WIFI -KONTROLLERT ZUMO -ROBOT: 3 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Maskinvareoversikt:

 RedBearLab CC3200:

Texas Instruments SimpleLink CC3200-enhet er en trådløs MCU som integrerer en ARM Cortex-M4-kjerne med høy ytelse på opptil 80MHz, noe som gjør det mulig å utvikle en hel applikasjon med en enkelt IC. Denne enheten inkluderer et stort utvalg av eksterne enheter, inkludert et raskt parallelt kamera -grensesnitt, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C og fire kanaler ADC. Strømstyringsundersystemet inkluderer en integrert DC-DC-omformer som støtter et bredt spekter av forsyningsspenning med lavt strømforbruk.

Nøkkelfunksjoner:-CC3200 Dual core MCU: En ARM Cortex-M4-kjerne på 80 MHz for bruk og en dedikert ARM-kjerne for Wi-Fi-nettverksbehandling

- 256KB RAM 1MB serielt flashminne med filsystem for bruker. - Hardware Crypto Engine for Advanced Fast Security, inkludert AES, DES, 3DES, SHA2 MD5, CRC og Checksum.

- Opptil 27 individuelt programmerbare, multipleksede GPIO-pinner, inkludert et raskt parallelt kameragrensesnitt, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C og firekanals ADC.

-Kraftig kryptomotor for raske, sikre Wi-Fi- og internettforbindelser med 256-biters AES-kryptering for TLS- og SSL-tilkoblinger.

- SmartConfig-teknologi, AP-modus og WPS2 for enkel og fleksibel Wi-Fi-klargjøring

 Zumo Robot v1.2:

Zumo robotstyrkort er et skjerm beregnet for bruk med en CC3200 eller kompatible enheter som hovedkontroller. Den måler mindre enn 10 cm på hver side. Den bruker to 75: 1 HP mikro -metallgirmotorer for å drive slitebanen, og gir mye dreiemoment og en toppfart på omtrent 2 fot per sekund (60 cm/s). Den inneholder også et 0,036 tykt laserskåret sumoblad i rustfritt stål montert på forsiden av kabinettet for å skyve rundt gjenstander som andre roboter, og en reflekssensormatrise montert langs forkanten av Zumo (bak sumobladet) lar Zumo oppdage funksjoner på bakken foran den, for eksempel linjer for å følge eller kanter for å unngå.

Nøkkelfunksjoner:- Dual H-Bridge motorførere.

- summer.

- Bruker -LED og trykknapp.

- 3-akset akselerometer, kompass og gyroskop

Trinn 1: Maskinvareoppsett

Krav til maskinvare:

 RedBearLab CC3200

 Zumo Robot for Arduino v1.2

 To 2,54 mm hannhoder

 To kvinnelige-kvinnelige premium-jumperledninger

 Fire AA -batterier

Med utgangspunkt i den forhåndsmonterte Zumo Robot for Arduino v1.2, er det bare noen få trinn for å bygge en ny Zumo CC3200:

 Lodde en rekke hoder til Zumo -skjoldet Pololu Zumo Shield for Arduino brukerhåndbok beskriver i detalj hvordan du monterer Zumo -roboten fra et sett, og på side 16 hvordan du demonterer den nok til å legge til nye komponenter. Demonteringsprosessen er oppsummert og lett kommentert nedenfor.

1. Fjern sporene fra chassiset og skyv de to drivhjulene forsiktig av motorakslene.

[Tannhjulene er veldig tett festet til motorakslene: den sikreste måten å fjerne dem på er å plassere tannhjulet i en liten skruestikke og trykke forsiktig på motorakselen med en 3/32 tommers stift (eller en liten spiker). I praksis er det unødvendig å fjerne tannhjulene helt fra motorakslene; ved å skyve dem like utenfor chassiset, men fortsatt på akselen, er det mulig å skille skjoldet fra chassiset. Ved ikke å fjerne dem helt, blir det lettere å gjenopprette tannhjulene senere.]

2. Fjern batteridekselet og batteriene fra kabinettet.

3. Skru ut alle de fire settene med maskinskruer og muttere som holder skjermen mot kabinettet. Klem den negative batteripolfjæren og lett forsiktig ut begge batteripolene gjennom hullene i kabinettet. Motorene vil forbli festet til skjoldet når det skiller seg fra chassiset.

5. Bøy forsiktig begge motorene vekk fra skjoldet slik at frontstykket på distanseplaten kan fjernes.

[Begge avstandsstykker må fjernes for lodding på nye overskrifter, og fordi de er nesten men ikke helt bilateralt symmetriske, vil du være oppmerksom på plasseringen slik at monteringsprosessen går greit.]

6. Lodd en rekke hoder til Zumo -skjoldet som gir tilgang til pinnene 5, 6, 9 og 10

7. Du kan montere Zumo på nytt ved å følge demonteringsprosedyren omvendt.

[Pass på å bytte avstandsstykkerplatestykkene nøyaktig slik de opprinnelig ble installert. Siden de ikke er helt bilateralt symmetriske, er det lett å feilaktig bytte avstandsstykkene opp ned. Bakkant av bakre avstandsstykke har et ekstra bredt hakk på den ene siden for å gi plass til "ladekontakt" -hodet ved siden av av/på -bryteren. Sørg for at det bakre avstandsstykket sitter helt flatt mellom batterikassen og skjoldet.]

 Koble en startkabel mellom pinnene 5 og 9 og en annen ledning mellom pinnene 6 og 10.

Merk: RedBearLab CC3200 -kortet støtter bare PWM -utgang på pinne 5 og 6 mens; Zumo -skjoldet kobler pinnene 9 og 10 til PWM -inngangene til motordriveren DRV8835. Dermed kreves disse to hopperne.

 Koble fra Zumo -reflektanssensormatrisen fra fronten nederst på Zumo. Merk: Bruk aldri Zumo -reflektanssensormatrisen når RedBearLab CC3200 er koblet til Zumo; sensorene produserer 5V -signaler som permanent kan skade de maksimale 1,5V analoge inngangene til CC3200.

 Plugg RedBearLab CC3200 på toppen av Zumo -skjoldet.

Trinn 2: Programvare

 Energia versjon17 MT: For å bygge og kjøre apper som kjøres på RedBearLab CC3200 LP.

Merk: Bruk bare Energia Release 0101E0017.

 Behandle 2.2.1: For å kjøre et program på vertssiden som kontrollerer Zumo CC3200. Merk: Sørg for å laste ned Processing 2.x ikke 3.x; mange av eksemplene bruker biblioteker som ennå ikke er overført til Processing 3.x.

Programvareoppsett:

 Installer Energia versjon17 MT, slik at du kan lage og bygge skisser som kjører på Zumo. Hvis du bruker Windows -versjonen av Energia, må du også - Installer RedBearLab USB -driverne for å la Energia MT laste ned programmer til RedBearLab CC3200 og aktivere seriell kommunikasjon med CC3200 via en Windows COM -port.

- Installer CC3200 -driverne for Windows (se instruksjonene under "CC3200 LaunchPad" -delen for detaljer).  Installer Processing 2.2.1, slik at du enkelt kan lage skisser som kommuniserer med Zumo via Wi-Fi.

Feilsøking: Hvis du bruker Windows og Energia ikke kan laste opp til CC3200, må du kontrollere at du har installert CC3200 -driverne for Windows. Hvis Energia fortsatt ikke kan laste opp etter installasjonen, kan du kopiere cc3200_drivers_win/i386/ftd2xx.dll til mappen som inneholder Energias opplastingsprogram (cc3200load.exe): Energia_installation_folder/hardware/tools/lm4f/bin.

Trinn 3: Demo

Etter montering av maskinvare og installasjon av programvareverktøyene beskrevet ovenfor, kan Zumo CC3200s grunnleggende maskinvarefunksjonalitet demonstreres ved hjelp av en enkel Energia MT -skisse som kommuniserer med en behandlingsskisse. Sammen gir disse skissene enkel tastaturkontroll av Zumos motorer og sanntids visning av Zumos akselerometer og gyrodata.

Bygg og last opp ZumoTest -demo:

 Koble Zumo til PC -en med en USB -kabel.

- Slå Zumo Bots strømbryter til "av" (strøm vil bli levert til CC3200 via USB -tilkoblingen).

- Koble RedBearLab CC3200 USB til en av PC -ens USB -porter.

 Pakk ut “ZumoTest” -mappen fra vedleggene, og dobbeltklikk på filen ZumoTest/ZumoTest.ino. Merk: Første gang du dobbeltklikker på en skisse etter installering av Energia MT, vil Windows spørre deg hvilket program som skal åpne skissen. Bare naviger til installasjonen av Energia MT og knytt energia.exe -programmet til.ino -filer.

Innenfor Energia MT IDE:- Velg RedBearLab CC3200 EMT-kortet (via Verktøy> Kort> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Velg COM -porten som er koblet til Zumo (via Verktøy> Seriell port> COMx). Hvis du bruker Windows, er det "mbed Serial Port" som vises under "Porter (COM & LPT)" i Enhetsbehandling.- Klikk på "Last opp" -knappen for å bygge og laste opp ZumoTest-skissen til CC3200.

 Tilbakestill CC3200 ved å trykke og slippe tilbakestillingsknappen til RedBearLab CC3200. Merk: noen ganger har Energia MT problemer med å laste opp skisser til RedBearLab CC3200. I disse tilfellene hjelper det ofte å koble fra og koble til USB -kabelen igjen, og prøve å laste opp igjen.

 ZumoTest-skissen ovenfor starter sitt eget nettverk, kalt "zumo-test" med passord "passord", som skal være synlig for PC-en. - Koble PCen til zumo-test WiFi-nettverket

 Pakk ut mappen “Zumo Test Sketch”, og dobbeltklikk på zgraph/zgraph.pde -filen.

Merk: Første gang du dobler en skisse etter at du har installert Processing, vil Windows spørre deg om hvilket program som skal åpne skissen. Bare naviger til installasjonen av Processing og knytt den kjørbare processing.exe til.pde -filer.

Innenfor behandlings -IDE:

- Klikk på Kjør -knappen for å begynne å kjøre skissen

- Vent til grafvinduet vises, og skriv bokstaven 'c' for å starte kontinuerlig innsamling og visning av akselerometerdata fra ZumoYou bør se tre separate linjeplotter med akselerasjonsdata, en for x-, y- og z -aksen. Enhver bevegelse av Zumo bør gjenspeiles i umiddelbare endringer i disse tomtene. Du kan bytte til visning av sanntids gyrodata ved å skrive 'G' når grafvinduet har fokus og bytte tilbake til sanntids akselerasjonsdisplayet ved å skrive 'A'.

Du kan også kjøre Zumo CC3200 ved å bruke tastaturene 'w', 'a', 's', 'd' og '' (mellomrom). 'W' - kjør fremover

'a' - ta til venstre

's' - kjør bakover

'd' - ta til høyre

' - stop Se filen zgraph/zgraph.pde for flere tastaturkommandoer.

Bygg og last opp Zumo Balancing Demo

 Installer prosessbibliotek: Denne demoen krever ControlP5 (et GUI -bibliotek for behandling), og den kan lastes ned fra vedleggene. Følg instruksjonene nedenfor for å installere dette biblioteket i prosessering.

- Start Behandlingsprogrammet

- Finn mappen Processing sketchbook ved å velge menyen File> Preferences og se etter "Sketchbook location"

- Kopier ControlP5 -mappen til bibliotekmappen i skisseboken din. Du må opprette biblioteker -mappen hvis dette er den første biblioteksinstallasjonen du bidro med.

 Koble Zumo til PC -en med en USB -kabel.

- Slå Zumo Bots strømbryter til "av" (strøm vil bli levert til CC3200 via USB -tilkoblingen).

- Koble RedBearLab CC3200 USB til en av PC -ens USB -porter.

 Pakk ut “ZumoBalance” -mappen fra vedleggene, og dobbeltklikk på filen ZumoBalancing/Balancing.ino. Innenfor Energia MT IDE:

- Velg RedBearLab CC3200 EMT -kortet (via Verktøy> Kort> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Velg COM -porten som er koblet til Zumo (via Verktøy> Seriell port> COMx). Hvis du bruker Windows, er det "mbed Serial Port" som vises under "Porter (COM & LPT)" i Enhetsbehandling.- Klikk på "Last opp" -knappen for å bygge og laste opp balanseringsskissen til CC3200.

 Tilbakestill CC3200 ved å trykke og slippe RedBearLab CC3200s tilbakestillingsknapp.

Merk: Noen ganger har Energia MT problemer med å laste opp skisser til RedBearLab CC3200. I disse tilfellene hjelper det ofte å koble fra og koble til USB -kabelen, og prøve å laste den opp igjen.

 ZumoBalancing-skissen ovenfor starter sitt eget nettverk, kalt "zumo-balancing" med passord "passord", som skal kunne oppdages av din PC.

1. Koble PCen til zumo-balancing Wi-Fi-nettverket

 Pakk ut mappen “Zumo Balance Sketch” fra vedlegget, og dobbeltklikk på zbalacing/zbalancing.pde -filen.