ROOT ربات کنترل شده مبتنی بر ژست: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

این ربات یک حرکت کنترل شده است که می تواند با استفاده از اینترنت از هر کجا کنترل شود. در این پروژه از شتاب سنج MPU 6050 برای جمع آوری داده ها در مورد حرکات دست ما استفاده می شود. شتاب دست ما را در سه محور اندازه گیری می کند. این داده ها به آردوینو ارسال می شود که این داده ها را پردازش می کند و تصمیم می گیرد که ربات کجا باید حرکت کند. این داده ها به یک ماژول بلوتوث ارسال می شود ، که به نوبه خود این داده ها را به تلفن همراه اندرویدی ما ارسال می کند که دارای برنامه ای است که توسط ما ساخته شده است. این برنامه از طریق وب سایت مخترع برنامه MIT ساخته شده است. این برنامه این داده ها را دریافت می کند و این داده ها را به وب سایت thing talk ارسال می کند. Thingspeak.com یک وب سایت رایگان IOT است که این داده ها را ذخیره می کند. در طرف گیرنده ، ماژول گره mcu WI-FI این داده ها را دریافت می کند و سپس موتورها را از طریق برد رانندگی موتور متصل به آن هدایت می کند.

مرحله 1: مواد مورد نیاز

بخش فرستنده-

1. آردوینو Uno (1 عدد)

2. تخته نان (2 عدد)

3. شتاب سنج -MPU6050 (1 عدد)

4. ماژول بلوتوث- HC-05 (1 عدد)

5. سیم جامپر

6. مقاومت (1 از 1000 اهم و 1 از 2000 اهم)

قسمت گیرنده-

1. ماژول Nodemcu esp8266 WI-FI (1 عدد)

2. تخته رانندگی موتور (1 عدد)

3. شاسی با موتور

4. باتری

مرحله 2: قسمت فرستنده

برای فرستنده اتصالات را به صورت زیر انجام دهید-

1. یک سیم جامپر بردارید و آن را در یکی از انتهای تخته نان و انتهای دیگر سیم جامپر به پین 5 ولت برد برد آردوینو وصل کنید.

2. یک سیم جامپر دیگر بردارید و آن را در انتهای دیگر تخته نان و سر دیگر سیم جامپر را به Gnd پین آردوینو برد وصل کنید.

3. سیم بلوز دیگری را بردارید و یک سر آن را با سوراخ 5 ولت بردبرد و سر دیگر آن را به پین VCC MPU6050 وصل کنید.

4. به طور مشابه ، با یک سیم جامپر دیگر به Gnd of breadboard و انتهای دیگر به Gnd MPU6050.

5. سپس پین SDA MPU6050 را به پین A4 آردوینو و پین SCI MPU6050 را به پین A5 آردوینو به کمک سیم های بلوز وصل کنید.

6. سپس ماژول بلوتوث HC-05 را بگیرید و آن را به صورت زیر وصل کنید-

7. یک سیم بلوز بردارید و یک سر آن را به VCC تخته ورق و سر دیگر را به VCC ماژول بلوتوث وصل کنید.

8. به طور مشابه یک سیم بلوز بردارید و یک سر آن را به Gnd of Breadboard و یک سر دیگر را به ماژول Gnd بلوتوث وصل کنید.

9. اکنون پین TX ماژول بلوتوث را مستقیماً به پین D10 آردوینو وصل کنید.

10. پین RX ماژول بلوتوث را مستقیماً به هر پین آردوینو متصل نکنید زیرا ماژول بلوتوث در سطح 3.3 ولت کار می کند و آردوینو در سطح 5 ولت کار می کند و بنابراین 5 ولت از آردوینو می تواند ماژول بلوتوث را بسوزاند. از این رو برای حل این مشکل ما با کمک مقاومت ها یک تقسیم کننده ولتاژ ایجاد می کنیم. یک سر مقاومت 1000 اهمی را به پین D11 آردوینو و سر دیگر را به پین RX ماژول بلوتوث وصل کنید. یک سر مقاومت 2000 اهمی را به پین RX ماژول بلوتوث و سر دیگر را به Gnd ورق وصل کنید.

توجه: اگر نمی توانید مقاومت 2000 اهم را پیدا کنید ، می توانید از دو مقاومت 1000 اهم به صورت سری استفاده کنید.

مرحله 3: ایجاد حساب در Thingspeak.com

به وب سایت Thing speak بروید و در این وب سایت حساب کاربری ایجاد کنید.

سپس این مراحل را دنبال کنید….

1. به کانالهای من بروید و یک کانال جدید با هر نامی ایجاد کنید و نام فیلد مناسب را هرطور که دوست دارید بگذارید….

2. روی ارسال و ذخیره کانال کلیک کنید.

3. به این کانال بروید و در قسمت API Keys ، می توانید کلیدهای فیلد نوشتن و خواندن را مشاهده کنید. آدرس فید کانال به روز رسانی را در سمت راست صفحه کپی کنید.

4. اکنون روی گزینه Apps در بالای صفحه کلیک کنید و به پایین بروید و روی آخرین گزینه دوم یعنی گزینه Talk back کلیک کنید. این برنامه ای است که ما قصد داریم از آن برای انتقال اطلاعات به این وب سایت استفاده کنیم.

5. به این برنامه بروید و روی New Talk Back برای ایجاد برنامه خود کلیک کنید.

6. نام talk back را ویرایش کرده و در log to channel کانال خود را که در مراحل قبل ساخته شده است انتخاب کنید.

7. برنامه گفتگوی ایجاد شده خود را ذخیره کنید.

مرحله 4: ساخت برنامه توسط وب سایت مخترع برنامه MIT-

ثبت نام در وب سایت مخترع برنامه Mit -پیوند وب سایت https://appinventor.mit.edu/explore/ است

این مراحل را دنبال کنید-

1. یک پروژه جدید ایجاد کنید و نام آن را بگذارید.

2. در صفحه 1 ، تصویری از یک گوشی اندرویدی را مشاهده خواهید کرد.

3. ابتدا بر روی Label در سمت چپ صفحه کلیک کنید و آن را به صفحه اندروید بکشید.

4. سپس بر روی List Picker از سمت چپ کلیک کرده و آن را روی صفحه بکشید و در سمت راست به سراغ گزینه متن بروید و در آنجا متصل بنویسید. این لیست همه دستگاه هایی را که منتظر اتصال به تلفن اندرویدی هستند نشان می دهد.

5. بر روی دکمه سمت چپ کلیک کنید و سپس روی صفحه نمایش در قسمت متن بنویسید قطع شده را بکشید زیرا وقتی روی این دکمه کلیک می کنیم ، دستگاه از تلفن جدا می شود.

6. بر روی برچسب در سمت چپ کلیک کرده و آن را روی صفحه بکشید. سپس در قسمت متن در سمت راست Data را بنویسید.

7. بر روی Label در سمت چپ کلیک کرده و آن را روی صفحه بکشید. این برای نمایش داده های دریافت شده توسط برنامه استفاده می شود.

8. سپس در گزینه اتصال در سمت چپ ، بر روی زیر گزینه bluetooth client کلیک کرده و روی صفحه بکشید.

9. سپس از همان گزینه اتصال ، روی وب گزینه فرعی کلیک کرده و آن را روی صفحه بکشید.

10. بر روی گزینه سنسور در سمت چپ صفحه کلیک کنید و ساعت زیر گزینه را روی صفحه بکشید.

11. مجددا بر روی ساعت فرعی گزینه کلیک کرده و آن را روی صفحه بکشید.

مرحله 5: ساختار برنامه را مسدود کنید

سپس روی بلوک در گوشه سمت راست بالای صفحه کلیک کنید-

سپس همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است ساختار را با کشیدن بلوک های مناسب از سمت چپ صفحه ایجاد کنید.

در آخرین بلاک ، یک زیر بلوک پیوست وجود دارد که در آن URL وجود دارد. شما باید URL کپی شده را در این قسمت در بلوک بچسبانید و سپس آخرین نویسه این URL را حذف کنید.

سپس بر روی Build در بالای صفحه کلیک کنید روی save apk to computer. سپس این برنامه را بر روی گوشی اندرویدی خود نصب کنید.

مرحله 6: قسمت گیرنده-

مدار برای قسمت گیرنده همانطور که در شکل نشان داده شده است به شرح زیر است-

ابتدا شاسی خود را مونتاژ کرده و موتورهای خود را به روش مناسب وصل کنید.

1. ابتدا باتری را به تیرانداز باتری وصل کنید و سیم قرمز یعنی سیم VCC را به یک سر تخته نان وصل کنید.

2. به طور مشابه انتهای دیگر سیم را به سر دیگر تخته نان متصل کنید.

3. حالا یک بلوز بردارید و آن را به پین VCC NodeMCU و سر دیگر را به پین VCC ورق ورق وصل کنید.

4. حالا یک بلوز بردارید و آن را به پین Gnd NodeMCU و سر دیگر را به پین Gnd ورق وصل کنید.

5. برد موتور را بردارید و آن را روی شاسی خود وصل کنید.

6. دو سیم جامپر را بردارید و یک سر آنها را به VCC تخته نان و دیگری را به پین 9 ولت تخته رانندگی موتور وصل کنید.

7. دو سیم جامپر دیگر بردارید و یک سر آنها را به Gnd breadboard و دیگری را به Gnd تخته رانندگی موتور وصل کنید.

8. دو سیم موتور چپ را به پین های خروجی برد رانندگی موتور وصل کنید.

9. به طور مشابه دو سیم موتور راست را به پایه های خروجی برد رانندگی موتور وصل کنید.

10. چهار پایه ورودی روی برد موتور را به چهار پایه دیجیتالی NodeMCU وصل کنید.

11. پین های 5 ولت روی برد موتور را به پین Vout NodeMCU وصل کنید.

مرحله 7: بارگذاری کد-

برای قسمت فرستنده کد در فایل final_wire.h- است

برای قسمت گیرنده ، کد در فایل second_part_of_final_project-

برای بارگذاری کد در NodeMCU از طریق Arduino IDE ، باید این مراحل را دنبال کنید-

1. ابتدا Arduino IDE را باز کنید.

2. به فایلهای گوشه سمت چپ بالای صفحه بروید و در فهرست کشویی در Arduino IDE روی ترجیحات کلیک کنید.

3. کد زیر را در مدیران تابلوهای اضافی کپی کنید

4. روی OK کلیک کنید تا برگه ترجیحات بسته شود.

5. پس از اتمام مراحل فوق ، به Tools and board بروید و سپس Board Manager را انتخاب کنید.

6. توسط esp8266 community به esp8266 بروید و نرم افزار Arduino را نصب کنید. پس از اتمام تمام مراحل فوق ، ما آماده برنامه نویسی esp8266 خود با Arduino IDE هستیم.

مرحله 8: ربات آماده است-

حالا برای راه اندازی ربات خود این مراحل را دنبال کنید-

1. ابتدا arduino خود را به لپ تاپ یا منبع تغذیه متصل کرده و کد را به arduino بارگذاری کنید.

2. سپس برنامه ساخته شده در مراحل قبل را باز کرده و تلفن همراه خود را با کلیک بر روی متصل شده در برنامه خود به ماژول بلوتوث وصل کنید. شما قادر خواهید بود لیست دستگاه های آماده اتصال را مشاهده کنید.

3. سپس شتاب سنج خود را حرکت دهید تا بتوانید داده های دریافت شده را روی صفحه موبایل مشاهده کنید. ممکن است زمان کمی طول بکشد ، بنابراین بارها و بارها سعی کنید تلفن همراه خود را به دستگاه متصل کنید. برای اشکال زدایی مدار خود می توانید از مانیتور سریال در Arduino IDE استفاده کنید.

4. سپس وب سایت Thing speak را باز کنید و داده های منتقل شده باید روی نمودار بارگذاری شوند.

5. سپس یک hotspot بسازید و NodeMCU خود را به اینترنت متصل کنید و موتورهای ربات را در حال حرکت مشاهده خواهید کرد. اگر ربات در جهت درست حرکت نمی کند و پین ها را در NodeMCU محل اتصال سیم های موتور تغییر دهید.

اگر در مورد این پروژه شک دارید ، لطفاً آن را در نظرات ذکر کنید.

اعتبار به thingspeak.com و وب سایت مخترع برنامه MIT…..

مرحله 9: آموزش اشکال زدایی-

از آنجا که این ربات نیاز به همگام سازی داده های زیادی دارد ، بنابراین باید با پیروی از این مراحل اشکال در ربات را عیب یابی کنید-

1. ابتدا ببینید آیا اطلاعات صحیح پس از چرخاندن دست شما ارسال می شود یا MPU6050 … برای مشاهده این یک دستور Serial.print اضافه کنید و سپس مانیتور سریال را باز کنید.

2. اگر MPU6050 داده های صحیح ارسال می کند ، ببینید آیا ماژول دندان آبی شما داده ها را ارسال می کند یا خیر. این کار با استفاده از مقاومت و led و اتصال آنها به TX ماژول دندان آبی انجام می شود.

3. اگر LED درخشان است ، ببینید آیا داده ها در برنامه نمایش داده می شوند. اگر داده ها در برنامه نمایش داده نمی شوند- سپس آردوینو را خاموش کرده و سپس باز کنید و سپس ماژول دندان آبی خود را به برنامه تلفن همراه متصل کنید.

4. اگر داده ها به درستی روی صفحه برنامه نمایش داده می شوند ، ببینید آیا داده ها به درستی در وب سایت بارگذاری می شوند.

اگر داده ها در فواصل منظم زمانی به درستی روی صفحه بارگذاری شوند ، این بدان معناست که قسمت فرستنده به درستی کار می کند…

اکنون توجه خود را به سمت گیرنده پروژه معطوف کنید-

1. قدرت گیرنده و سمت فرستنده را روشن کرده و MCU گره را به کامپیوتر وصل کنید و با افزودن دستور Serial.print ، ببینید آیا داده ها در Serial Monitor چاپ می شوند یا خیر.

2. اگر داده های صحیح توسط NodeMCU دریافت می شود ، موتورهای شما باید در جهت مورد نیاز حرکت کنند.

مرحله 10: