ESP8266 WIFI AP Controlled Quadruped Robot: 15 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Dette er opplæring for å lage en 12 DOF eller fire bein (firbenet) robot ved hjelp av SG90 servo med servodriver, og den kan styres ved hjelp av WIFI webserver via smarttelefonleser

Total kostnad for dette prosjektet er rundt US $ 55 (for elektronisk del og plastrobotramme)

Trinn 1: Forbered rammen

Alt 3D -objektet er gratis å laste ned @ www.myminifactory.com eller www.thingiverse.com

Skriv den ut ved hjelp av materialstøtte for en del som fot, hofter og lår

Liste over trykte deler:

1x grunnlegeme

1x deksel

1x batteriholder

4x hofter (type A & B)

4x Thight (type A & B)

4x fot (type A og B)

4x skjold

12x gjennomføring + 12x 2 mm skrue

Trinn 2: Monter robotrammen

følg trinnvis video ovenfor for å montere rammen, skruen er for et hull på 2 mm

Trinn 3: Elektroniske deler (Wemos D1 Mini)

Det er mange NodeMCU -varianter på markedet og har i utgangspunktet den samme funksjonaliteten, for dette prosjektet velger jeg Wemos D1 Mini.

Denne delen vil tjene som en webserver for våre quadruped som et tilgangspunkt.

Det du trenger er bare å koble til Quadruped AP og kontrollere all bevegelse av roboten din, og kanskje for det fremtidige prosjektet vil det vise alle sensorens dashbord du trenger …

Denne D1 mini er et mini WIFI-kort basert på ESP-8266EX. og den har 11 digitale inngangs-/utgangspinner, alle pinner har interrupt/pwm/I2C/en-ledning støttet (unntatt D0) 1 analog inngang (3,3V maks inngang) en Micro USB-tilkobling

Slik kommer du i gang med:

1. Installer for Arduino 1.6.7 fra for Arduino -nettstedet.
2. Start for Arduino og åpne Preferanser -vinduet.
3. inn i feltet Tilleggsstyrer for URL -adresser. Du kan legge til flere nettadresser og skille dem med kommaer.
4. Åpne Tools → Board: xxx → Boards Manager og installer esp8266 av ESP8266 Community (og ikke glem å velge ESP8266 -kortet ditt fra Tools> Board -menyen etter installasjon).

For mer informasjon kan du sjekke videoen ovenfor

Klikk her for å søke på Aliexpress

Alt du trenger for dette prosjektet er å koble denne pinnen:

1. NodeMCU RX -pinne kobles til Arduino Nano TX -pinnen
2. NodeMCU TX -pinne kobles til Arduino Nano RX -pinnen
3. NodeMCU G-pinne kobles til DC-DC mini 5v Stepdown (-) Output pin out
4. NodeMCU5V pin koble til DC-DC mini 5v Stepdown (+) Output pin out

PS: For å programmere dette kortet må du koble fra alle pinnene som er festet til arduino- og DC-DC-trinnet, ellers får du en feilmelding …

Trinn 4: Elektroniske deler (Arduino Nano)

Samme med NodeMCU, for arduino -brettet kan du bruke et hvilket som helst brett som passer for deg som Arduino Pro Mini, Arduino Nano eller annet.

Men for dette prosjektet velger jeg Arduino Nano, fordi jeg ikke trenger mye pin jeg brukte, den er liten og trenger ikke FTDI for å programmere den.

klikk her for å søke på Aliexpress

For dette prosjektet bruker jeg bare:

1. Arduino nano RX -pinne kobles til NodeMCU TX -pinnen
2. Arduino nano TX -pinne kobles til NodeMCU RX -pinnen
3. Ardiono nano A4 -pinne kobles til PCA9685 SDA -pinnen
4. Arduino nano A5 -pinne kobles til PCA9685 SCL -pinnen
5. Arduino nano GND pin koble til DC-DC mini 5v Stepdown (-) Output pin out
6. Arduino nano 5V pin koble til DC-DC mini 5v Stepdown (+) Output pin out

se skjemaet ovenfor for flere detaljer

PS: For å programmere dette kortet må du koble fra alle pinnene som er festet til NodeMCU og DC-DC trinn ned, ellers får du en feil …

Trinn 5: Elektroniske deler (Tower Pro 9g Micro Servo)

Dette er den mest populære miniservoen. Veier bare 9 gram og gir deg et dreiemoment på 1,5 kg/cm. Ganske sterk når det gjelder størrelsen. Passer for roboter av bjelketype.

PS: Denne servoen kan bare rotere 180 graders vinkel

Nøkkelegenskaper:

• Gjennomsiktig kropp

• Lett

• Mindre støy Spesifikasjoner:

• Dimensjoner: 22,6 x 21,8 x 11,4 mm

• Koblingskabellengde: 150 mm

• Driftshastighet (4,8 V uten belastning): 0,12 sek / 60 grader

• Stoppmoment (4,8 V): 1,98 kg/cm

• Temperaturområde: 30 til 60 ° C (-22 til 140 ℉)

• Dødbåndbredde: 4 usec

• Driftsspenning: 3,5 - 8,4 volt

Klikk her for å søke SG90 servo på Aliexpress

Trinn 6: Elektroniske deler (16 -kanals 12 -biters PWM/servodriver - I2C -grensesnitt - PCA9685 for Arduino)

Vil du lage robotgjenger? men å bruke bare mikrokontroller har et begrenset antall PWM -utganger, og du finner ut at du går tom! Ikke med Adafruit 16-kanals 12-biters PWM/Servo Driver-I2C-grensesnitt. Med denne pwm- og servodriverutbruddet kan du kontrollere 16 frittgående PWM-utganger med bare to pinner! Trenger du å kjøre mer enn 16 PWM -utganger? Ikke noe problem. Kjed sammen opptil 62 av disse skjønnhetene for opptil enestående 992 PWM -utganger.

Dette kortet/brikken bruker I2C 7-biters adresse mellom 0x60-0x80, kan velges med hoppere Terminalblokk for strøminngang (eller du kan bruke 0,1 "breakouts på siden) Revers polaritetsbeskyttelse på terminalblokkinngangen Grønn strømgod LED 3 pin-kontakter i grupper på 4, slik at du kan koble til 16 servoer samtidig (Servo-plugger er litt bredere enn 0,1 "slik at du bare kan stable 4 ved siden av hverandre på 0,1" header "Chain-able" design Et sted å plassere en stor kondensator på V+ -linjen (i tilfelle du trenger det) 220 ohm-seriemotstander på alle utgangslinjene for å beskytte dem, og for å gjøre drivende LED-er trivielle Loddehoppere for de 6 adressene, velg pins i2c-kontrollert PWM-driver med en innebygd klokke. I motsetning til TLC5940 -familien trenger du ikke kontinuerlig å sende et signal som binder mikrokontrolleren, den er helt gratis. Den er 5V -kompatibel, noe som betyr at du kan kontrollere den fra en 3,3V mikrokontroller og fremdeles trygt kjøre opptil 6V utganger (denne er bra for når du vil kontrollere hvit eller blå L ED -er med 3,4+ spenninger fremover) 6 adressevelger, slik at du kan koble opptil 62 av disse på en enkelt i2c -buss, totalt 992 utganger - det er mange servoer eller lysdioder Justerbar frekvens PWM opptil ca. 1,6 KHz 12 -bit oppløsning for hver utgang-for servoer, det betyr omtrent 4us oppløsning ved 60Hz oppdateringshastighet Konfigurerbar push-pull eller open-drain utgang Utgang aktiverer pin for raskt å deaktivere alle utgangene.

klikk her for å søke på Aliexpress

I dette prosjektet trenger vi bare 12 CH for alle bein (3CH per ben), koble denne PCA9685 -pinnen til Arduino Nano:

1. PCA9685 VCC til DC-DC mini 5v Stepdown (+) Output pin out
2. PCA9685 GND til DC-DC mini 5v Stepdown (-) Output pin out
3. PCA9685 Servo (PWM) strøm V+ til UBEC (+) Output pin out
4. PCA9685 Servo (PWM) strøm GND til UBEC (-) Output pin out
5. PCA9685 SDA pinto arduino nano A4 pin
6. PCA9685 SCL -pinne til arduino nano A5 -pinnen
7. PCA9685 CH0 foran høyre høyre, må du matche kabelfargen til fargen på PCA9685 -sokkelen (gul, rød, brun/svart)
8. PCA9685 CH1 til fremre høyre fot, må du matche kabelfargen til fargen på PCA9685 -sokkelen (gul, rød, brun/svart)
9. PCA9685 CH2 foran høyre hofte, vennligst match kabelfargen med fargen på PCA9685 -sokkelen (gul, rød, brun/svart)
10. PCA9685 CH4 på baksiden, høyre, tykk, vennligst match kabelfargen med fargen på PCA9685 -sokkelen (gul, rød, brun/svart)
11. PCA9685 CH5 til bakre høyre fot, vennligst match kabelfargen med fargen på PCA9685 -sokkelen (gul, rød, brun/svart)
12. PCA9685 CH6 til bakre høyre hofte, vennligst match kabelfargen med fargen på PCA9685 -sokkelen (gul, rød, brun/svart)
13. PCA9685 CH8 foran venstre venstre, må du matche kabelfargen til fargen på PCA9685 -sokkelen (gul, rød, brun/svart)
14. PCA9685 CH9 til venstre venstre fot, vennligst match kabelfargen med fargen på PCA9685 -sokkelen (gul, rød, brun/svart)
15. PCA9685 CH10 til venstre venstre hofte, vennligst match kabelfargen med fargen på PCA9685 -sokkelen (gul, rød, brun/svart)
16. PCA9685 CH12 til venstre bakside, må du matche kabelfargen til fargen på PCA9685 -sokkelen (gul, rød, brun/svart)
17. PCA9685 CH13 til bakre venstre fot, vennligst match kabelfargen med fargen på PCA9685 -sokkelen (gul, rød, brun/svart)
18. PCA9685 CH14 til venstre venstre hofte, vennligst match kabelfargen med fargen på PCA9685 -sokkelen (gul, rød, brun/svart)

PS: Noen PCA9685 har ikke fargekodekontakt, så sørg for at gul kabel fra SG90 servo går til PWM datapinne, rød kabel går til V+ pin, og svart/brun går til GND pin

Trinn 7: PWM til Servo Pin -tilkobling

Klikk og zoom bildet over for å se pin -kartleggingen mellom PCA9685 og servoene

PS: Du bruker bare 12CH fra 16 CH til dette prosjektet, så du har fortsatt 4CH igjen for utvidelse, for eksempel å sette radarservo eller sette et nerfblastervåpen på det … Bare legg en ekstra kode i arduino og NodeMCU

Trinn 8: Elektroniske deler (UBEC)

3A-UBEC er en brytermodus DC-DC-regulator som leveres med et 2-6-cellers litiumbatteripakke (eller 5-18 cellers NiMh /NiCd-batteri), og den sender ut en konsekvent sikker spenning for mottakeren, gyroen og servoene. Det er veldig egnet for RC -helikopter. Sammenlignet med den lineære modusen UBEC, er den totale effektiviteten til brytermodus UBEC høyere.

I dette prosjektet bruker vi det til å drive alle servoene, det har filtrering, så det vil redusere støy som kan forårsake motorfeil, og den har høy ampere som er nok til å løfte opp robotbelastningen.

klikk her for å søke på Aliexpress

Pin -tilkobling:

1. UBEC (+) RED Output pin out til PCA9685 Servo (PWM) power V+
2. UBEC (-) SVART Utgangsstift ut til PCA9685 Servo (PWM) strøm GND
3. UBEC (+) RØD inngang til batteripinnen (+)
4. UBEC (-) SVART inngang til bryterpinnen

Trinn 9: Elektroniske deler (DC-DC Mini Stepdown)

Den har nesten samme funksjon med UBEC, men denne er bare en enkel DC-DC trinn ned modul. Den har potensiometer som vi kan justere V (+) utgang fra 1V til 17V og har ikke filtrering.

klikk her for å søke på Aliexpress

PS: så husk, før du bruker den, vennligst juster V (+) ut til 5V utgang ved hjelp av DC Volt -måler

Pin -tilkobling:

1. Mini stepdown (+) IN til (+) batteriet
2. Mini stepdown (-) IN til bryterpinnen
3. Mini stepdown (+) OUT parallelt med NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) og PCA9685 (VCC) pin
4. Mini stepdown (-) OUT parallelt med NodeMCU (G), Arduino nano (GND) og PCA9685 (GND) pin

Trinn 10: Annen elektronisk del

Det du trenger er rundt (20 kabel eller mindre) hun til hun jumper wire (Aliexpress Jumper wire search)

Selvlåsende trykkbryter eller du kan bruke en annen bryter (Aliexpress Selvlåsende bryter søk)

og et par JST-kontakter fra batteri til switch og UBEC/DC-DC stepdown (Aliexpress JST Connector-søk)

Trinn 11: Strømkilde

Det er mye strømkilde du kan bruke, for meg foretrekker jeg å bruke oppladbart lipo 3S -batteri. Den har 11, 1 volt strøm og 500mAh eller mer kapasitet (ikke for mye, så det kan bli lettere).

Men å bruke 3S lipo trenger en lader, og det er ikke billig, så … du kan bruke en annen strømkilde som et AAA -batteri, du kan et serielt 6 AAA -batteri slik at det kan produsere rundt 9V strømkilde, og jeg tror det er nok strøm til denne roboten.

Klikk her for å søke Lipo 3S batteri på Aliexpress

Klikk her for å søke Lipo lader

Klikk her for å søke 6xAAA batteriholder på Aliexpress

Trinn 12: Ledningsdiagram

Klikk og zoom bildet over for å se alt tråddiagrammet for dette prosjektet

PS: du trenger litt lodding i en del og legg et gummihodet krympe for å forsegle det for forbindelsen mellom strømbryteren, UBEC og DC-DC trinn ned.

Trinn 13: Koding og innledende pose

Koble arduino nano ved hjelp av mini USB til USB-portkabel (men ikke glem å koble fra alle pinnene til wemos D1 mini og DC-DC stepdown) og åpne "spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino" og blits den til Arduino nano, men ikke ' t glem å velge arduino -kortet til Arduino nano og velg riktig port.

Deretter kobler du Wemos D1 mini til datamaskinen ved hjelp av mikro-USB til USB (husk også å koble fra alle pinnene til DC-DC stepdown og Arduino nano). Åpne "QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino" og blits det til brettet, men før det selger du det riktige kortet med preferanse og velger riktig port (flere detaljer, gå tilbake til trinn 3)

Etter at du er ferdig, kan du feste hele pinnen på nytt mellom arduino nano, wemos D1 mini og DC-DC stepdown og slå på roboten for å justere riktig startpose.

ULOVENDE POSE (Se bildet ovenfor) juster alt benet så nært som mulig på bildet ovenfor.

Etter at du har slått på roboten, hvis benposisjonen ikke er den samme som bildet ovenfor, er alt du trenger:

1. skru ut servohornet og koble servohornet fra servoen.
2. snu beinet til det er nært nok med den første posen
3. fest servohornet og sett det på igjen
4. gjør det for alle miss match leg

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino er allerede løst et problem som vanskelig å koble til (wifi) og gjengivelse av nettside mislykkes, for hvem som blinker det eldre programmet før 31-3-2019, vennligst last det ned igjen ovenfor

2. det er noe ekstra bibliotek som må installeres (kopier det til bibliotekmappen)

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

Trinn 14: Kontrollere roboten

Fordi denne roboten har blitt WIFI -tilgangspunkt, så alt du trenger er:

1. Slå på roboten
2. Åpne wifi -innstillingen på smarttelefonen din
3. Koble til SpiderRobo -tilgangspunktet med passordet er "12345678"
4. Åpne nettleseren på smarttelefonen din og skriv

Nå er roboten din klar til å ta kommandoen din …

Trinn 15: For hvem som har problemer med å åpne websiden eller koble til AP

JEG HAR LØST DENNE UTGAVEN VENNLIGST Laster den ned igjen fra trinn 13 ovenfor (fix @ 31-4-2019)

noen av Wemos D1 minikloner har en dårlig eller defekt ESP, og det forårsaker:- Vanskelig å koble til AP

- Kunne ikke åpne siden

- Lastingen er ikke ferdig

For mer detaljer, sjekk videoen min ovenfor …