Stále ma zaujíma téma kombinovania Arduino a Lego Technic. A dnes budem zdieľať pokyny na výrobu štvorkolesového vozidla. Nazval som to Mars rover pre jeho nezvyčajný tvar. Základom budú montážne pokyny Lego Technic 42029 a potom let mojej fantázie. Na ovládanie použijeme modul Bluetooth, ktorý je spojený so zariadením alebo počítačom s Androidom.
Budeme potrebovať:
- Lego Technic 42029
- Lego Technic 42033
- Arduino Pro Mini 5v AT Mega 328
- Vodič motora L9110S
- 1 servopohon SG-90
- Bluetooth modul HC-05 alebo jeho ekvivalent
- USB-UART pre firmvér arduino
- Motorová prevodovka 6v 1: 150 100 ot / min
- 2 LED
- 2 odpory 150 ohmov
- Kondenzátor 10 V 1000uF
- 2 jednoradové hrebene PLS-40
- Induktor 68mkGn
- 2 lítium-iónové batérie 18650
- Dvojitý kolíkový vodič na vodiče
- Homutik
- Drôty rôznych farieb
- spájka
- Rosin
- spájkovačka
- Skrutky 3x20, matice a podložky pre ne
- Skrutky 3x40
- Skrutky 3x60
- Klerický alebo iba ostrý nôž
Krok 1 Príprava mechanickej časti.
Pre náš model je potrebný prevodový motor 6v 1: 150 100 ot / min a poháňa zadnú nápravu. Môžete experimentovať a vyskúšať iný prevodový pomer. 100 otáčok za minútu je podľa môjho názoru optimálna. Prevodový motor nie je určený na pripojenie k dielom Lego. Preto sa musí trochu prepracovať. Ostrý alebo kancelársky nôž musí mať tvar kríža k výstupným hriadeľom prevodovky. Kríž musí mať rovnakú veľkosť ako normálna priečna os Lego.
Na otáčanie kolies použijeme servo SG-90. Taktiež nie je určený na pripojenie k dielom Lego. Na jeho upevnenie na náš model je potrebné opatrne vyvŕtať, aby sa nedotýkali vnútorných častí servopohonu, priechodného otvoru s priemerom 3,2 mm alebo len jeho rezu kancelárskym nožom. Do tejto diery vložíme skrutku na spojenie s Lego. A tiež odrezané vyčnievajúce časti („krídla“ na upevnenie):
Na servo hriadeľ nasadíme páku so skrutkovanou časťou z lega:
Krok 2 Montáž
Na zostavenie prípadu potrebujeme inštrukciu Lego 42029. Ľahko si ju môžete stiahnuť z oficiálnej stránky.
Musíte si stiahnuť prvú aj druhú časť.
Základňa zadnej nápravy je zostavená podľa pokynov Lego 42029, časť 1, od 3 strán po 8 vrátane. Pridajte trochu na pripojenie pružín:
Na orezanú os prevodového motora sme nasadili spojovacie puzdro Lego. Samotná prevodovka je pripevnená skrutkou 3x60 mm, ako je to znázornené na fotografii:
Prejdeme dopredu. Zostavujeme prednú časť zavesenia podľa pokynov Lego 42029, časť 1, od strany 21 do 23. Z druhej časti pokynov Lego odoberáme lichobežník zo strán 6 až 11. Predné údaje doplňte, ako je znázornené na fotografii:
Postavíme predný nárazník, ako je znázornené na fotografii:
Upevňujeme servopohon približne v strede stroja a spájame ho s hriadeľom s prevodom otáčajúcim kolesá:
Spojíme obe časti dohromady. Zospodu by všetko malo vyzerať takto:
Kabína musí byť zostavená z fotografií:
Pridajte LED ako svetlá:
Kabínu umiestnime na prednú nápravu. Nárazník zozbierame zozadu a pripevníme platňu:
Zostáva namontovať strednú platformu aj z fotografie:
Dajte to na miesto:
Týmto je kompletizácia prípadu dokončená.
Krok 3 Elektrikár.
Na napájanie motorov a modulu Bluetooth použijeme dve Li-ion 18650 batérie spájkované paralelne. Pre ľahšie pripojenie sa tiež odporúča spájkovať konektor:
Pre napájanie Arduino je najjednoduchšie použiť samostatný napájací zdroj, napríklad 9 voltovú korunu. Ak tam nechcete batériu zatlačiť, môžete napájať Arduino z rovnakých batérií, ale súčasne vložte induktor 68μH do medzery pozitívneho napájacieho drôtu Arduino a na rovnaké napájacie vedenie pripojte aj kondenzátor 10 V 1000uF. Pripojte riadiaci drôt servopohonu na kolík 2 a vodič motora na kolíky 5 a 6:
Môžete tiež pripojiť svetlomety. Za týmto účelom pripojíme cez odpory anódy dvoch LED na 4-pinové Arduino, katódy na GND. Pre použité LED diódy sú vybrané odpory.
Celá zostavená elektrika nezaberá veľa miesta:
Položíme ho na zadnú časť roveru pod veľkú dosku:
Krok 4 Príprava programovacieho prostredia.
Na písanie náčrtu použijeme Arduino IDE. Verzia by nemala byť nižšia ako 1,8. Stiahnutie z oficiálnej stránky.
Potom pridajte knižnice do Arduino IDE. Tento projekt používa dve knižnice Servo.h (na riadenie servopohonu) a SoftwareSerial.h (na komunikáciu s modulom Bluetooth):
Musíte si ich stiahnuť a nainštalovať. Môžete to urobiť rozbalením archívov a presunutím všetkých súborov do priečinka „knižnice“ umiestneného v priečinku s nainštalovaným Arduino IDE. Alebo môžete použiť iný spôsob - bez rozbalenia stiahnutých archívov vyberte ponuku Sketch - Connect Library v Arduino IDE. V hornej časti rozbaľovacieho zoznamu vyberte položku „Pridať knižnicu ZIP“. A uveďte umiestnenie stiahnutých archívov. Po inštalácii knižníc nezabudnite reštartovať Arduino IDE.
Krok 5 Konfigurujte modul Bluetooth.
Najbežnejšími Bluetooth modulmi sú HC-05 a HC-06. Je hojný v čínskych internetových obchodoch a medzi ruskými dovozcami. HC-05 môže pracovať v režime Master aj Slave. HC-06 je iba slave zariadenie. Inými slovami, HC-06 nemôže detegovať spárované zariadenie a nadviazať komunikáciu s ním, môže to byť iba otrok.
Moduly sa spravidla predávajú ako dve dosky spájkované spolu. Menší modul je továrenský modul, ktorý sa bežne používa v rôznych verziách elektronický zariadení. Veľký - špeciálna doska pre domácich majstrov. Vyzerá to ako menšia doska s čipom BC417:
A tak samotné DIY moduly HC-05 a HC-06:
Môžete použiť akýkoľvek modul, ktorý sa vám páči. Modul bez doštičky nie je lacnejší, ale potom sa budete musieť starať o 3,3 V napájanie modulu a sami sa mučiť spájkovaním drôtov k modulu. Podľa môjho názoru som si vybral optimálny pomer ceny a funkčnosti HC-05. Odpojenie modulu Bluetooth od Arduina je podľa môjho názoru zakaždým s firmvérom nevhodné, takže na komunikáciu použijeme softvérový port. To je možné vďaka knižnici SoftwareSerial.
Spojujeme sa nasledovne:
Arduino Pro Mini - Bluetooth
D7 - RX
D8 - TX
5V - VCC
GND –GND
Pre správnu funkciu musí byť modul nakonfigurovaný. Nastavenie sa vykonáva zadaním AT príkazov v okne terminálu. Nakonfigurujem modul HC-05. Ak máte iné nastavenie, môže sa líšiť. Ak chcete pripojiť počítač a modul Bluetooth, musíte vyplniť nasledujúcu skicu v Arduino. Arduino bude zároveň pôsobiť ako prepojenie medzi modulom Bluetooth a počítačom:
Po vyplnení náčrtu otvorte okno terminálu, nastavte rýchlosť na 9600 a zadajte nasledujúce príkazy:
„AT“ (bez úvodzoviek) by mala prísť odpoveď „OK“ (to znamená, že je všetko správne pripojené a modul funguje)
„AT + BAUD96000“ (bez úvodzoviek) by mala prísť odpoveď „OK9600“.
Ak máte správnu odpoveď, prejdite na ďalší krok.
Krok 5 Vyplňte náčrt v Arduino.
Ďalším krokom je stiahnutie a odovzdanie nasledujúceho náčrtu do Arduina:
Krok 6 Nastavte telefón.
V prípade telefónu s Androidom je potrebné nainštalovať program na riadenie robotov cez Bluetooth. Existuje veľa, líšia sa vo vzhľade a funkčnosti. V službe Google Play musíte zadať „Bluetooth Arduino“ a vybrať to, ktoré sa vám páči. Odporúčam ovládač BT. Je to zadarmo a existuje dostatok funkcií na ovládanie nášho stroja. Stiahnite si a nainštalujte na akékoľvek zariadenie s Androidom. Ďalej musíte pomocou nastavení zariadenia Android nadviazať spojenie s naším modulom. Heslo pre pripojenie je „1234“ alebo „0000“. Potom nakonfigurujte program pre príslušné príkazy. Zoznam je uvedený nižšie.
Krok 7 Konfigurácia systému Windows (ak je to potrebné)
Pre tých, ktorí radi používajú stolný počítač, prenosný počítač alebo zariadenie so systémom Windows, existuje program, ktorý vám umožňuje odosielať príkazy cez kanál Bluetooth. Na to musí mať toto zariadenie Bluetooth. Komunikáciu s naším modulom zabezpečujeme prostredníctvom nástrojov na správu zariadení. Heslo pre pripojenie je rovnaké ako „1234“ alebo „0000“. Terminál môžete použiť na odosielanie príkazov. Akékoľvek vhodné pre vás. Po napísaní firmvéru ovládanie sa vykonáva pomocou nasledujúcich tlačidiel (podľa tímov):
W - vpred
S - späť
A - vľavo
D - správne
F - stop
G - volant
K - svetlomety
L - vypnutý svetlomet
Ovládanie terminálu nie je príliš pohodlné. Preto odporúčam Z-Controller. V programe musíte vybrať port (com port, cez ktorý sa vytvára spojenie) a nakonfigurovať kľúče pre príslušné príkazy. Nastaviť nečinnosť a intuitívne. I post program sám a nastavenia pre naše "rover":
