIO0 ، دستگاه قطع می شود.

port پورت دستورالعمل وضعیت PIO1: کم اتصال ، اتصال زیاد ؛

 PIO10 و PIO11 را می توان جداگانه به LED قرمز و آبی متصل کرد. وقتی ارباب و برده

جفت می شوند ، قرمز و آبی led 1/2 ثانیه در فاصله چشمک می زند ، در حالی که قطع شده فقط LED آبی 2 بار در ثانیه چشمک می زند.

 به صورت پیش فرض به صورت خودکار به آخرین دستگاه روشن وصل شود.

device اجازه برقراری اتصال دستگاه به صورت پیش فرض را بدهید.

-جفت شدن خودکار PINCODE:”0000” به طور پیش فرض

when در صورت قطع شدن در نتیجه فراتر از محدوده اتصال ، در 30 دقیقه مجدداً وصل شوید.

موتور 3.bo با چرخ

موتورهای دنده ای معمولاً در برنامه های تجاری مورد استفاده قرار می گیرند ، جایی که یک قطعه از تجهیزات باید بتواند نیروی زیادی را برای حرکت دادن یک جسم بسیار سنگین اعمال کند. نمونه هایی از این نوع تجهیزات شامل جرثقیل یا جک بالابر است.

اگر تا به حال جرثقیل را در حال کار دیده اید ، نمونه ای عالی از نحوه عملکرد موتور دنده را مشاهده کرده اید. همانطور که احتمالاً متوجه شده اید ، می توان از جرثقیل برای بلند کردن و جابجایی اجسام بسیار سنگین استفاده کرد. موتور الکتریکی مورد استفاده در اکثر جرثقیل ها یک نوع موتور دنده ای است که از اصول اولیه کاهش سرعت برای افزایش گشتاور یا نیرو استفاده می کند.

موتورهای دنده ای که در جرثقیل ها استفاده می شوند معمولاً از نوع خاصی هستند که از سرعت خروجی چرخشی بسیار پایینی برای ایجاد مقادیر باورنکردنی گشتاور استفاده می کنند. با این حال ، اصول موتور دنده ای که در جرثقیل استفاده می شود دقیقاً مشابه اصول استفاده شده در مثال ساعت برقی است. سرعت خروجی روتور از طریق یک سری چرخ دنده های بزرگ کاهش می یابد تا اینکه سرعت دور در دنده نهایی بسیار کم شود. سرعت RPM پایین به ایجاد نیروی زیادی کمک می کند که می تواند برای بلند کردن و جابجایی اجسام سنگین استفاده شود.

4.l298 درایور موتور

L298 یک مدار یکپارچه یکپارچه در بسته های 15 سرب Multiwatt و PowerSO20 است. این یک ولتاژ بالا ، جریان بالا دو پل کامل پل طراحی شده برای قبول سطوح منطقی استاندارد TTL و رانندگی بارهای القایی مانند رله ها ، سلونوئیدها ، موتورهای DC و پله ای است. دو ورودی فعال برای فعال یا غیرفعال کردن دستگاه مستقل از سیگنال های ورودی ارائه شده است. ساطع کننده های ترانزیستورهای پایینی هر پل به هم متصل شده اند و از ترمینال خارجی مربوطه می توان برای اتصال یک مقاومت حسگر خارجی استفاده کرد. یک منبع تغذیه اضافی ارائه می شود تا منطق با ولتاژ کمتر کار کند.

ویژگی های کلیدی

 در حال کار ولتاژ تامین کننده تا 46 ولت

V ولتاژ اشباع کم

 مجموع جریان فعلی تا 4A

منطقی / "0 \" ولتاژ ورودی تا 1.5 ولت (مصونیت سر و صدای زیاد)

حفاظت بیش از حد

5.18650*2 باتری

منبع تغذیه DC پایدار برای عملکرد صحیح سیستم الکترونیکی ضروری است. برق مورد نیاز با دو باتری 18650 لیتیوم یون 2500mah به دست می آید. اما میکروکنترلر برای عملکرد صحیح به 5 ولت نیاز دارد … بنابراین ما یک تنظیم کننده 5 ولت اضافه کردیم. که lm7805 استفاده شده است.

6. ورق اکریلیک

مرحله 2: نمودار مدار

مرحله 3: PCB

لحیم کردن همه چیز در یک تخته نقطه

مرحله 4: ساختن تعقیب و گریز

من از اکریلیک برای تعقیب استفاده کردم

مرحله 5: برنامه

ریموتکسی

RemoteXY راهی آسان برای ایجاد و استفاده از رابط کاربری گرافیکی موبایل برای کنترل بردها برای کنترل از طریق تلفن هوشمند یا رایانه لوحی است. این سیستم شامل موارد زیر است:

· ویرایشگر رابط های گرافیکی موبایل برای تابلوهای کنترل ، واقع در سایت remotexy.com

· برنامه تلفن همراه RemoteXY که امکان اتصال به کنترلر و کنترل آن را از طریق رابط گرافیکی فراهم می کند. برنامه را بارگیری کنید.

· ویژگی های متمایز کننده:

ساختار رابط در کنترلر ذخیره می شود. هنگام اتصال ، هیچگونه تعاملی با سرورها برای بارگیری رابط وجود ندارد. ساختار رابط از کنترلر در برنامه تلفن همراه بارگیری می شود.

یک برنامه تلفن همراه می تواند همه دستگاه های شما را مدیریت کند. تعداد دستگاه ها محدود نیست.

· اتصال بین کنترل کننده و دستگاه تلفن همراه با استفاده از:

بلوتوث؛

مشتری WiFi و نقطه دسترسی ؛

اترنت با IP یا URL ؛

اینترنت از هر نقطه از طریق سرور ابری.

· مولد کد منبع دارای کنترل کننده های بعدی است:

Arduino UNO ، Arduino MEGA ، Arduino Leonardo ، Arduino Pro Mini ، Arduino Nano ، Arduino MICRO ؛

WeMos D1 ، WeMos D1 R2 ، WeMos D1 mini ؛

NodeMCU V2 ، NodeMCU V3 ؛

TheAirBoard ؛

ChipKIT UNO32 ، ChipKIT uC32 ، ChipKIT Max32 ؛

· ماژول های ارتباطی پشتیبانی شده:

بلوتوث HC-05 ، HC-06 یا سازگار ؛

WiFi ESP8266 ؛

اترنت شیلد W5100 ؛

· IDE پشتیبانی شده:

آردوینو IDE ؛

FLProg IDE ؛

MPIDE ؛

· سیستم عامل تلفن همراه پشتیبانی شده:

اندروید؛

· RemoteXY راهی آسان برای ایجاد یک رابط گرافیکی منحصر به فرد برای کنترل دستگاه میکروکنترلر از طریق برنامه تلفن همراه ، به عنوان مثال Arduino است.

· RemoteXY اجازه می دهد تا:

· توسعه هرگونه رابط مدیریت گرافیکی ، با استفاده از عناصر کنترل ، نمایش و تزئین هر ترکیبی از آنها. می توانید گرافیک را توسعه دهید

· رابط کاربری برای قرار دادن عناصر روی صفحه با استفاده از ویرایشگر آنلاین. ویرایشگر آنلاین در وب سایت remotexy.com ارسال شده است.

· پس از توسعه رابط گرافیکی ، کد منبع میکروکنترلر رابط کاربری شما را دریافت می کنید. کد منبع ساختاری برای تعامل بین برنامه شما با کنترل ها و صفحه نمایش ارائه می دهد. بنابراین می توانید به راحتی سیستم کنترل را در وظیفه ای که دستگاه را برای آن توسعه می دهید ادغام کنید.

· برای مدیریت دستگاه میکروکنترلر با استفاده از تلفن هوشمند یا رایانه لوحی خود با رابط گرافیکی. برای مدیریت برنامه کاربردی تلفن همراه RemoteXY.

در ابتدا یک پین تعریف شده است که برای کنترل موتورها استفاده می شود. بعلاوه - پین ها به ترتیب در دو آرایه ، هر دو به ترتیب چپ و راست ، گروه بندی می شوند. برای کنترل هر موتور از طریق تراشه راننده L298N لازم است از سه سیگنال استفاده شود: دو گسسته ، جهت چرخش موتور و یک آنالوگ ، تعیین سرعت چرخش. محاسبه این پین ما در تابع چرخ درگیر شده است. ورودی تابع یک اشاره گر از موتور انتخاب شده آرایه پین و سرعت چرخش به عنوان یک مقدار امضا شده از -100 به 100 منتقل می شود. اگر مقدار سرعت 0 باشد ، موتور خاموش می شود.

در یک عملکرد از پیش تعیین شده ، تنظیمات پین خروجی است. برای سیگنال آنالوگ از پین هایی استفاده می شود که می توانند به عنوان مبدل PWM عمل کنند. این پایه های 9 و 10 ، نیازی به پیکربندی در IDE Arduino ندارند.

در یک حلقه عملکرد از پیش تعیین شده در هر تکرار برنامه ، کتابخانه handler RemoteXY را فراخوانی می کند. علاوه بر این ، کنترل LED وجود دارد ، سپس موتورها را کنترل می کند. برای کنترل موتور مختصات جوی استیک X و Y را از ساختار زمینه های RemoteXY بخوانید. بر اساس مختصات عملكرد برای محاسبه سرعت هر موتور انجام می شود و تابع فراخوانی چرخ ، سرعت موتور را تنظیم می كند. این محاسبات در هر چرخه برنامه انجام می شود و از کنترل پیوسته محاسبات پین موتورها بر اساس مختصات جوی استیک اطمینان حاصل می شود.

DEMOTEXY را از فروشگاه Play بارگیری کنید

مرحله 6: برنامه

برنامه و مدار

مرحله 7: نگاه نهایی

ساخت شاد