Робот на Arduino Uno, управляемый по WiFi

Роботы являются одними из самых популярных устройств, конструируемыми энтузиастами в микроконтроллерной технике. Мы на нашем сайте уже рассматривали проекты различных роботов на основе платы Arduino Uno:

Внешний вид робота на Arduino Uno, управляемого по WiFi

А в этой статье мы рассмотрим создание робота на основе Arduino Uno, управляемого по WiFi со смартфона с помощью приложения Blynk App. Для демонстрации работы этого робота мы используем мобильное приложение для Android под названием “Blynk”. Blynk – это совместимое приложение с Arduino, удобное для создания различных проектов для интернета вещей (IoT based project). Это приложение можно скачать из Google Play Store, его легко установить и настроить.

Шаги для настройки приложения Blynk

1. Сначала скачайте его из Google Play Store и установите его на свой мобильный телефон с Android.

2. После этого необходимо создать аккаунт если у вас его нет. Также вы можете использовать Gmail аккаунт (если он у вас есть).

3. Теперь выберите Arduino Board и задайте имя для своего проекта.

Создание нового проекта в приложении Blynk

4. Запишите код авторизации токена (Auth Token Code) или просто перешлите его на свой Email аккаунт и затем скопируйте и вставьте его в свою программу (скетч) для Arduino.

Присданный на Email код авторизации токена

5. Запишите свой Auth Token Code в программе (скетче) для Arduino.

// You should get Auth Token in the Blynk App.
// Go to the Project Settings (nut icon).
char auth[] = "caa17a11c0124d4083d0eaa995f45917";

6. Затем кликните на "создать кнопку" (create button) в приложении Blynk.

7. Теперь выберите Joystick Widget, Click on Joystick, Configure the Joystick (более подробно смотрите в видео в конце статьи) и нажмите кнопку возвращения назад back button.

Настройка джойстика в приложении Blynk.

8. После этого нажмите кнопку Play в верхнем правом углу экрана.

Более подробно процессы настройки приложения Blynk показаны в видео в конце статьи.

Необходимые компоненты

  1. Плата Arduino Uno (купить на AliExpress).
  2. Wi-Fi модуль ESP8266 (купить на AliExpress).
  3. Драйвер двигателей L293D (купить на AliExpress).
  4. Электродвигатели постоянного тока.
  5. USB кабель.
  6. Источник питания.
  7. Соединительные провода.
  8. Батарейки.
  9. Потенциометр 10 кОм (опционально).
  10. Шасси робота с колесами.
  11. Мобильный телефон с Android.
  12. Приложение Blynk.

Работа схемы

Схема устройства представлена на следующем рисунке.

Схема робота на Arduino Uno, управляемого по WiFiОсновными элементами в ней являются плата Arduino Uno и Wi-Fi модуль ESP8266. Контакты Vcc и GND модуля ESP8266 непосредственно подключены к контактам 3.3V и GND платы Arduino, контакт CH_PD также подсоединен к контакту 3.3V. Контакты Tx и Rx модуля ESP8266 подключены к контактам 2 и 3 платы Arduino. Software Serial Library (библиотека последовательной связи) используется для осуществления последовательной связи на контактах 2 и 3 платы Arduino. В статье про передачу Email с использованием Arduino мы достаточно подробно останавливались на подключении WiFi модуля ESP8266 к плате Arduino, поэтому здесь эти вопросы рассматривать не будем.

Микросхема драйвера двигателей L293D используется для управления двигателями постоянного тока. Входные контакты микросхемы драйвера мотора непосредственно подключены к контактам 8, 9, 10 и 11 платы Arduino. Электродвигатели постоянного тока подключены к выходным контактам микросхемы L293D. Для питания схемы и двигателей постоянного тока мы использовали батарейку на 9 Вольт.

Структурная схема работы устройства показана на следующем рисунке.

Структурная схема работы робота на Arduino Uno, управляемого по WiFi

Работа схемы достаточно проста – нам в приложении Blynk на смартфоне необходимо просто перемещать джойстик в том направлении, в котором мы хотим чтобы двигался робот. Если мы отпустим кнопку джойстика в приложении, то его рычаг переместится в центр и робот остановится.

Приложение Blynk передает значения двух осей джойстика плате Arduino при помощи Wi-Fi соединения. Плата Arduino принимает эти значения, сравнивает их с заранее определенными значениями и по результатам сравнения выдает команды на движения робота.

Исходный код программы

Код программы практически полностью готов в среде Arduino IDE. Нам необходимо просто скачать Blynk Library для Arduino. И после внесения ряда изменений мы получим программу для управления роботом по Wi-Fi.

В программе мы первым делом должны подключить все необходимые библиотеки, затем мы должны войти в строку авторизации (auth string) в токене авторизации (Auth Token) от приложения Blynk. Далее мы подсоединяем последовательный контакт модуля Wi-Fi к Arduino с помощью библиотеки последовательной связи. RX подсоединяем к контакту 2, а TX – к контакту 3.

#define BLYNK_PRINT Serial // поместите это в комментарий чтобы отключить печать и сэкономить пространство
#include <ESP8266_SoftSer.h>
#include <BlynkSimpleShieldEsp8266_SoftSer.h>
// Set ESP8266 Serial object
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial EspSerial(2, 3); // RX, TX
ESP8266 wifi(EspSerial);
// You should get Auth Token in the Blynk App (вы должны получить Auth Token в приложении Blynk)
// Go to the Project Settings (nut icon). (зайдите в настройки проекта)
char auth[] = "caa17a11c0124d4083d0eaa995f45917";

Затем мы должны сконфигурировать контакты 8,9,10,11 в режим работы на вывод данных чтобы через них передавать инструкции роботу куда ему двигаться, а также запрограммировать функции для движения робота в заданных направлениях: void forward(), void backward(),void right() and void left().

После этого в функции setup мы должны инициализировать все необходимые устройства, задать направление работы контактов, инициализировать последовательную связь, ввести имя пользователя и пароль для Wi-Fi соединения.

void setup()
{
// установить бодовую скорость передачи
Serial.begin(9600);
delay(10);
// установка бодовой скорости для ESP8266
// 9600 рекомендовано для библиотеки Software Serial
EspSerial.begin(9600);
delay(10);
Blynk.begin(auth, wifi, "username", "password"); // имя пользователя и пароль для wifi
pinMode(m11, OUTPUT);
pinMode(m12, OUTPUT);
pinMode(m21, OUTPUT);
pinMode(m22, OUTPUT);
}

После этого мы в программе должны проверить ряд условий для управления роботом. Здесь мы выбрали виртуальный контакт 1 (V1) чтобы получать информацию о требуемом направлении движения от приложения Blynk. Поскольку мы выбрали соответствующую опцию в приложении, то мы можем получать значения осей x и y на этом же самом контакте.

BLYNK_WRITE(V1)
{
int x = param[0].asInt();
int y = param[1].asInt();
if(y>220)
forward();
else if(y<35)
backward();
else if(x>220)
right();
else if(x<35)
left();
else
Stop();
}

Далее мы просто должны использовать функцию blynk в цикле loop.

void loop()
{
Blynk.run();
}

Далее приведен полный текст программы.

Видео, демонстрирующее работу схемы

(1 голосов, оценка: 5,00 из 5)
Загрузка...
1 180 просмотров

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *