Stále se zajímám o téma kombinování Arduino a Lego Technic. A dnes budu sdílet pokyny pro výrobu čtyřkolového vozidla. Nazval jsem to Mars rover pro jeho neobvyklý tvar. Základem bude montážní návod Lego Technic 42029 a poté let mé fantazie. Pro ovládání použijeme modul Bluetooth přidružený k zařízení Android nebo počítači.
Budeme potřebovat:
- Lego Technic 42029
- Lego Technic 42033
- Arduino Pro Mini 5v AT Mega 328
- Řidič motoru L9110S
- 1 servopohon SG-90
- Bluetooth modul HC-05 nebo jeho ekvivalent
- USB-UART pro firmware arduino
- Motorová převodovka 6v 1: 150 100 ot / min
- 2 LED diody
- 2 odpory 150 ohmů
- Kondenzátor 10v 1000uF
- 2 jednoradové hřebeny PLS-40
- Induktor 68mkGn
- 2 lithium-iontové baterie 18650
- Konektor táta-máma dva kolíky na drát
- Homutiku
- dráty různých barev
- pájka
- Rosin
- páječka
- Šrouby 3x20, matice a podložky pro ně
- Šrouby 3x40
- Šrouby 3x60
- Clerical nebo jen ostrý nůž
Krok 1 Příprava mechanické části.
Pro náš model je vyžadován převodový motor 6v 1: 150 100 ot / min, který pohání zadní nápravu. Můžete experimentovat a zkusit jiný převodový poměr. 100 otáček za minutu je podle mého názoru optimální. Převodový motor není určen k připojení k dílům Lego. Proto je třeba trochu předělat. Ostrý nebo administrativní nůž musí mít tvar křížení s výstupními hřídeli převodovky. Kříž musí mít stejnou velikost jako normální křížová osa Lego.
Pro otáčení kol použijeme servo SG-90. Rovněž není určen k připojení k dílům Lego. Chcete-li jej upevnit na náš model, je třeba pečlivě vyvrtat, aby nedošlo k dotyku s vnitřními částmi serva, průchozím otvorem o průměru 3,2 mm nebo jeho prostým střihem nožem na papír. Do této díry vložíme šroub pro spojení s Lego. A také odstřihněte vyčnívající části („křídla“ pro upevnění):
Na servo hřídeli jsme nasadili páku se šroubovanou částí z lega:
Krok 2 Montáž
K sestavení případu potřebujeme návod Lego 42029. Lze jej snadno stáhnout z oficiálních webových stránek.
Musíte stáhnout první i druhou část.
Základna zadní nápravy je sestavena podle pokynů Lego 42029 část 1, od 3 stran po 8 včetně. Přidejte trochu pro připojení pružin:
Na ořezanou osu převodového motoru jsme nasadili spojovací pouzdro Lego. Samotná převodovka je upevněna šroubem 3x60 mm, jak je znázorněno na obrázku:
Procházíme dopředu. Montujeme přední část zavěšení podle pokynů Lego 42029 část 1, od strany 21 do 23. Bereme lichoběžník z druhé části pokynů Lego od strany 6 do 11. Doplňte podrobnosti vpředu, jak je vidět na fotografii:
Postavíme přední nárazník, jak je vidět na fotografii:
Připevňujeme servopohon přibližně uprostřed stroje a spojujeme jej s hřídelí s ozubeným kolem, které otáčí kola:
Spojujeme obě části dohromady. Zezdola by všechno mělo vypadat takto:
Kabina musí být sestavena z fotografií:
Přidejte LED jako světlomety:
Kabinu jsme položili na přední nápravu. Sbíráme nárazník zezadu a upevníme desku:
Zbývá sestavit střední platformu také z fotografie:
Dejte to na místo:
Tím je dokončena montáž případu.
Krok 3 Elektrikář.
K napájení motorů a modulu Bluetooth použijeme dvě Li-ion 18650 baterie pájené paralelně. Pro snadné připojení je také vhodné pájet konektor k nim:
Pro napájení je Arduino nejjednodušší použít samostatný napájecí zdroj, například 9 V korunu. Pokud tam nechcete baterii zatlačit, můžete napájet Arduino ze stejných baterií, ale zároveň do mezery kladného napájecího drátu Arduino vložte induktor 68μH a na stejné napájecí vedení také připojte kondenzátor 10 V 1000uF. Připojte ovládací vodič servopohonu ke kolíku 2 a ovladač motoru k pinům 5 a 6:
Můžete také připojit světlomety. Za tímto účelem připojíme přes odpory anody dvou LED na 4pólové Arduino, katody na GND. Pro použité LED diody jsou vybrány rezistory.
Všechny montované elektriky nezabírají mnoho místa:
Umístíme jej do zadní části „roveru“, pod velkou desku:
Krok 4 Příprava programovacího prostředí.
K napsání náčrtu použijeme Arduino IDE. Verze by neměla být nižší než 1,8. Stáhnout z oficiálních stránek.
Dále přidejte knihovny do Arduino IDE. Tento projekt používá dvě knihovny Servo.h (pro řízení servopohonu) a SoftwareSerial.h (pro komunikaci s modulem Bluetooth):
Musíte je stáhnout a nainstalovat. To lze provést rozbalením archivů a přesunutím všech souborů do složky „knihovny“ umístěné ve složce s nainstalovaným Arduino IDE. Nebo můžete použít jiný způsob - bez rozbalení stažených archivů vyberte nabídku Sketch - Connect Library v Arduino IDE. V horní části rozevíracího seznamu vyberte položku „Přidat knihovnu ZIP“. A uveďte umístění stažených archivů. Po instalaci knihoven nezapomeňte restartovat Arduino IDE.
Krok 5 Nakonfigurujte modul Bluetooth.
Nejběžnějšími Bluetooth moduly jsou HC-05 a HC-06. Jsou hojné jak v čínských internetových obchodech, tak mezi ruskými dovozci. HC-05 může pracovat jak v režimu master, tak v režimu slave. HC-06 je pouze slave zařízení. Jinými slovy, HC-06 nemůže detekovat spárované zařízení a navázat s ním komunikaci, může to být pouze otrok.
Moduly se zpravidla prodávají jako dvě desky pájené dohromady. Menší z nich je tovární modul, široce používaný v různých elektronický zařízení. Velká - speciální prkénko pro domácí kutily. Vypadá to jako menší deska s čipem BC417:
A tak samotné DIY moduly HC-05 a HC-06:
Můžete použít jakýkoli modul, který se vám líbí. Modul bez prkénku je levnější, ale pak se budete muset starat o napájení 3,3 V pro modul a mučit se pájením vodičů k modulu. Zvolil jsem optimální, podle mého názoru, poměr cena / funkční HC-05. Odpojení modulu Bluetooth od Arduina je podle mého názoru pokaždé s firmwarem nevhodné, takže pro komunikaci použijeme softwarový port. To je možné díky knihovně SoftwareSerial.
Připojujeme se takto:
Arduino Pro Mini - Bluetooth
D7 - RX
D8 - TX
5V - VCC
GND –GND
Pro správnou funkci musí být modul nakonfigurován. Nastavení se provádí zadáním AT příkazů v okně terminálu. Nakonfiguruji modul HC-05. Pokud máte jiné nastavení, může se lišit. Chcete-li propojit počítač a modul Bluetooth, je třeba vyplnit další skici v Arduinu. Arduino bude zároveň fungovat jako propojení mezi modulem Bluetooth a počítačem:
Po vyplnění náčrtu otevřete okno terminálu, nastavte rychlost na 9600 a zadejte následující příkazy:
„AT“ (bez uvozovek) by měla přijít odpověď „OK“ (to znamená, že je vše správně připojeno a modul funguje)
„AT + BAUD96000“ (bez uvozovek) by měla přijít odpověď „OK9600“.
Pokud máte správnou odpověď, přejděte k dalšímu kroku.
Krok 5 Vyplňte náčrt v Arduino.
Dalším krokem je stažení a nahrání následující náčrtu do Arduina:
Krok 6 Nastavte telefon.
U telefonu se systémem Android je třeba nainstalovat program řízení robotů přes Bluetooth. Existuje mnoho, liší se ve vzhledu a funkčnosti. V Google Play musíte zadat „Bluetooth Arduino“ a vybrat ten, který se vám líbí. Doporučuji BT Controller. Je zdarma a existuje dostatek funkcí pro ovládání našeho stroje. Stahujte a instalujte na jakékoli zařízení Android. Dále je třeba prostřednictvím nastavení zařízení Android navázat spojení s naším modulem. Heslo pro připojení je „1234“ nebo „0000“. Poté nakonfigurujte program pro příslušné příkazy. Seznam je uveden níže.
Krok 7 Konfigurace systému Windows (je-li to nutné)
Pro ty, kteří rádi používají stolní počítač, notebook nebo zařízení se systémem Windows, existuje program, který umožňuje odesílání příkazů prostřednictvím kanálu Bluetooth. K tomu musí mít toto zařízení Bluetooth. Komunikujeme s naším modulem pomocí nástrojů pro správu zařízení. Heslo pro připojení je stejné „1234“ nebo „0000“. Terminál můžete použít k odesílání příkazů. Jakékoli vhodné pro vás. Po napsání firmwaru ovládání se provádí pomocí následujících tlačítek (podle týmů):
W - vpřed
S - zpět
A - vlevo
D - správně
F - stop
G - volant
K - světlomety
L - světlomet vypnutý
Použití terminálu pro ovládání není příliš pohodlné. Proto doporučuji Z-Controller. V programu musíte vybrat port (com port, přes který je navázáno připojení) a nakonfigurovat klíče pro odpovídající příkazy. Nastavit nečinný a intuitivní. I post program sám a nastavení pro naše "rover":
