ESP8266 वाईफ़ाई एपी नियंत्रित चौगुनी रोबोट: 15 कदम (चित्रों के साथ)

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

यह सर्वो ड्राइवर के साथ SG90 सर्वो का उपयोग करके 12 डीओएफ या चार पैर (चौगुनी) रोबोट बनाने के लिए ट्यूटोरियल है और इसे स्मार्टफोन ब्राउज़र के माध्यम से वाईफ़ाई वेब सर्वर का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है

इस परियोजना की कुल लागत लगभग US $55 है (इलेक्ट्रॉनिक भाग और प्लास्टिक रोबोट फ़्रेम के लिए)

चरण 1: फ़्रेम तैयार करें

सभी 3डी ऑब्जेक्ट @ www.myminifactory.com या www.thingiverse.com. डाउनलोड करने के लिए स्वतंत्र है

पैर, कूल्हों और जांघों जैसे किसी हिस्से के लिए सामग्री समर्थन का उपयोग करके इसे प्रिंट करें

मुद्रित भाग की सूची:

1x बेस बॉडी

1x कवर

1x बैटरी धारक

4x हिप्स (टाइप ए और बी)

4x थाइट (टाइप ए और बी)

4x फुट (प्रकार ए और बी)

4x शील्ड

12x झाड़ी + 12x 2 मिमी पेंच

चरण 2: रोबोट फ्रेम को असेंबल करना

फ्रेम को असेंबल करने के लिए ऊपर दिए गए स्टेप बाय स्टेप वीडियो का पालन करें, स्क्रू 2 मिमी आकार के छेद के लिए है

चरण 3: इलेक्ट्रॉनिक पार्ट्स (Wemos D1 Mini)

बाजार में बहुत सारे NodeMCU संस्करण हैं और मूल रूप से समान कार्यक्षमता है, इस परियोजना के लिए मैं Wemos D1 Mini चुनता हूं।

यह हिस्सा हमारे चौगुनी पहुंच बिंदु के रूप में वेब सर्वर के रूप में काम करेगा।

आपको बस चौगुनी एपी से कनेक्ट करने और अपने रोबोट के सभी आंदोलन को नियंत्रित करने की आवश्यकता है, और शायद भविष्य की परियोजना के लिए यह आपके लिए आवश्यक सभी सेंसर डैशबोर्ड प्रदर्शित करेगा …

यह D1 मिनी, ESP-8266EX पर आधारित एक मिनी वाईफ़ाई बोर्ड है। और इसमें 11 डिजिटल इनपुट/आउटपुट पिन हैं, सभी पिनों में इंटरप्ट/pwm/I2C/वन-वायर समर्थित है (D0 को छोड़कर) 1 एनालॉग इनपुट (3.3V अधिकतम इनपुट) एक माइक्रो USB कनेक्शन

इसमें कैसे शुरुआत करें:

1. Arduino वेबसाइट के लिए Arduino 1.6.7 से इंस्टॉल करें।
2. Arduino के लिए प्रारंभ करें और प्राथमिकताएँ विंडो खोलें।
3. अतिरिक्त बोर्ड प्रबंधक URL फ़ील्ड में। आप कई URL जोड़ सकते हैं, उन्हें अल्पविराम से अलग कर सकते हैं।
4. उपकरण → बोर्ड: xxx → बोर्ड प्रबंधक खोलें और ESP8266 समुदाय द्वारा esp8266 स्थापित करें (और स्थापना के बाद उपकरण> बोर्ड मेनू से अपना ESP8266 बोर्ड चुनना न भूलें)।

अधिक जानकारी के लिए आप ऊपर वीडियो देख सकते हैं

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इस परियोजना के लिए आपको बस इस पिन को जोड़ना है:

1. NodeMCU RX पिन Arduino नैनो TX पिन से कनेक्ट होता है
2. NodeMCU TX पिन Arduino नैनो RX पिन से कनेक्ट होता है
3. NodeMCU G पिन DC-DC मिनी 5v स्टेपडाउन (-) आउटपुट पिन आउट से कनेक्ट होता है
4. NodeMCU5V पिन DC-DC मिनी 5v स्टेपडाउन (+) आउटपुट पिन आउट से कनेक्ट होता है

पुनश्च: इस बोर्ड को प्रोग्राम करने के लिए आपको arduino और DC-DC स्टेप डाउन से जुड़े सभी पिन को डिस्कनेक्ट करना होगा, अन्यथा आपको एक त्रुटि मिलेगी …

चरण 4: इलेक्ट्रॉनिक पार्ट्स (Arduino नैनो)

NodeMCU के साथ ही, arduino बोर्ड के लिए आप किसी भी बोर्ड का उपयोग कर सकते हैं जो आपके लिए उपयुक्त हो जैसे Arduino Pro Mini, Arduino Nano या अन्य।

लेकिन इस परियोजना के लिए मैं Arduino Nano को चुनता हूं, क्योंकि मुझे उपयोग किए जाने वाले पिन की अधिक आवश्यकता नहीं है, यह छोटा है और इसे प्रोग्राम करने के लिए FTDI की आवश्यकता नहीं है।

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इस परियोजना के लिए मैं बस उपयोग करता हूं:

1. Arduino नैनो RX पिन NodeMCU TX पिन से कनेक्ट होता है
2. Arduino नैनो TX पिन NodeMCU RX पिन से कनेक्ट होता है
3. Ardiono नैनो A4 पिन PCA9685 SDA पिन से कनेक्ट होता है
4. Arduino नैनो A5 पिन PCA9685 SCL पिन से कनेक्ट होता है
5. Arduino नैनो GND पिन DC-DC मिनी 5v स्टेपडाउन (-) आउटपुट पिन आउट से कनेक्ट होती है
6. Arduino नैनो 5V पिन DC-DC मिनी 5v स्टेपडाउन (+) आउटपुट पिन आउट से कनेक्ट होता है

अधिक विवरण के लिए उपरोक्त स्कीमा देखें

पुनश्च: इस बोर्ड को प्रोग्राम करने के लिए आपको NodeMCU और DC-DC स्टेप डाउन से जुड़े सभी पिन को डिस्कनेक्ट करना होगा, अन्यथा आपको एक त्रुटि मिलेगी …

चरण 5: इलेक्ट्रॉनिक पार्ट्स (टॉवर प्रो 9g माइक्रो सर्वो)

यह सबसे लोकप्रिय मिनी सर्वो है। केवल 9 ग्राम वजन का होता है और आपको 1.5 किग्रा/सेमी का टॉर्क देता है। अपने आकार को लेकर काफी मजबूत है। बीम प्रकार के रोबोट के लिए उपयुक्त।

पीएस: यह सर्वो केवल 180 डिग्री कोण घुमा सकता है

प्रमुख विशेषताऐं:

• पारभासी शरीर

• हल्का

• कम शोर

• आयाम: 22.6 x 21.8 x 11.4 मिमी

• कनेक्टर तार की लंबाई: १५० मिमी

• ऑपरेटिंग गति (4.8 वी नो लोड): 0.12 सेकेंड / 60 डिग्री

• स्टाल टॉर्क (4.8 वी): 1.98 किग्रा/सेमी

• तापमान सीमा: 30 से 60 डिग्री सेल्सियस (-22 से 140℉)

• डेड बैंड चौड़ाई: 4 उपयोगसी

• ऑपरेशन वोल्टेज: 3.5 - 8.4 वोल्ट

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चरण 6: इलेक्ट्रॉनिक पुर्जे (16-चैनल 12-बिट PWM/सर्वो ड्राइवर - I2C इंटरफ़ेस - Arduino के लिए PCA9685)

रोबोट वॉकर बनाना चाहते हैं? लेकिन केवल माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करने से सीमित संख्या में PWM आउटपुट होते हैं, और आप अपने आप को बाहर निकलते हुए पाते हैं! एडफ्रूट 16-चैनल 12-बिट पीडब्लूएम/सर्वो ड्राइवर - आई2सी इंटरफेस के साथ नहीं। इस pwm और सर्वो ड्राइवर ब्रेकआउट के साथ, आप केवल दो पिन के साथ 16 फ्री-रनिंग PWM आउटपुट को नियंत्रित कर सकते हैं! 16 से अधिक PWM आउटपुट चलाने की आवश्यकता है? कोई दिक्कत नहीं है। इन सुंदरियों में से 62 तक एक साथ श्रृंखलाबद्ध करें ताकि एक उत्कृष्ट 992 पीडब्लूएम आउटपुट प्राप्त हो सकें।

यह बोर्ड/चिप 0x60-0x80 के बीच I2C 7-बिट पते का उपयोग करता है, पावर इनपुट के लिए जंपर्स के साथ चयन योग्य टर्मिनल ब्लॉक (या आप किनारे पर 0.1 "ब्रेकआउट का उपयोग कर सकते हैं) टर्मिनल ब्लॉक इनपुट पर रिवर्स पोलरिटी सुरक्षा ग्रीन पावर-अच्छा एलईडी 3 कनेक्टर्स को 4 के समूहों में पिन करें ताकि आप एक साथ 16 सर्वो में प्लग इन कर सकें (सर्वो प्लग 0.1" से थोड़े चौड़े हैं, इसलिए आप केवल 0.1" हेडर "चेन-एबल" डिज़ाइन पर एक दूसरे के बगल में 4 स्टैक कर सकते हैं। वी + लाइन पर कैपेसिटर (यदि आपको इसकी आवश्यकता है) 220 ओम श्रृंखला प्रतिरोधों को बचाने के लिए सभी आउटपुट लाइनों पर, और ड्राइविंग एलईडी बनाने के लिए 6 पते के लिए ट्रिवियल सोल्डर जंपर्स पिन i2c-नियंत्रित पीडब्लूएम ड्राइवर का चयन करें जो एक घड़ी में बनाया गया है। TLC5940 परिवार के विपरीत, आपको इसे अपने माइक्रोकंट्रोलर को बांधने के लिए लगातार सिग्नल भेजने की आवश्यकता नहीं है, यह पूरी तरह से मुफ्त चल रहा है! यह 5V अनुरूप है, जिसका अर्थ है कि आप इसे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर से नियंत्रित कर सकते हैं और फिर भी सुरक्षित रूप से 6V आउटपुट तक ड्राइव कर सकते हैं (यह जब आप सफेद या नीले रंग को नियंत्रित करना चाहते हैं तो अच्छा है L ३.४+ फॉरवर्ड वोल्टेज के साथ ईडी) ६ एड्रेस सेलेक्ट पिन ताकि आप इनमें से ६२ को एक i2c बस में वायर कर सकें, कुल ९९२ आउटपुट - यह बहुत सारे सर्वो या एल ई डी एडजस्टेबल फ़्रीक्वेंसी पीडब्लूएम लगभग १.६ केएचजेड १२-बिट तक है। प्रत्येक आउटपुट के लिए रिज़ॉल्यूशन - सर्वो के लिए, इसका मतलब है कि 60Hz अपडेट दर पर लगभग 4us रिज़ॉल्यूशन कॉन्फ़िगर करने योग्य पुश-पुल या ओपन-ड्रेन आउटपुट आउटपुट सभी आउटपुट को जल्दी से अक्षम करने के लिए पिन को सक्षम करता है।

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इस परियोजना में हमें सभी पैरों (3CH प्रति पैर) के लिए सिर्फ 12 CH की आवश्यकता है, इस PCA9685 पिन को Arduino Nano से कनेक्ट करें:

1. PCA9685 VCC से DC-DC मिनी 5v स्टेपडाउन (+) आउटपुट पिन आउट
2. PCA9685 GND से DC-DC मिनी 5v स्टेपडाउन (-) आउटपुट पिन आउट
3. PCA9685 सर्वो (PWM) पावर V+ से UBEC (+) आउटपुट पिन आउट
4. PCA9685 सर्वो (PWM) पावर GND से UBEC (-) आउटपुट पिन आउट
5. पीसीए९६८५ एसडीए पिंटो आर्डिनो नैनो ए४ पिन
6. PCA9685 SCL पिन से arduino nano A5 pin
7. PCA9685 CH0 सामने दाईं ओर, कृपया केबल रंग को PCA9685 सॉकेट रंग (पीला, लाल, भूरा / काला) से मिलाएं।
8. PCA9685 CH1 सामने के दाहिने पैर के लिए, कृपया केबल रंग को PCA9685 सॉकेट रंग (पीला, लाल, भूरा / काला) से मिलाएं।
9. PCA9685 CH2 सामने के दाहिने कूल्हे से, कृपया केबल रंग को PCA9685 सॉकेट रंग (पीला, लाल, भूरा / काला) से मिलाएं।
10. PCA9685 CH4 बैक राइट टाइट से, कृपया केबल रंग को PCA9685 सॉकेट रंग (पीला, लाल, भूरा / काला) से मिलाएं।
11. PCA9685 CH5 बैक राइट फुट से, कृपया केबल रंग को PCA9685 सॉकेट रंग (पीला, लाल, भूरा/काला) से मिलाएं।
12. PCA9685 CH6 बैक राइट हिप से, कृपया केबल रंग को PCA9685 सॉकेट रंग (पीला, लाल, भूरा / काला) से मिलाएं।
13. PCA9685 CH8 सामने बाईं ओर, कृपया केबल रंग को PCA9685 सॉकेट रंग (पीला, लाल, भूरा / काला) से मिलाएं।
14. PCA9685 CH9 सामने के बाएं पैर के लिए, कृपया केबल रंग को PCA9685 सॉकेट रंग (पीला, लाल, भूरा / काला) से मिलाएं।
15. PCA9685 CH10 फ्रंट लेफ्ट हिप से, कृपया केबल रंग को PCA9685 सॉकेट रंग (पीला, लाल, भूरा / काला) से मिलाएं।
16. PCA9685 CH12 बैक लेफ्ट थाइट से, कृपया केबल रंग को PCA9685 सॉकेट रंग (पीला, लाल, भूरा / काला) से मिलाएं।
17. PCA9685 CH13 बैक लेफ्ट फुट से, कृपया केबल रंग को PCA9685 सॉकेट रंग (पीला, लाल, भूरा/काला) से मिलाएं।
18. PCA9685 CH14 बैक लेफ्ट हिप से, कृपया केबल रंग को PCA9685 सॉकेट रंग (पीला, लाल, भूरा / काला) से मिलाएं।

पुनश्च: कुछ PCA9685 में कलर कोड सॉकेट नहीं होता है, इसलिए सुनिश्चित करें कि SG90 सर्वो से पीली केबल PWM डेटा पिन में जाती है, लाल केबल V+ पिन पर जाती है, और ब्लैक/ब्राउन GND पिन में जाती है।

चरण 7: सर्वो पिन कनेक्शन के लिए पीडब्लूएम

PCA9685 और सर्वो के बीच पिन मैपिंग देखने के लिए ऊपर चित्र पर क्लिक करें और ज़ूम करें

पीएस: यू इस परियोजना के लिए केवल 16 सीएच से 12 सीएच का उपयोग कर रहा है, इसलिए आपके पास अभी भी विस्तार के लिए 4CH शेष है जैसे रडार सर्वो डालना या उस पर कुछ नेरफ ब्लास्टर हथियार डालना … बस arduino और NodeMCU में एक अतिरिक्त कोड डालें

चरण 8: इलेक्ट्रॉनिक पार्ट्स (UBEC)

3A-UBEC एक स्विच-मोड DC-DC रेगुलेटर है जिसे 2-6 सेल लिथियम बैटरी पैक (या 5-18 सेल NiMh / NiCd बैटरी) के साथ आपूर्ति की जाती है और यह आपके रिसीवर, जाइरो और सर्वो के लिए एक सुसंगत सुरक्षित वोल्टेज आउटपुट करता है। यह आरसी हेलीकॉप्टर के लिए बहुत उपयुक्त है। रैखिक मोड यूबीईसी की तुलना में, स्विच-मोड यूबीईसी की समग्र दक्षता अधिक है।

इस परियोजना में हम इसका उपयोग सभी सर्वो को शक्ति देने के लिए कर रहे हैं, इसमें फ़िल्टरिंग है इसलिए यह शोर को कम करेगा जो मोटर गड़बड़ को प्रभावित कर सकता है और इसमें उच्च एम्प है जो रोबोट लोड को उठाने के लिए पर्याप्त है।

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पिन कनेक्शन:

1. UBEC (+) RED आउटपुट PCA9685 सर्वो (PWM) पावर V+. को पिन आउट करता है
2. UBEC (-) ब्लैक आउटपुट PCA9685 सर्वो (PWM) पावर GND को पिन आउट करता है
3. बैटरी (+) पिन में यूबीईसी (+) लाल इनपुट
4. UBEC (-) स्विच पिन के लिए काला इनपुट

चरण 9: इलेक्ट्रॉनिक पार्ट्स (डीसी-डीसी मिनी स्टेपडाउन)

यूबीईसी के साथ इसका लगभग समान कार्य है, लेकिन यह केवल साधारण डीसी-डीसी स्टेप डाउन मॉड्यूल है। इसमें पोटेंशियो मीटर होता है जिससे हम V (+) आउटपुट को 1V से 17V तक एडजस्ट कर सकते हैं और इसमें फ़िल्टरिंग नहीं होती है।

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पुनश्च: तो याद रखें, इसका उपयोग करने से पहले कृपया डीसी वोल्ट मीटर का उपयोग करके वी (+) को 5V आउटपुट में समायोजित करें

पिन कनेक्शन:

1. मिनी स्टेपडाउन (+) IN से (+) बैटरी
2. मिनी स्टेपडाउन (-) IN से स्विच पिन
3. NodeMCU (5V), Arduino नैनो (5V) और PCA9685 (VCC) पिन के समानांतर मिनी स्टेपडाउन (+) OUT
4. NodeMCU (G), Arduino नैनो (GND) और PCA9685 (GND) पिन के समानांतर मिनी स्टेपडाउन (-) OUT

चरण 10: अन्य इलेक्ट्रॉनिक भाग

आपको क्या चाहिए (20 केबल या उससे कम) महिला से महिला जम्पर वायर (एलीएक्सप्रेस जम्पर वायर सर्च)

सेल्फ लॉक पुश स्विच या आप अन्य प्रकार के स्विच का उपयोग कर सकते हैं (एलीएक्सप्रेस सेल्फ लॉकिंग स्विच सर्च)

और बैटरी से स्विच करने के लिए जेएसटी कनेक्टर की एक जोड़ी और यूबीईसी/डीसी-डीसी स्टेपडाउन (एलीएक्सप्रेस जेएसटी कनेक्टर खोज)

चरण 11: शक्ति स्रोत

बहुत सारे पावर स्रोत हैं जिनका आप उपयोग कर सकते हैं, मेरे लिए मैं रिचार्जेबल लाइपो 3S बैटरी का उपयोग करना पसंद करता हूं। इसमें 11, 1 वोल्ट करंट और 500mAh या अधिक क्षमता है (बहुत ज्यादा नहीं इसलिए यह हल्का हो सकता है)।

लेकिन 3S लाइपो का उपयोग करने के लिए चार्जर की आवश्यकता होती है और यह सस्ता नहीं है, इसलिए… आप AAA बैटरी जैसे अन्य पावर स्रोत का उपयोग कर सकते हैं, आप 6 AAA बैटरी को सीरियल कर सकते हैं ताकि यह लगभग 9V पावर स्रोत का उत्पादन कर सके और मुझे लगता है कि यह इस रोबोट के लिए पर्याप्त शक्ति है।

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लाइपो चार्जर खोजने के लिए यहां क्लिक करें

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चरण 12: तार आरेख

इस परियोजना के लिए सभी वायर आरेख देखने के लिए ऊपर चित्र पर क्लिक करें और ज़ूम करें

पीएस: आपको कुछ हिस्से में कुछ सोल्डरिंग की ज़रूरत है और पावर स्विच, यूबीईसी और डीसी-डीसी स्टेप डाउन के बीच कनेक्शन के लिए इसे सील करने के लिए रबर हेड सिकोड़ें।

चरण 13: कोडिंग और प्रारंभिक मुद्रा

मिनी USB का उपयोग करके Arduino नैनो को USB पोर्ट केबल से कनेक्ट करें (लेकिन वेमोस D1 मिनी और DC-DC स्टेपडाउन के सभी पिन को डिस्कनेक्ट करना न भूलें) और "spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino" खोलें और इसे Arduino नैनो पर फ्लैश करें, लेकिन डॉन ' Arduino नैनो के लिए arduino बोर्ड का चयन करना और सही पोर्ट का चयन करना न भूलें।

अगला Wemos D1 मिनी को माइक्रो USB से USB का उपयोग करके कंप्यूटर से कनेक्ट करना है (सभी पिन को DC-DC स्टेपडाउन और Arduino नैनो से डिस्कनेक्ट करना न भूलें)। "QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino" खोलें और इसे बोर्ड पर फ्लैश करें, लेकिन इससे पहले वरीयता में सही बोर्ड का चयन करें और सही पोर्ट का चयन करें (अधिक विवरण कृपया चरण 3 पर वापस जाएं)

सब खत्म होने के बाद आप सभी पिन को arduino nano, wemos D1 mini और DC-DC स्टेपडाउन के बीच फिर से जोड़ सकते हैं और सही प्रारंभिक मुद्रा को समायोजित करने के लिए रोबोट को शक्ति प्रदान कर सकते हैं।

प्रारंभिक मुद्रा (उपरोक्त चित्र देखें) ऊपर की तस्वीर के जितना संभव हो सके सभी पैर को समायोजित करें।

रोबोट को शक्ति देने के बाद, यदि ऊपर की तस्वीर के साथ पैर की स्थिति समान नहीं है, तो आपको इसकी आवश्यकता है:

1. सर्वो हॉर्न को हटा दें और सर्वो हॉर्न को सर्वो से अलग करें।
2. प्रारंभिक मुद्रा के साथ पैर को काफी करीब तक घुमाएं
3. सर्वो हॉर्न को फिर से लगाएं और इसे फिर से क्रू करें
4. यह सभी मिस मैच लेग के लिए करें

पुनश्च:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino पहले से ही कुछ समस्या को ठीक कर चुका है जैसे कि कनेक्ट करना मुश्किल (वाईफाई) और वेब पेज रेंडर फेल, जो पुराने प्रोग्राम को 31-3-2019 से पहले फ्लैश करते हैं, कृपया इसे फिर से ऊपर डाउनलोड करें

2. कुछ अतिरिक्त पुस्तकालय स्थापित करने की आवश्यकता है (इसे पुस्तकालय फ़ोल्डर में कॉपी करें)

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

चरण 14: रोबोट को नियंत्रित करना

क्योंकि यह रोबोट वाईफ़ाई एक्सेस प्वाइंट बन गया है, इसलिए आपको बस इतना ही चाहिए:

1. रोबोट को शक्ति देना
2. अपने स्मार्टफोन पर वाईफाई सेटिंग खोलें
3. "12345678" पासवर्ड के साथ स्पाइडररोबो एक्सेस प्वाइंट से कनेक्ट करें
4. अपने स्मार्टफोन में वेब ब्राउज़र खोलें और https://192.168.4.1. टाइप करें

अब आपका रोबोट आपकी आज्ञा लेने के लिए तैयार है…

चरण 15: जिनके लिए वेब पेज खोलने या एपी से जुड़ने में समस्या है

मैंने इस समस्या को ठीक कर लिया है कृपया इसे ऊपर दिए गए चरण 13 से फिर से डाउनलोड करें (ठीक @ 31-4-2019)

कुछ Wemos D1 मिनी क्लोन में एक खराब या दोषपूर्ण ESP है, और इसके कारण: - AP से कनेक्ट करना कठिन है

- पेज खोलने में विफल

- लोड हो रहा है समाप्त नहीं

अधिक विस्तार के लिए ऊपर मेरा वीडियो देखें…