Nadal jestem zainteresowany tematem łączenia Arduino i Lego Technic. A dziś podzielę się instrukcjami dotyczącymi produkcji pojazdu czterokołowego. Nazwałem go łazikiem Mars ze względu na jego niezwykły kształt. Podstawą będą instrukcje montażu Lego Technic 42029, a następnie lot mojej wyobraźni. Do kontroli użyjemy modułu Bluetooth powiązanego z urządzeniem z Androidem lub komputerem.
Będziemy potrzebować:
- Lego Technic 42029
- Lego Technic 42033
- Arduino Pro Mini 5v AT Mega 328
- Sterownik silnika L9110S
- 1 serwonapęd SG-90
- Moduł Bluetooth HC-05 lub równoważny
- USB-UART dla oprogramowania arduino
- Skrzynia biegów silnika 6v 1: 150 100 obr./min
- 2 diody LED
- 2 rezystory 150 omów
- Kondensator 10v 1000uF
- 2 grzebienie jednorzędowe PLS-40
- Cewka 68mkGn
- 2 baterie litowo-jonowe 18650
- Złącze tata-mama dwa piny do drutu
- Homutik
- Przewody o różnych kolorach
- lutowane
- Kalafonia
- lutownica
- Śruby 3x20, nakrętki i podkładki do nich
- Śruby 3x40
- Śruby 3x60
- Duchowny lub po prostu ostry nóż
Krok 1 Przygotowanie części mechanicznej.
W naszym modelu wymagany jest silnik przekładniowy 6v 1: 150 100 obr./min. I napędza tylną oś. Możesz eksperymentować i wypróbować inne przełożenie. Moim zdaniem 100 rpm jest optymalne. Motoreduktor nie jest przeznaczony do łączenia z częściami Lego. Dlatego trzeba go trochę przerobić. Ostry lub biurowy nóż musi mieć kształt krzyża do wałków wyjściowych skrzyni biegów. Krzyż musi być tego samego rozmiaru, co zwykła oś krzyża Lego.
Do obrotu kół wykorzystamy serwo SG-90. Nie jest również przeznaczony do łączenia z częściami Lego. Aby naprawić go w naszym modelu, należy ostrożnie wywiercić, aby nie dotknąć wewnętrznych części serwomechanizmu, otworu przelotowego o średnicy 3,2 mm lub po prostu przeciąć go nożem biurowym. W tym otworze wstawimy śrubę, aby połączyć się z Lego. Odetnij również wystające części („skrzydełka” do mocowania):
Na wale serwa nakładamy dźwignię z wkręconą częścią z klocków LEGO:
Krok 2 Montaż
Do złożenia skrzynki potrzebna jest instrukcja Lego 42029. Można ją łatwo pobrać z oficjalnej strony internetowej.
Musisz pobrać zarówno pierwszą, jak i drugą część.
Podstawa tylnej osi jest montowana zgodnie z instrukcjami Lego 42029 część 1, zaczynając od 3 stron do 8 włącznie. Dodaj trochę, aby przymocować sprężyny:
Na przyciętej osi motoreduktora zakładamy tuleję łączącą Lego. Sama skrzynia biegów jest przymocowana śrubą 3x60 mm, jak pokazano na zdjęciu:
Przechodzimy do przodu. Montujemy przednią część zawieszenia zgodnie z instrukcjami Lego 42029 część 1, od strony 21 do 23. Bierzemy trapezoid z drugiej części instrukcji Lego od strony 6 do 11. Dodaj szczegóły z przodu, jak pokazano na zdjęciu:
Budujemy przedni zderzak, jak pokazano na zdjęciu:
Naprawiamy serwonapęd w przybliżeniu na środku maszyny i łączymy go z wałem z kołem zębatym obracającym koła:
Łączymy obie części razem. Z dołu wszystko powinno wyglądać tak:
Kabina musi być zmontowana ze zdjęć:
Dodaj diody LED jako reflektory:
Kładziemy kabinę na przedniej osi. Odbieramy zderzak od tyłu i naprawiamy płytkę:
Pozostaje złożyć środkową platformę, również ze zdjęcia:
Umieść to na miejscu:
To kończy montaż obudowy.
Krok 3 Elektryk.
Do zasilania silników i modułu Bluetooth użyjemy dwóch akumulatorów litowo-jonowych 18650 przylutowanych równolegle. Ponadto dla ułatwienia połączenia warto przylutować do nich złącze:
Do zasilania Arduino najłatwiej jest użyć osobnego zasilacza, na przykład korony 9 woltów. Jeśli nie chcesz tam wcisnąć baterii, możesz zasilić Arduino z tych samych baterii, ale jednocześnie włóż cewkę 68 μH w szczelinę dodatniego przewodu zasilającego Arduino, a także podłącz kondensator 10v 1000uF do tej samej linii zasilania. Podłącz przewód sterujący serwomechanizmu do styku 2, a sterownik silnika do styku 5 i 6:
Możesz także podłączyć reflektory. Aby to zrobić, łączymy poprzez rezystory anody dwóch diod LED z 4 pinowym Arduino, katody z GND. Rezystory są wybrane dla zastosowanych diod LED.
Wszystkie zmontowane układy elektryczne nie zajmują dużo miejsca:
Umieszczamy go z tyłu „łazika”, pod dużym talerzem:
Krok 4 Przygotowanie środowiska programowania.
Do napisania szkicu użyjemy IDE Arduino. Wersja nie powinna być niższa niż 1.8. Pobierz z oficjalnej strony.
Następnie dodaj biblioteki do Arduino IDE. Ten projekt wykorzystuje dwie biblioteki Servo.h (do sterowania serwonapędem) i SoftwareSerial.h (do komunikacji z modułem Bluetooth):
Musisz je pobrać i zainstalować. Możesz to zrobić, rozpakowując archiwa i przenosząc wszystkie pliki do folderu „bibliotek” znajdującego się w folderze z zainstalowanym Arduino IDE. Lub możesz użyć innego sposobu - bez rozpakowywania pobranych archiwów, wybierz menu Szkic - Połącz bibliotekę w Arduino IDE. Na górze listy rozwijanej wybierz element „Dodaj .Zip Library”. I wskaż lokalizację pobranych archiwów. Po zainstalowaniu bibliotek należy ponownie uruchomić Arduino IDE.
Krok 5 Skonfiguruj moduł Bluetooth.
Najpopularniejszymi modułami Bluetooth do tej pory są HC-05 i HC-06. Są obfite zarówno w chińskich sklepach internetowych, jak i wśród rosyjskich importerów. HC-05 może pracować zarówno w trybie master, jak i slave. HC-06 jest tylko urządzeniem podrzędnym. Innymi słowy, HC-06 nie może wykryć sparowanego urządzenia i nawiązać z nim komunikacji, może być tylko urządzeniem podrzędnym.
Z reguły moduły są sprzedawane jako dwie płytki lutowane razem. Mniejszy to moduł fabryczny, szeroko stosowany w różnych elektroniczny urządzenia. Large - specjalna płyta dla majsterkowiczów. Wygląda jak mniejsza płyta z układem BC417:
I tak same moduły DIY HC-05 i HC-06:
Możesz użyć dowolnego modułu, który ci się podoba. Moduł bez płyty chlebowej kosztuje mniej, ale wtedy musisz zadbać o zasilanie 3,3 V dla modułu i dręczyć się przez lutowanie przewodów do modułu. Moim zdaniem wybrałem optymalny stosunek ceny do funkcjonalności HC-05. Moim zdaniem za każdym razem z oprogramowaniem układowym odłączenie modułu Bluetooth od Arduino jest niewygodne, więc do komunikacji wykorzystamy port oprogramowania. Jest to możliwe dzięki bibliotece SoftwareSerial.
Łączymy w następujący sposób:
Arduino Pro Mini - Bluetooth
D7 - RX
D8 - TX
5 V - VCC
GND –GND
Aby zapewnić poprawne działanie, moduł musi zostać skonfigurowany. Konfiguracja odbywa się poprzez wprowadzenie komend AT w oknie terminala. Skonfiguruję moduł HC-05. Jeśli masz inne ustawienie, może być inne. Aby połączyć komputer z modułem Bluetooth, musisz wypełnić następny szkic w Arduino. Jednocześnie Arduino będzie działało jako połączenie między modułem Bluetooth a komputerem:
Po wypełnieniu szkicu otwórz okno terminala, ustaw prędkość na 9600 i wprowadź następujące polecenia:
„AT” (bez cudzysłowów) powinna pojawić się odpowiedź „OK” (oznacza to, że wszystko jest poprawnie podłączone i moduł działa)
„AT + BAUD96000” (bez cudzysłowów) powinna pojawić się odpowiedź „OK9600”.
Jeśli masz poprawną odpowiedź, przejdź do następnego kroku.
Krok 5 Wypełnij szkic w Arduino.
Następnym krokiem jest pobranie i przesłanie następującego szkicu do Arduino:
Krok 6 Skonfiguruj telefon.
W przypadku telefonu z Androidem musimy zainstalować program sterowania robotem przez Bluetooth. Istnieje wiele, różniących się wyglądem i funkcjonalnością. Musisz wpisać „Bluetooth Arduino” w Google Play i wybrać ten, który Ci się podoba. Polecam Kontroler BT. Jest bezpłatny, a funkcjonalność wystarczająca do sterowania naszą maszyną. Pobierz i zainstaluj na dowolnym urządzeniu z Androidem. Następnie, poprzez ustawienia urządzenia z Androidem, musisz nawiązać połączenie z naszym modułem. Hasło do połączenia to „1234” lub „0000”. Następnie skonfiguruj program dla odpowiednich poleceń. Lista znajduje się poniżej.
Krok 7 Skonfiguruj system Windows (jeśli to konieczne)
Dla tych, którzy lubią korzystać z komputera stacjonarnego, laptopa lub urządzenia z systemem Windows, istnieje program, który umożliwia wysyłanie poleceń przez kanał Bluetooth. Aby to zrobić, to urządzenie musi mieć Bluetooth. Nawiązujemy komunikację z naszym modułem za pomocą narzędzi do zarządzania urządzeniami. Hasło do połączenia jest takie samo „1234” lub „0000”. Możesz użyć terminala do wysyłania poleceń. Wszelkie dogodne dla Ciebie. Po napisaniu oprogramowania układowego sterowanie odbywa się za pomocą następujących przycisków (według zespołów):
W - do przodu
S - powrót
A - w lewo
D - racja
F - stop
G - kierownica
K - reflektory
L - reflektor wyłączony
Używanie terminala do sterowania nie jest zbyt wygodne. Dlatego polecam Z-Controller. W programie musisz wybrać port (port COM, przez który następuje połączenie) i skonfigurować klucze dla odpowiednich poleceń. Ustaw bezczynny i intuicyjny. Publikuję sam program i ustawienia naszego „łazika”:
