Управление радиомоделью через андроид

Смартфон управляет игрушечным автомобилем

За прошедшее десятилетие у многих появилось один два смартфона лежащих без дела, так и у меня. Решил применить смартфон для управления чем-нибудь, ну например, автомобилем.
Для начала выбрал игрушечный автомобиль из Лего. Он может двигаться вперед и назад, поворачивать вправо и влево и имеет пульт ДУ c ИК лучами. В качестве драйвера двигателей машинки используется микросхема LB1836, которая имеет четыре информационных входа. In1, In2 — управляют ходовым двигателем, In3, In4 — управляют приводом руля, по схеме 0, 0 или 1, 1 — нерабочее состояние. 0, 1 или 1, 0 — вращение двигателя в одну или другую сторону.

Логические 0 и 1 на входах формирует приемник ИК лучей игрушки при получении сигналов от ДУ.

Я для передачи сигналов от смартфона к машинке решил использовать экран смартфона, поскольку другие каналы передачи технически сложные и дорогие в реализации. К входам микросхемы LB1836 я решил подсоединить свое устройство, которое будет получать сигналы от смартфона.

Схема передачи сигналов такая. Программа в смартфоне создает световые пятна заданной продолжительности на экране, устройство их регистрирует и формирует логические 0 и 1 той же продолжительности на входах LB1836 без какой либо логической обработки, что очень упрощает конструкцию устройства. То есть, я просто подменил приемник ИК лучей своим устройством.

Устройство приема световых сигналов состоит из 4 ячеек. Каждая ячейка представляет собой фототранзистор L-3DP3C KGB подсоединенный к усилителю на npn транзисторе KT315. Питание берется с управляемой машинки. Выход, как я уже говорил, подсоединяется к соответствующему входу драйвера двигателя. Маломощные двигатели могут питаться прямо от выхода, но вращаться будут только в одну сторону. Но зато их будет четыре!

О выборе элементов устройства могу сказать следующее. Транзисторы я взял те, какие у меня были с давних времен. Фототранзисторы купил те, что были в магазине. Так что, желающие повторить схему, не тратьте время на поиски, воспользуйтесь теми элементами, что вам доступны. Кстати, вначале я усилитель собрал на микросхеме LM 324N с четырьмя операционными усилителями. Тоже хорошо работает, но мне показались его габариты слишком большими.
Устройство собрал на картонке, используя полоски медной фольги и элементы конструктора Лего.

Фототранзисторы помещены на дно световых колодцев диаметром 5мм и глубиной 9 мм, что бы исключить боковое засвечивание. В световые колодцы вставлены металлизированные плёнки, свёрнутые в трубочку, что значительно повышает чувствительность фототранзисторов, за счет увеличения светового потока.

Вот такой получился автомобиль.

Для разработки программы я взял, приложение BASIC! из Googl Play Маркет. Это приложение позволяет писать программы для Android, создавать файлы apk и работать со всеми сенсорами и устройствами смартфона.

В программе используется управление голосом как наиболее целесообразное в моем случае. Объект TTS преобразует текст в речь. Объект STT преобразует речь в текст. При работе STT обязательно должен быть включен Wi Fi, потому что записанная фонограмма отправляется на сервер в интернете, откуда приходит результат распознавания, это несколько слов, или фраз. Программа проверяет, есть ли команда в списке, выводит команду на экран и выполняет её. Если текст не распознан программа выводит сообщение об этом. Все это повторяется в бесконечном цикле. Завершение работы программы производится командой «стоп» или нажатием клавиши возврат. Геометрические размеры взяты относительными, чтобы автоматизировать привязку на разных экранах с разными размерами и разрешением, что не всегда получается. Круги, которые рисуются на экране, являются объектами и номеруются автоматически по мере их создания.

Команда GR.SHOW 2 — означает показать круг, который был создан вторым. Его номер содержится в n4. Можно было написать GR.SHOW n4. В строке IF (theText$=«вперед») THEN kom$=«вперёд» вы заметите различие в значениях величины в команде присваивания — «вперед» и «вперёд». Дело в том, что STT упорно возвращает «вперед», хотя бывают случаи «вперёд», тогда программа не распознает команду. От этого можно было избавиться, но я не стал усложнять программу, а просто поправил написание при выводе на экран. Еще бывают сбои при распознавании команды «влево». Впрочем, возможно это особенности моего произношения.

К сожалению, я не могу вставить сюда клип показывающий работу программы.
Посмотрите здесь.

Источник

Контролируем со смартфона радиоуправляемую машину с использованием Arduino

Этот урок показывает как сделать радиоуправляемую модель машины, которую можно контролировать через смартфон. В этом руководстве мы будем использовать плату Arduino Uno.

Шаг 1. Комплектующие

Для того, чтобы сделать модель машины на радиоуправлении (RC-машина) с использованием Ардуино и с возможностью контроля через смартфон, нам понадобятся следующие детали:

1. Комплект шасси робота 4WD
2. Arduino Uno
3. Модуль H-моста LM298
4. Модуль Bluetooth HC-05
5. Батарея Li-po 12В
6. Провода-перемычки
7. Провода «папа-папа»
8. Клейкая лента или любая другая лента
9. Смартфон

Шаг 2. Шасси

Вы можете купить готовый комплект для сборки 4WD шасси или сделать его с помощью ПВХ или любого вида жесткой доски. Наш вариант на фото выше был куплен в онлайн-магазине. Вполне возможно сделать аналог этого шасси своими руками. Не имеет особого значения вид шасси, можно выбрать на свой вкус.

Шаг 3. Моторы (приводы)

В этом проекте используются 6В моторы постоянного тока. Вы можете использовать любой вид приводов на 6В постоянного тока. После того как вы купили моторы, нужно их подготовить перед размещением на шасси.

Отрежьте 4 кусочка красного и черного провода длиной примерно от 5 до 6 дюймов (12 — 15 см). Можно использовать провода 0,5 мм. Снимите изоляцию с проводов на каждом конце. Припаяйте провода к клеммам двигателей.

Вы можете проверить полярность двигателя, подключив его к батарейному блоку. Если он вращается в прямом направлении (красный провод с положительного и черный провод с отрицательного вывода батареи), то соединение правильное.

Шаг 4. Установка двигателей

Следуйте фотографиям выше для того, чтобы понять как установить все двигатели на шасси нашей будущей модели радиоуправляемой машины, которую мы будем контролировать со смартфона.

Шаг 5. Ардуино контроллер

Arduino UNO — это плата микроконтроллера с открытым исходным кодом, основой которой служит микроконтроллер Microchip ATmega328P и разработанная Arduino.cc.

Плата оснащена наборами цифровых и аналоговых пинов ввода/вывода (I/O), которые могут быть подключены к различным платам расширения (экранам) и другим цепям. Плата имеет 14 цифровых контактов, 6 аналоговых контактов и программируется с помощью Arduino IDE (интегрированная среда разработки) через USB-кабель типа B. Плата может питаться от USB-кабеля или от внешней 9-вольтовой батареи, хотя он принимает напряжение от 7 до 20 вольт, по аналогии с Arduino Nano и Leonardo.

Эталонный дизайн оборудования распространяется под лицензией Creative Commons Attribution Share-Alike 2.5 и доступен на веб-сайте Arduino. Макет и производственные файлы для некоторых версий оборудования также доступны. «Uno» означает один на итальянском языке и был выбран в честь выпуска Arduino Software (IDE) 1.0. Плата Uno и версия 1.0 программного обеспечения Arduino (IDE) были эталонными версиями Arduino, теперь разработанными для более новых выпусков.

Плата Uno является первой в серии плат Arduino c USB и эталонной моделью для последующих платформ. ATmega328 на Arduino Uno поставляется с предварительно запрограммированным загрузчиком, который позволяет загружать новый код без использования внешнего аппаратного программера с использованием оригинального протокола STK500. Uno также отличается от всех предыдущих плат тем, что не использует микросхему драйвера FTDI USB-to-serial. Вместо этого он использует Atmega16U2 (Atmega8U2 до версии R2), запрограммированный как преобразователь USB-to-serial.

Микроконтроллеры обычно программируются с использованием диалекта функций из языков программирования C и C++. В дополнение к использованию традиционных наборов инструментов компилятора проект Arduino предоставляет интегрированную среду разработки (IDE).

Шаг 6. H-мост (модуль LM 298)

Термин H-мост (англ. H-bridge) выведен из типичного графического представления такой схемы. Это схема, которая может приводить двигатель постоянного тока в прямом и обратном направлении, см. рисунок выше для понимания работы H-моста.

Он состоит из 4 электронных переключателей S1, S2, S3 и S4 (транзисторы / МОП-транзисторы (MOSFET) / IGBTS). Когда переключатели S1 и S4 замкнуты (а S2 и S3 разомкнуты), на двигатель идет положительное напряжение. Поэтому он вращается в прямом направлении. Аналогично, когда S2 и S3 замкнуты, а S1 и S4 открыты, обратное напряжение идет через двигатель, поэтому он вращается в обратном направлении.

H-мосты доступны в виде интегральных микросхем, или вы можете создать свой собственный, используя 4 обычных транзистора или полевых транзистора (MOSFET). В нашем случае мы используем микросхему H-моста LM298, которая позволяет контролировать скорость и направление вращения двигателей. Ниже перейдем к описанию пинов:

Выход 1: двигатель постоянного тока 1 «+» или шаговый двигатель A+

Выход 2: двигатель постоянного тока 1 «-» или шаговый двигатель A-

Выход 3: двигатель постоянного тока 2 «+» или шаговый двигатель B+

Выход 4: двигатель B выведен

12В контакт: 12В вход, но вы можете использовать от 7 до 35 В

GND: земля

Вывод 5В: выход 5 В, если перемычка 12 В на месте, идеально подходит для питания вашего Arduino

EnA: включает сигнал ШИМ для двигателя А

IN1: включить двигатель A

IN2: включить двигатель A

IN3: включить двигатель B

IN4: включить двигатель B

EnB: включает сигнал ШИМ для двигателя B

Шаг 7. Источник питания

Для нашей радиоуправляемой модели машины на основе Ардуино и с контролем через смартфон могут быть использованы следующие батареи:

1. Щелочная батарея типа АА (не перезаряжаемая)
2. AA NiMh или NiCd аккумулятор
3. Литий-ионный аккумулятор
4. Батарея LiPo

Шаг 8. Электрические соединения

Для реализации соединений нужны перемычки. Соедините красные провода двух двигателей (с каждой стороны) вместе и черные провода вместе. Таким образом у нас теперь есть два терминала с каждой стороны. MOTORA отвечает за два правых двигателя, соответственно два левых двигателя подключены к MOTORB. Следуйте инструкциям ниже, чтобы соединить все.

Соединения двигателей

Out1 -> Красный провод левого бокового мотора (+)

Out2 -> Черный провод левого двигателя (-)

Out3 -> Красный провод правой стороны двигателя (+)

Out4 -> Черный провод правой стороны двигателя (-)

LM298 -> Arduino

Модуль Bluetooth -> Arduino

Питание

12V -> Подключите красный провод аккумулятора

GND -> Подключите черный провод аккумулятора и вывод Arduino GND

5V -> Подключение к контакту Arduino 5V

Шаг 9. Логика управления

Логика управления описывается в таблице ниже.

Шаг 10. Приложение для смартфона

Скачать приложение и установить в смартфон вы можете через Google Play (ссылка).

Для управления RC-автомобилем мы используем смартфон. Смартфон подключается к контроллеру через модуль Bluetooth (HC-06/05). После установки приложения необходимо настроить связь с модулем Bluetooth. Пароль для связи: «1234».

Шаг 11. Код Ардуино

Программная часть довольно простая и не нужна никакая библиотека. Если вы понимаете логическую таблицу на предыдущих шагах, вы сможете написать собственный код. Скачать или скопировать код вы можете ниже:

Источник

Управление радиомоделью через андроид

Попала мне в руки RC-Модель, на которой кроме рамы с кузовом, рулевой машинки, коллекторного двигателя и аккумулятора ничего не было.

Пойти и купить пульт и приемник мне показалось слишком простым решением и посмотрев на маленький TP-link MR3020, решил собрать пульт управления сам.

Духовным наставником была эта тема.
Изначально хотел управлять машинкой через веб-интерфейс, но 4 кнопками на форме тут не отделаешься, потому что надо рулить сервой и управлять коллекторным двигателем ( Регулятор скорости КД управляется так же как и серва через ШИМ. 0 — max назад, 90 — нейтраль , 180 — max вперед).
И по этому решил разобраться с Android SDK и написать софт для управления. Но все мои попытки были тщетны, я так и не смог запустить SDK на своем ПК
Пока искал решение своего вопроса в интернете, наткнулся на средство разработки Adobe AIR и очень интересную для меня статью Создание простой игры для Android на AIR, в которой было разжевано управление акселерометром. Его то я и решил использовать для управления машиной.
Ничего трудного в написании софта я не обнаружил, быстро разобрался с синтаксисом языка, и написал тестовое приложение которое отображало на экране данные для отправки.

Далее возник вопрос, а как передавать данные ?
От СинеЗуба отказался сразу, потому что его надо было покупать
По этому решено было использовать возможности роутера по полной, и передавать данные по wifi.
Тут сложностей так же не возникло. Adobe AIR умеет работать с TCP соединениями и на офф базе знаний есть примеры.
На роутере поднял ser2net на порт uart. Так же спаял небольшой шилд для него, на который вкорячил arduinку с минимальным обвесом.

Питается все от аккумулятора машины. Регулятор скорости на выходе дает стабильные +5В. ( единственное при серьезной нагрузке на мотор, напряжение падает и соответственно все вырубается).

Управляется машинка крайне сложно, что конечно меня расстроило. Но все равно результатом доволен.

Поигрался я чуть-чуть и понял, что чего то не хватает.
Роутер есть, а камеры нет. Камеру подключил, настроил, допилил софт и вуаля, есть картинка на девайсе

К сожалению не дописал ограничение значений для сервы, что бы она не заламывала рулевую при сильном повороте.
Сейчас хочу переписать софт, изменив способ управления.
Спасибо за внимание.

Источник