ब्लूटूथ, कैमरा और एमआईटी ऐप आविष्कारक के साथ रोबोट कार2: 12 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

क्या आप कभी अपनी खुद की रोबोट कार बनाना चाहते थे? अच्छा … यह तुम्हारा मौका है !!

इस निर्देशयोग्य में मैं आपको ब्लूटूथ और MIT ऐप आविष्कारक 2 के माध्यम से नियंत्रित रोबोट कार बनाने का तरीका बताऊंगा। ध्यान रखें कि मैं एक नौसिखिया हूं और यह मेरा पहला अस्थिर है इसलिए कृपया अपनी टिप्पणियों में नम्र रहें।

वहाँ कई निर्देश हैं, लेकिन इसमें मैंने कई विशेषताओं को संयोजित करने का प्रयास किया है जैसे: कैमरा स्ट्रीमिंग, बाधा से बचाव, अल्ट्रासोनिक रेंज सेंसर, लार्सन स्कैनर (चार्लीप्लेक्सिंग के साथ) और बैटरी की निगरानी एक एंड्रॉइड ऐप के लिए !!

तो चलिए शुरू करते हैं और फ्रेंकी से मिलते हैं (यह कई जगहों से विचारों का उपयोग करता है…। इसलिए रोबो फ्रेंकस्टीन)

चरण 1: भागों और सॉफ्टवेयर

यहाँ, मेरे गृहनगर में, सभी भागों को प्राप्त करना मुश्किल है, इसलिए मैं उनमें से अधिकांश को www.aliexpress.com से प्राप्त करने में सक्षम था।

मेरा अनुमान है कि पुराने सेलफोन पर विचार किए बिना परियोजना को 25 - 30 अमरीकी डालर के लिए बनाया जा सकता है।

• कार चेसिस: 3 पहिए, 2 मोटर 6वी (यूएसडी 9)
• अरुडिनो नैनो (यूएसडी 2)
• ब्लूटूथ HC-05 (USD 3 से 4)
• L293D मोटर ड्राइवर व्हील मोटर्स को चलाने के लिए (5 पीस लॉट के लिए 1.50 अमरीकी डालर)
• कैमरा और वाई-फ़ाई वाला पुराना सेल्युलर
• पास की वस्तु को मापने के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर HC-SR04 (USD 1)
• लार्सन स्कैनर के लिए 6 एलईडी
• लार्सन स्कैनर के लिए ATtiny85 (USD 1)
• ब्रेडबोर्ड (यूएसडी 1)
• तारों
• 100K ओम रोकनेवाला (4)
• 1K ओम रोकनेवाला (2)
• 2K ओम रोकनेवाला (1)
• २७० ओम रोकनेवाला (3)
• बजर

सॉफ्टवेयर:

• अरुडिनो आईडीई
• आईपी वेबकैम (पुराने सेलुलर एंड्रॉइड के लिए)
• एमआईटी ऐप आविष्कारक 2: यह ऐप बहुत अच्छा है लेकिन केवल एंड्रॉइड ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए काम करता है (कोई आईफोन नहीं … क्षमा करें!)

चरण 2: निर्माण प्रक्रिया

कार चेसिस को इकट्ठा करना बहुत आसान है; इसमें 2 मोटर्स 6V हैं जो पीछे के पहियों और 4 बैटरी पैक को शक्ति प्रदान करते हैं।

रोबोट कार को ब्लूटूथ और वाई-फाई के जरिए नियंत्रित किया जाता है। ब्लूटूथ कार और एमआईटी ऐप आविष्कारक2 के बीच धारावाहिक संचार को नियंत्रित करता है और वाई-फाई का उपयोग कार के सामने स्थापित कैमरे (पुराने सेलफोन) के साथ संचार करने के लिए किया जाता है।

इस परियोजना के लिए, मैंने बैटरी के दो सेट का उपयोग किया है: arduino एक 9V बैटरी द्वारा संचालित होता है और कार मोटर्स 6V (चार 1.5V AA बैटरी) द्वारा संचालित होता है।

Arduino Nano इस परियोजना का दिमाग है जो कार, बजर, अल्ट्रासोनिक रेंज सेंसर HC-SR04, ब्लूटूथ HC-05, लार्सन स्कैनर (ATtiny85) को नियंत्रित करता है और बैटरी की निगरानी करता है। 9V बैटरी विन (पिन 30) में जाती है और Arduino का पिन 27 ब्रेडबोर्ड को 5V विनियमित शक्ति देता है। सभी आईसी और बैटरी से सभी आधारों को एक साथ जोड़ने की जरूरत है।

संलग्न, सर्किट आरेख ने इसे एक्सेल में बनाया (क्षमा करें…। अगली बार मैं फ्रिट्ज़िंग की कोशिश करूँगा)। मैंने ब्रेडबोर्ड और नर से नर वायर कनेक्टर का उपयोग करके सब कुछ जोड़ा है, मेरा एक चूहे के घोंसले जैसा दिखता है।

चरण 3: L293D मोटर चालक

L293D एक चौगुनी उच्च धारा आधा-H ड्राइवर है जिसे 4.5V से 36V के वोल्टेज पर 600 mA तक की द्विदिश ड्राइव धाराएँ प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका उपयोग कार के पहियों को चलाने के लिए किया जाता है।

यह मोटर्स के लिए 6V बैटरी पैक (चार 1.5V AA) द्वारा संचालित है और Arduino Nano में विनियमित 5V (पिन 27) से आने वाले तर्क के लिए 5V का उपयोग करता है। कनेक्शन संलग्न योजनाबद्ध में दिखाए गए हैं।

इसे हीट सिंक में स्थापित करने की कोई आवश्यकता नहीं थी।

चरण 4: HC-05 ब्लूटूथ

HC-05 ब्लूटूथ 5V (arduino pin 27) द्वारा संचालित है, लेकिन यह समझना महत्वपूर्ण है कि तर्क स्तर 3.3V है, यानी 3.3V के साथ संचार (Tx और Rx)। यही कारण है कि आरएक्स को अधिकतम 3.3V के साथ कॉन्फ़िगर किया जाना है जिसे एक स्तर शिफ्टर कनवर्टर के साथ प्राप्त किया जा सकता है या, इस मामले में, सर्किट में देखे गए 1K और 2K प्रतिरोधों का उपयोग करके वोल्टेज विभक्त के साथ प्राप्त किया जा सकता है।

चरण 5: बैटरी मॉनिटर

बैटरी के स्तर की निगरानी के लिए मैंने वोल्टेज के स्तर को 5V (Arduino की अधिकतम सीमा) से नीचे लाने के लिए वोल्टेज डिवाइडर सेट किए हैं। वोल्टेज विभक्त Arduino एनालॉग इनपुट की सीमा के भीतर मापी जा रही वोल्टेज को कम करता है।

एनालॉग इनपुट A4 और A6 का उपयोग किया जाता है और उच्च प्रतिरोधों (100K ओम) का उपयोग किया जाता है ताकि माप प्रक्रिया में बैटरियों को बहुत अधिक न निकाला जाए। हमें समझौता करने की आवश्यकता है, यदि प्रतिरोधक बहुत कम हैं (10K ओम), कम लोडिंग प्रभाव, वोल्टेज रीडिंग अधिक सटीक है, लेकिन अधिक वर्तमान ड्राइंग है; यदि वे बहुत अधिक (1M ओम) हैं, तो अधिक लोडिंग प्रभाव, वोल्टेज रीडिंग कम सटीक है, लेकिन कम वर्तमान ड्राइंग है।

बैटरी की निगरानी हर 10 सेकंड में की जाती है और सीधे आपके नियंत्रक सेलफोन में प्रदर्शित की जाती है।

मुझे यकीन है कि इस हिस्से में सुधार के लिए बहुत जगह है क्योंकि मैं दो एनालॉग पिन से पढ़ रहा हूं और आंतरिक एमयूएक्स उनके बीच स्वैप कर रहा है। मैं कई मापों का औसत नहीं हूं और शायद मुझे यही करना चाहिए।

मैं निम्नलिखित सूत्र की व्याख्या करता हूं:

// एनालॉग पिन A4 से वोल्टेज पढ़ें और Arduino के लिए अंशांकन करें:

वोल्टेज1 = (एनालॉगरीड(ए4)*5.0/1024.0)*2.0; //8.0V

Arduino नैनो बोर्ड में 8 चैनल, 10-बिट एनालॉग से डिजिटल कनवर्टर शामिल हैं। फ़ंक्शन एनालॉगरेड () 0 और 1023 के बीच की एक संख्या देता है जो पिन पर लागू होने वाले वोल्टेज की मात्रा के समानुपाती होता है। यह रीडिंग के बीच एक रिज़ॉल्यूशन देता है: 5 वोल्ट / 1024 यूनिट या,.0049 वोल्ट (4.9 एमवी) प्रति यूनिट।

वोल्टेज विभक्त वोल्टेज को आधा कर देता है और वास्तविक वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, 2 से गुणा करने की आवश्यकता होती है !!

महत्वपूर्ण: मुझे यकीन है कि जिस तरह से मैं इसे कर रहा हूं, उससे अधिक एक आर्डिनो को शक्ति देने का एक अधिक कुशल तरीका है !! एक नौसिखिया के रूप में मैंने कठिन तरीके से सीखा है। Arduino Vin पिन एक लीनियर वोल्टेज रेगुलेटर का उपयोग करता है, जिसका अर्थ है कि, 9V बैटरी के साथ, आप लीनियर रेगुलेटर में ही बिजली का एक बड़ा हिस्सा जला रहे होंगे! अच्छा नहीं है। मैंने इसे इस तरह से किया क्योंकि यह तेज़ था और सिर्फ इसलिए कि मैं बेहतर नहीं जानता था … लेकिन सुनिश्चित करें कि रोबो फ्रेंकी संस्करण 2.0 में मैं निश्चित रूप से इसे अलग तरीके से करूंगा।

मैं (जोर से) सोच रहा हूं कि डीसी डीसी स्टेप अप स्विचिंग पावर सप्लाई और ली-आयन रिचार्जेबल बैटरी एक बेहतर तरीका हो सकता है। आपकी तरह का सुझाव स्वागत से अधिक होगा …

चरण 6: HC-SR04 अल्ट्रासोनिक रेंज सेंसर

HC-SR04 एक अल्ट्रासोनिक रेंज सेंसर है। यह सेंसर 3 मिमी तक की सटीकता के साथ 2cm से 400cm तक माप प्रदान करता है। इस परियोजना में, इसका उपयोग 20 सेमी या उससे कम तक पहुंचने पर बाधा से बचने के लिए किया जाता है और किसी भी वस्तु से दूरी को मापने के लिए भी किया जाता है, जिसे आपके सेल फोन पर वापस भेज दिया जाता है।

आपके सेलफोन स्क्रीन में एक बटन है जिसे क्लिक करने की आवश्यकता है ताकि पास की वस्तु से दूरी का अनुरोध किया जा सके।

चरण 7: लार्सन स्कैनर

मैं कुछ मजेदार शामिल करना चाहता था, इसलिए मैंने लार्सन स्कैनर को शामिल किया जो कि K. I. T. T जैसा दिखता है। नाइट राइडर से।

लार्सन स्कैनर के लिए मैंने चार्लीप्लेक्सिंग के साथ ATtiny85 का उपयोग किया है। चार्लीप्लेक्सिंग एक मल्टीप्लेक्स डिस्प्ले को चलाने की एक तकनीक है जिसमें एक माइक्रोकंट्रोलर पर अपेक्षाकृत कम I/O पिन का उपयोग एलईडी की एक सरणी को चलाने के लिए किया जाता है। पारंपरिक मल्टीप्लेक्सिंग पर दक्षता हासिल करने के लिए विधि माइक्रोकंट्रोलर की त्रि-राज्य तर्क क्षमताओं का उपयोग करती है।

इस मामले में मैं ATtiny85 से ६ एलईडी को प्रकाश में लाने के लिए ३ पिन का उपयोग कर रहा हूँ !!

आप एन पिन के साथ "एक्स" एलईडी को हल्का कर सकते हैं। आप कितने एल ई डी ड्राइव कर सकते हैं, यह जानने के लिए निम्न सूत्र का उपयोग करें:

एक्स = एन (एन -1) एन पिन के साथ एलईडी:

3 पिन: 6 एल ई डी;

4 पिन: 12 एलईडी;

5 पिन: 20 एल ई डी … आपको यह विचार मिलता है;-)

धारा धनात्मक (एनोड) से ऋणात्मक (कैथोड) की ओर प्रवाहित होती है। तीर की नोक कैथोड है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पिन 1 (Arduino IDE कोड में) ATtiny85 में भौतिक पिन 6 को संदर्भित करता है (कृपया संलग्न पिनआउट देखें)।

संलग्न कृपया वह कोड ढूंढें जिसे ATtiny85 पर अपलोड करने की आवश्यकता है जो लार्सन स्कैनर को नियंत्रित करता है। मैं यह नहीं बता रहा हूं कि ATtiny85 में एक कोड कैसे अपलोड किया जाए क्योंकि बहुत सारे इंस्ट्रक्शंस हैं जो ऐसा करते हैं।

चरण 8: कोड

मैं उस कोड को संलग्न कर रहा हूं जिसे ATtiny85 पर अपलोड करने की आवश्यकता है जो लार्सन स्कैनर और Arduino नैनो के कोड को नियंत्रित करता है।

Arduino नैनो के लिए, मैंने अन्य इंस्ट्रक्शंस (यहां) से कोड के हिस्से का उपयोग किया है और अपनी आवश्यकताओं के अनुरूप बदलाव किए हैं। स्विच - केस कैसे काम करता है, इसे बेहतर ढंग से समझने के लिए मैंने कोड का एक फ़्लोचार्ट (एक स्पष्ट छवि के लिए शब्द में भी) शामिल किया है।

महत्वपूर्ण: Arduino नैनो में CarBluetooth कोड अपलोड करने के लिए, आपको HC-05 ब्लूटूथ मॉड्यूल से Rx और Tx को डिस्कनेक्ट करना होगा!

चरण 9: कैमरा

आईपी वेबकैम ऐप को प्ले स्टोर से डाउनलोड करना होगा और अपने पुराने सेलफोन में इंस्टॉल करना होगा। वीडियो वरीयताओं की जांच करें, तदनुसार रिज़ॉल्यूशन समायोजित करें और अंत में ट्रांसमिशन शुरू करने के लिए अंतिम कमांड "स्टार्ट सर्वर" पर जाएं। सेलफोन में वाई-फाई चालू करना न भूलें !!

चरण 10: एमआईटी ऐप आविष्कारक2

एमआईटी ऐप आविष्कारक 2 क्लाउड आधारित टूल है जो आपके वेब ब्राउज़र में ऐप्स बनाने में मदद करता है। यह ऐप (केवल एंड्रॉइड आधारित सेलुलर के लिए) तब आपके सेल पर अपलोड किया जा सकता है और आपकी रोबोट कार को नियंत्रित कर सकता है।

मैं.apk और.aia कोड संलग्न कर रहा हूं ताकि आप देख सकें कि मैंने क्या किया है और आप इसे अपनी इच्छानुसार संशोधित कर सकते हैं। मैंने इंटरनेट (एमआईटी ऐप) से एक कोड का उपयोग किया है और अपने स्वयं के संशोधन किए हैं। यह कोड रोबोट कार की गति को नियंत्रित करता है, अल्ट्रासोनिक सेंसर से संकेत प्राप्त करता है, रोशनी चालू करता है और बजर बीप करता है। यह बैटरी से सिग्नल भी प्राप्त करता है जिससे हमें वोल्टेज स्तर का पता चलता है।

इस कोड से हम कार से दो अलग-अलग सिग्नल प्राप्त कर पाएंगे: 1) पास की वस्तु से दूरी और 2) मोटर और आर्डिनो की बैटरी से वोल्टेज।

प्राप्त सीरियल स्ट्रिंग की पहचान करने के लिए, मैंने Arduino के कोड में एक ध्वज शामिल किया है जो निर्दिष्ट करता है कि किस प्रकार की स्ट्रिंग भेजी गई है। यदि Arduino अल्ट्रासोनिक सेंसर से मापी गई दूरी भेजता है, तो यह स्ट्रिंग के सामने एक "A" चार भेजता है। जब भी Arduino बैटरी स्तर भेजता है, तो यह "B" चार के साथ एक ध्वज भेजता है। MIT ऐप आविष्कारक 2 कोड में मैंने Arduino से आने वाले सीरियल स्ट्रिंग को पार्स किया है और इन झंडों की जाँच की है। जैसा कि मैंने कहा, मैं एक नौसिखिया हूं और मुझे यकीन है कि ऐसा करने के लिए और अधिक कुशल तरीके हैं और मुझे आशा है कि कोई मुझे बेहतर तरीके से प्रबुद्ध कर सकता है।

अपने सेलफोन पर (ईमेल या Google ड्राइव के माध्यम से) Arduino_Blutooth_Car.apk भेजें और इसे इंस्टॉल करें।

चरण 11: अपने सेलफोन को अपनी आरसी कार से कनेक्ट करें

सबसे पहले, पुराने सेलफोन (आरसी रोबोट में एक) में वाई-फाई चालू करें।

अपने कंट्रोलर सेलफोन में अपना वाई-फाई, ब्लूटूथ चालू करें और Arduino_Bluetooth_Car.apk खोलें जिसे आपने अभी इंस्टॉल किया है। स्क्रीन के अंत में (यदि आप इसे नहीं देख सकते हैं तो नीचे स्क्रॉल करें) आपको दो बटन दिखाई देंगे: डिवाइस और कनेक्ट। डिवाइसेस पर क्लिक करें और अपनी आरसी कार से ब्लूटूथ का चयन करें (कुछ एचसी 05 होना चाहिए), फिर कनेक्ट पर क्लिक करें और आपको अपनी स्क्रीन के बाईं ओर कनेक्टेड संदेश देखना चाहिए। पहली बार, आपसे पासवर्ड मांगा जाएगा (0000 या 1234 दर्ज करें)।

एक बॉक्स है जहां आपको अपने पुराने सेल का आईपी पता टाइप करना होगा (सेलफोन जो आपकी आरसी कार में है), मेरे मामले में यह है

यह आईपी नंबर आपके वाई-फाई राउटर में पता लगाया जा सकता है। आपको अपने राउटर कॉन्फ़िगरेशन में जाने की आवश्यकता है, डिवाइस सूची (या आपके राउटर ब्रांड के आधार पर ऐसा कुछ) का चयन करें और आपको अपना पुराना सेल डिवाइस देखने में सक्षम होना चाहिए, उस पर क्लिक करें और इस आईपी नंबर को इस बॉक्स में दर्ज करें।

फिर CAMERA चुनें और आपको अपनी RC कार से कैमरा स्ट्रीमिंग देखना शुरू कर देना चाहिए।

चरण 12: आपका काम हो गया

आप कर चुके हैं! इसके साथ खेलना शुरू करें

भविष्य में बदलाव: मैं 9वी बैटरी को ली-आयन बैटरी के साथ बदल दूंगा ताकि उन्हें रिचार्ज किया जा सके और डीसी-डीसी स्टेप अप वोल्टेज रेगुलेटर का उपयोग किया जा सके, साथ ही मैं एनालॉग रीडिंग के स्मूथिंग (औसत) को शामिल करके बैटरी मॉनिटर को बढ़ाना चाहता हूं। एआई को शामिल करने की योजना नहीं है। अभी तक …;-)

मैंने अपनी पहली शिक्षाप्रद प्रतियोगिता में प्रवेश किया है … इसलिए कृपया वोट करें;-)