ESP8266 WIFI AP -beheerde viervoudige robot: 15 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Dit is 'n handleiding om 'n 12 DOF- of vierbeen -robot (viervoetige) robot te maak met behulp van SG90 -servo met servostuurprogramma, en dit kan beheer word met behulp van WIFI -webbediener via slimfoonblaaier

Die totale koste vir hierdie projek is ongeveer US $ 55 (vir elektroniese onderdele en plastiekrobotraamwerk)

Stap 1: Berei die raam voor

Al die 3D -voorwerpe kan gratis afgelaai word @ www.myminifactory.com of www.thingiverse.com

Druk dit uit met materiaalondersteuning, soos voet, heupe en dye

Lys van gedrukte dele:

1x basisliggaam

1x omslag

1x batteryhouer

4x heupe (tipe A en B)

4x Thight (tipe A & B)

4x voet (tipe A en B)

4x Skild

12x Bus + 12x 2mm skroef

Stap 2: Monteer die robotraam

volg die stap -vir -stap video hierbo om die raam te monteer; die skroef is geskik vir 'n gat van 2 mm

Stap 3: Elektroniese onderdele (Wemos D1 Mini)

Daar is baie NodeMCU -variëteite op die mark en het basies dieselfde funksies, vir hierdie projek kies ek Wemos D1 Mini.

Hierdie deel dien as 'n webbediener vir ons quadruped as 'n toegangspunt.

U hoef net aan te sluit op die Quadruped AP en al die bewegings van u robot te beheer, en miskien sal dit vir die toekomstige projek al die sensorspaneel wat u benodig, vertoon …

Hierdie D1 mini is 'n mini WIFI-bord gebaseer op ESP-8266EX. en dit het 11 digitale in-/uitsetpenne, alle penne het onderbrekings/pwm/I2C/eendraad (behalwe D0) 1 analoog ingang (maksimum ingang 3.3V), 'n mikro-USB-verbinding

Hoe om te begin:

1. Installeer vir Arduino 1.6.7 vanaf die for Arduino -webwerf.
2. Begin vir Arduino en maak die venster Voorkeure oop.
3. in die veld vir addisionele rade -bestuurder -URL's. U kan verskeie URL's byvoeg en dit met kommas skei.
4. Open Tools → Board: xxx → Boards Manager en installeer esp8266 deur ESP8266 Community (en moenie vergeet om u ESP8266 -bord uit die Tools> Board -menu na installasie te kies nie).

Vir meer inligting, kyk na die video hierbo

Klik hier om in Aliexpress te soek

Vir hierdie projek hoef u slegs hierdie pin aan te sluit:

1. NodeMCU RX -pen word verbind met die Arduino Nano TX -pen
2. NodeMCU TX -pin word verbind met die Arduino Nano RX -pen
3. NodeMCU G-pin verbind met die DC-DC mini 5v Stepdown (-) Outputpen uit
4. NodeMCU5V-pen verbind met die DC-DC mini 5v Stepdown (+) Outputpen uit

PS: Vir die programmering van hierdie bord, moet u al die pen wat aan die arduino en DC-DC is, ontkoppel, anders kry u 'n fout …

Stap 4: Elektroniese onderdele (Arduino Nano)

Dieselfde met NodeMCU, vir die arduino -bord kan u enige bord wat vir u pas, soos Arduino Pro Mini, Arduino Nano of anders, gebruik.

Maar vir hierdie projek kies ek Arduino Nano, want ek benodig nie veel pen wat ek gebruik het nie, dit is klein en het nie FTDI nodig om dit te programmeer nie.

klik hier om in Aliexpress te soek

Vir hierdie projek gebruik ek net:

1. Arduino nano RX -pen word verbind met die NodeMCU TX -pen
2. Arduino nano TX -pen word verbind met die NodeMCU RX -pen
3. Ardiono nano A4 -pen verbind met die PCA9685 SDA -pen
4. Arduino nano A5 -pen word verbind met die PCA9685 SCL -pen
5. Arduino nano GND-pen verbind met die DC-DC mini 5v Stepdown (-) Outputpen uit
6. Arduino nano 5V-pen verbind met die DC-DC mini 5v Stepdown (+) Outputpen uit

sien die skema hierbo vir meer besonderhede

PS: Vir die programmering van hierdie bord moet u al die pen wat aan die NodeMCU- en DC-DC-trappie vasgemaak is, ontkoppel, anders kry u 'n fout …

Stap 5: Elektroniese onderdele (Tower Pro 9g Micro Servo)

Dit is die gewildste mini -servo. Dit weeg slegs 9 gram en gee u 'n wringkrag van 1,5 kg/cm. Redelik sterk met betrekking tot sy grootte. Geskik vir balk tipe robotte.

PS: Hierdie servo kan slegs 180 grade draai

Belangrike kenmerke:

• Deurskynende liggaam

• Liggewig

• Minder geraas Spesifikasies:

• Afmetings: 22,6 x 21,8 x 11,4 mm

• Lengte aansluitdraad: 150 mm

• Bedryfsnelheid (4,8 V sonder las): 0,12 sek / 60 grade

• Standkoppel (4,8 V): 1,98 kg/cm

• Temperatuurbereik: 30 tot 60 ° C (-22 tot 140 ℉)

• Dooie bandwydte: 4 usec

• Bedryfspanning: 3,5 - 8,4 Volt

Klik hier om SG90 servo op Aliexpress te soek

Stap 6: Elektroniese onderdele (16 -kanaals 12 -bis PWM/Servo -bestuurder - I2C -koppelvlak - PCA9685 vir Arduino)

Wil u 'n robotstapper maak? maar slegs die gebruik van 'n mikrobeheerder het 'n beperkte aantal PWM -uitsette, en u loop op! Nie met die Adafruit 16-kanaal 12-bis PWM/Servo Driver-I2C-koppelvlak. Met hierdie pwm- en servobestuurder-uitbraak kan u 16 vrylopende PWM-uitsette met net twee penne beheer! Moet u meer as 16 PWM -uitsette uitvoer? Geen probleem. Koppel tot 62 van hierdie skoonhede saam tot 'n uitstekende 992 PWM -uitsette.

Hierdie bord/chip gebruik I2C 7-bis adres tussen 0x60-0x80, kan gekies word met springers Klemblok vir kraginvoer (of u kan die 0,1 "breuke aan die kant gebruik) Omgekeerde polariteitsbeskerming op die ingang van die aansluitblok Groen krag-goeie LED 3 pen-verbindings in groepe van 4, sodat u 16 servo's tegelyk kan aansluit (Servo-proppe is effens wyer as 0,1 ", sodat u slegs 4 langs mekaar kan stapel op 'n 0,1" kop "Ketting-ontwerp" 'n plek om 'n groot kondensator op die V+ -lyn (indien nodig) weerstand van 220 ohm-reeks op al die uitvoerlyne om hulle te beskerm, en om die bestuur van LED's triviale Soldeerspringers vir die 6 adres te maak, kies die pins i2c-beheerde PWM-bestuurder met 'n ingeboude klok. In teenstelling met die TLC5940 -familie, hoef u nie voortdurend 'n sein te stuur wat u mikrokontroleerder vasmaak nie; dit werk heeltemal gratis! is goed vir wanneer u wit of blou L wil beheer ED's met 3,4+ voorspannings) 6 adreskiespenne, sodat u tot 62 hiervan op 'n enkele i2c -bus kan koppel, 'n totaal van 992 uitsette - dit is baie servo's of LED's Verstelbare frekwensie PWM tot ongeveer 1,6 KHz 12 -bis resolusie vir elke uitset-vir servo's, dit beteken ongeveer 4us-resolusie teen opdateringssnelheid van 60Hz Konfigureerbare druk-trek- of oop-afvoer-uitvoer Uitset stel die pin in staat om al die uitsette vinnig uit te skakel.

klik hier om in Aliexpress te soek

In hierdie projek benodig ons net 12 CH vir alle bene (3CH per been), verbind hierdie PCA9685 -pen met Arduino Nano:

1. PCA9685 VCC na die DC-DC mini 5v Stepdown (+) Outputpen uit
2. PCA9685 GND na die DC-DC mini 5v Stepdown (-) Outputpen uit
3. PCA9685 Servo (PWM) krag V+ na UBEC (+) Uitgangspen uit
4. PCA9685 Servo (PWM) voed GND aan UBEC (-) Outputpen uit
5. PCA9685 SDA in die arduino nano A4 -pen
6. PCA9685 SCL -pen aan die arduino nano A5 -pen
7. PCA9685 CH0 aan die regterkant voorkant, pas die kabelkleur by die kleur PCA9685 -aansluiting (geel, rooi, bruin/swart)
8. PCA9685 CH1 aan die regtervoet voor, pas die kabelkleur by die kleur PCA9685 -aansluiting (geel, rooi, bruin/swart)
9. PCA9685 CH2 aan die regterheup voor, pas die kabelkleur by die kleur PCA9685 -aansluiting (geel, rooi, bruin/swart)
10. PCA9685 CH4 aan die regterkant agter, pas die kabel se kleur by die kleur van die PCA9685 -aansluiting (geel, rooi, bruin/swart)
11. PCA9685 CH5 aan die agterkant van die regtervoet, pas die kabelkleur by die kleur van die PCA9685 -aansluiting (geel, rooi, bruin/swart)
12. PCA9685 CH6 aan die regterheup agter, pas die kabelkleur by die kleur PCA9685 -aansluiting (geel, rooi, bruin/swart)
13. PCA9685 CH8 aan die linkerkant voorkant, pas die kabelkleur by die kleur PCA9685 -aansluiting (geel, rooi, bruin/swart)
14. PCA9685 CH9 aan die linkervoet voor, pas die kabelkleur by die kleur PCA9685 -aansluiting (geel, rooi, bruin/swart)
15. PCA9685 CH10 aan die linkerheup voor, pas die kabelkleur by die kleur PCA9685 -aansluiting (geel, rooi, bruin/swart)
16. PCA9685 CH12 aan die agterkant van die linkerkant, pas die kabelkleur by die kleur van die PCA9685 -aansluiting (geel, rooi, bruin/swart)
17. PCA9685 CH13 aan die agterste linkervoet, pas die kabelkleur by die kleur PCA9685 -aansluiting (geel, rooi, bruin/swart)
18. PCA9685 CH14 aan die linkerheup agter, pas die kabelkleur by die kleur PCA9685 -aansluiting (geel, rooi, bruin/swart)

PS: Sommige PCA9685 het nie 'n kleurkode -aansluiting nie, dus maak seker dat die geel kabel van die SG90 -servo na die PWM -datapen gaan, die rooi kabel na die V+ -pen en die swart/bruin na die GND -pen

Stap 7: PWM -verbinding met Servo Pin

Klik en zoom op die prent hierbo om die pen tussen die PCA9685 en die servo's te sien

PS: U gebruik slegs 12CH van 16 CH vir hierdie projek, dus u het nog 4CH oor vir uitbreiding, soos om radarservo te plaas of 'n nerf blaster -wapen daarop te sit … Plaas net 'n ekstra kode in die arduino en NodeMCU

Stap 8: Elektroniese onderdele (UBEC)

Die 3A-UBEC is 'n skakelaar-DC-DC-regulator wat voorsien word van 'n 2-6-sel litiumbattery (of 5-18 selle NiMh /NiCd-battery) en lewer 'n konstante veilige spanning vir u ontvanger, gyro en servo's. Dit is baie geskik vir RC -helikopter. In vergelyking met die lineêre modus UBEC, is die algehele doeltreffendheid van die skakelmodus UBEC hoër.

In hierdie projek gebruik ons dit om al die servo's aan te dryf, dit het filter, sodat dit geraas kan verminder wat die motorstoring kan veroorsaak, en dit het 'n hoë ampère wat genoeg is om die robotlading te verhoog.

klik hier om in Aliexpress te soek

Speldverbinding:

1. UBEC (+) ROOI Uitgangspen na die PCA9685 Servo (PWM) krag V+
2. UBEC (-) SWART Uitgangspen na die PCA9685 Servo (PWM) krag GND
3. UBEC (+) ROOI Invoer by die battery (+) pen
4. UBEC (-) SWART invoer na die skakelaarpen

Stap 9: Elektroniese onderdele (DC-DC Mini Stepdown)

Dit het byna dieselfde funksie as UBEC, maar hierdie is slegs 'n eenvoudige DC-DC-afstapmodule. Dit het 'n potensiometer wat ons die V (+) uitset kan aanpas van 1V tot 17V en het geen filter nie.

klik hier om dit op Aliexpress te soek

PS: onthou, voordat u dit gebruik, pas die V (+) out op 5V -uitset aan met behulp van DC Volt -meter

Speldverbinding:

1. Mini stepdown (+) IN na die (+) battery
2. Mini stepdown (-) IN na die skakelaarpen
3. Mini stepdown (+) OUT parallel met die NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) en PCA9685 (VCC) pen
4. Mini stepdown (-) OUT parallel met die NodeMCU (G), Arduino nano (GND) en PCA9685 (GND) pen

Stap 10: Ander elektroniese onderdeel

Wat u nodig het, is ongeveer (20 kabel of minder) jumperdraad van vroulik tot vroulik (Aliexpress jumper wire search)

Self -sluitskakelaar of u kan 'n ander tipe skakelaar gebruik (Aliexpress self -sluitskakelaar soek)

en 'n paar JST-aansluiting van battery na skakelaar en UBEC/DC-DC stepdown (Aliexpress JST Connector soek)

Stap 11: Kragbron

Daar is baie kragbronne wat u kan gebruik, vir my verkies ek om 'n herlaaibare lipo 3S -battery te gebruik. Dit het 11, 1 Volt -stroom en 'n kapasiteit van 500 mAh of meer (nie te veel nie, sodat dit ligter kan wees).

Maar die gebruik van 3S lipo benodig 'n laaier, en dit is nie goedkoop nie, so … u kan 'n ander kragbron soos 'n AAA -battery gebruik, 'n seriële 6 AAA -battery, sodat dit ongeveer 9V kragbronne kan produseer, en ek dink dit is genoeg krag vir hierdie robot.

Klik hier om die Lipo 3S -battery op Aliexpress te soek

Klik hier om na Lipo Charger te soek

Klik hier om 6xAAA batteryhouer op Aliexpress te soek

Stap 12: Draaddiagram

Klik en zoom op die prent hierbo om al die draaddiagramme vir hierdie projek te sien

PS: u benodig 'n bietjie soldeer en plaas 'n rubberkop om dit te verseël vir die verbinding tussen die kragskakelaar, UBEC en DC-DC.

Stap 13: Kodering en aanvanklike houding

Koppel die arduino nano met 'n mini-USB-na-USB-poortkabel (maar moenie vergeet om alle penne van die wemos D1 mini en DC-DC stepdown los te maak nie) en maak "spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino" oop en flits dit na die Arduino nano, maar moenie ' t vergeet om die arduino -bord na die Arduino nano te kies en die korrekte poort te kies.

Koppel dan die Wemos D1 mini aan die rekenaar met behulp van mikro-USB na USB (moenie vergeet om alle penne met DC-DC stepdown en Arduino nano los te maak nie). Maak dan "QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino" oop en flits dit na die bord, maar selekteer die regte bord voor dit en kies die korrekte poort (terug na stap 3)

Nadat u klaar is, kan u al die pen weer tussen die arduino nano, die wemos D1 mini en DC-DC stepdown aanbring en die robot aanskakel om die korrekte aanvanklike houding aan te pas.

OORSPRONKLIKE POSE (Sien die prent hierbo) pas al die been so na as moontlik aan die foto hierbo.

Nadat u die robot aangeskakel het, is die beenposisie nie dieselfde as die foto hierbo as wat u benodig nie:

1. Draai die servohoring los en maak die servohoring los van die servo.
2. draai die been tot naby genoeg met die aanvanklike houding
3. maak die servohoring weer vas en beman dit weer
4. doen dit vir almal mis wedstryd been

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino is alreeds 'n probleem opgelos, soos moeilik om aan te sluit (wifi) en die weergawe van die webbladsy misluk; vir wie die ouer program voor 31-3-2019 flits, laai dit dan weer hierbo af

2. daar is 'n paar ekstra biblioteke nodig om te installeer (kopieer dit na die biblioteekmap)

   • github.com/wimleers/flexitimer2
   • github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…
   • github.com/kroimon/Arduino-SerialCommand

Stap 14: Beheer van die robot

Omdat hierdie robot WIFI -toegangspunt geword het, is alles wat u nodig het:

1. Skakel die robot aan
2. Maak die wifi -instelling op u slimfoon oop
3. Koppel aan die SpiderRobo -toegangspunt met die wagwoord "12345678"
4. Maak die webblaaier op u slimfoon oop en tik

Nou is u robot gereed om u bevel te neem …

Stap 15: Vir wie 'n probleem is met die opening van 'n webblad of verbinding met die AP

EK HET HIERDIE UITGAWE OPGELAAI, LAAI DIT ASSEBLIEF WEER UIT STAP 13 BO (fix @ 31-4-2019)

sommige van die Wemos D1 mini-kloone het 'n slegte of gebrekkige ESP, wat veroorsaak dat:- moeilik om aan te sluit op die AP

- Kon nie bladsy oopmaak nie

- Laai voltooi nie

Kyk na my video hierbo vir meer besonderhede …