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{| style="width: 800px;" |- | ==概述== *项目名称:开源电驱机器小车CUBE *目的:通过Microduino Joypad来控制Cube机器人小车 *难度:高级 *耗时:3小时 *制作者:Microduino Studio-YLB ==材料清单== *Microduino设备 {|class="wikitable" |- |模块||数量||功能 |- |[[Microduino-Core/zh]]||1||核心板(Joypad) |- |[[Microduino-Core+/zh]]||1||核心板(Robot) |- |[[Microduino-USBTTL/zh]]||1||下载程序 |- |[[Microduino-nRF24/zh]]||2||无线通讯 |- |[[Microduino-Joypad/zh]]||1||遥控 |- |[[Microduino-TFT/zh]]||1||显示 |- |[[Microduino-Motor/zh]]||1||四轴电机驱动 |- |[[Microduino-Robot/zh]]||1||驱动连接底板 |} *其他设备 {|class="wikitable" |- |模块||数量||功能 |- |机器小车机架||1||车体 |- |螺丝||18||固定 |- |螺母||8||固定 |- |Micro-USB数据线||1||下载程序 |- |车轮||1||车体 |- |电机||1||驱动车轮 |- |电池||1||供电 |} [[File:Boxz物料.jpg||1000px|center]] ==实验原理== 机器人小车种类比较多,如循迹,壁障,蓝牙遥控小车,电脑鼠等。但是其行走控制方式基本是一样的,无非就是前后左右四个方向运动。当然结构上会有一定区别,不同功能需要采用不同传感器,本次我们主要使用两轮驱动,通过控制两个轮子的旋转方向,实现前进后退,旋转等功能,当然还要加上万向轮,这样才能保持平衡。 该小车结构简单,主要包括三个方面:车轮、车身、控制系统。 1)车轮采用两个减速电机,扭力大,可PWM调速,控制简单。 2)车身采用木板,大小:8cm*8cm*8cm。 3)整个控制系统包括四个部分: *供电系统 因为Cube小车体积比较小,所以采用锂电池。 *中央处理器 中央处理器是整个小车的核心,就像电脑的CPU,人的大脑,有一定思维能力,能够处理复杂事件。采用Microduino-Core作为核心。 *无线通讯 小车采用Microduino-nRF24无线通讯方案,通讯速度响应快,控制范围:空阔地域大约100米。 *电机控制 采用Microduino-Robot直流电机驱动模块,一个模块能够驱动两个电机,同时将中央处理器和直流电机模块连接起来。 ==文档== *百度盘下载 **Joypad代码:[http://pan.baidu.com/s/1o6zVh3O Joypad_RC] 提取码:z6k2 **Cube机器人:[http://pan.baidu.com/s/1c0kG04w Robot_Microduino] 提取码:tjpu *Github下载 **Joypad代码:[https://github.com/wasdpkj/Joypad_RC/tree/master/Joypad_RC Joypad_RC] **Cube 小车代码:[https://github.com/wasdpkj/Robot_Microduino/blob/master/Robot_Microduino/Robot_Microduino.ino Robot_Microduino] ==调试过程== 将Microduino Core、Microduino USBTTL堆叠在一起.用数据线将写好的程序通过Microduino USBTTL上传到Microduino Core上。 注意:最好不要将所有模块堆叠在一起之后再上传程序 打开Aroduino IDE,若电脑中没有安装,则参照附录中的安装方法,先安装Aicroduino IDE。点击左上【文件】选项→点击【打开】。 [[File:Cubeopen.png||600px|center]] 浏览到项目程序地址,点击“Robot_Microduino.ino”程序打开 [[File:Cubeopen2.png||600px|center]] 之后点击左上角的"√"进行编译,点击上边栏的工具,确认板卡(Microduino-Core)处理器(Atmega328P@16M,5V)和端口号(COMX)。三项都如图确认无误之后点击"→"按钮下载程序到开发板上 [[File:Cubeselect.png||600px|center]] ==Cube机器人拼装== *'''Step1''':首先将车子的轮胎和电击用支架和螺丝组合起来,再将轮胎和电机固定在A1上 [[File:Cubestep1.jpg||600px|center]] *'''Step2''':将A2插入A1两边的凹口位置,再将B1接在A1顶部,A3接在A1底部然后用A4进行固定 [[File:Cubestep2.jpg||600px|center]] *'''Step3''':将B2和C1分别接在B1的左右边对应位置 [[File:Cubestep3.jpg||600px|center]] *'''Step4''':将nRF模块底部接上天线,再与Core进行拼接,之后将其与电池连接,并加在Robot底板上。使用螺丝将底板固定在B1上 [[File:Cubestep4.jpg||600px|center]] *'''Step5''':将C2拼接在A1对应位置固定 [[File:Cubestep5.jpg||600px|center]] *'''Step6''':将D1接入B2和C1顶部接口部分,再将D2接到B2和C1前方的凹槽部分,完成安装后将天线的贴纸撕下,将天线贴在任意位置 [[File:Cubestep6.jpg||600px|center]] ====Joypad搭建==== *'''Step 1''':将Microduino-TFT从Microduino-Joypad面板后面卡进Microduino-Joypad面板上,用尼龙螺丝固定,注意Microduino-TFT安装方向 [[File:Joypadstep1.jpg|center|600px]] *'''Step 2''':将传感器接线插在Microduino-TFT的接口上 [[File:Joypadstep2.jpg|center|600px]] '''注意:接不同的电池需要拨动中间的开关,在图中已有标志。需要先拨开关再接入电池,否则会影响使用。''' [[File:Joypadstep1_1.jpg|center|800px]] *'''Step 3''':首先分别将两个摇杆按键、电池、四个白色按键放入对应位置,之后将连接好天线的nRF模块和Core装到Joypad底板上 [[File:Joypadstep3.jpg|center|600px]] *'''Step 4''':将Microduino-TFT传感器接线的另一头接到底板上的相应位置,之后将长版螺丝帽放到四个角的相应位置 [[File:Joypadstep4.jpg|center|600px]] *'''Step 5''':将Joypad的表壳和底板使用螺丝和螺丝帽固定好 [[File:Joypadstep5.jpg|center|600px]] *'''Step 6''':组装完成后将天线上的贴纸撕下,将天线贴在底板背面的任意位置,至此Joypad组装完毕 [[File:Joypadstep6.jpg|center|600px]] ====Joypad搭建调试==== *按键对应 在打开Joypad之后的4秒左右时间之内按下Key1(下方最左侧的按键),会进入设置(Config)模式 [[File:Step1进入设置.jpg|600px|center|]] *进入设置模式 按照图中的颜色,从左至右对应为Key1~Key4 [[File:Step1按键对应.jpg|600px|center|]] 注意:必须在进入操作界面前进入(4S左右时间)。若未进入则重启进入''' *摇杆校准 按动Key3和Key4使光标上下移动,Key1为返回,Key2为确认 选择第一项Joystick Config进入摇杆设置模式 继续选择Joystick Correct进入摇杆校准模式。 进入之后会显示如图中第三张图所示的界面,初始状态为两个十字 此时摇动左右摇杆至最上,最下,最左,最右四个极限状态 (推荐操作方式:将摇杆摇动一圈) 摇动之后会看到十字的四个方向出现圆圈,圆圈扩大到最大状态证明已经是摇杆的极限位置 校准之后按Key2确认并返回上一页面 [[File:Step2摇杆校准.jpg|600px|center|]] *选择控制模式 按Key1回到主界面,选择第二项Protocol Config进入模式选择 选择第一项Mode,之后选择nRF24即robot控制模式,按下Key2确认并返回 [[File:Step3设置Robot模式.jpg|600px|center|]] *设置通信信道 返回二级菜单,选择nRF24 Channel按下Key2确认 选择70,它是与Robot_Microduino.ino中nRF24的配置函数设置相对应的 [[File:Step4通信通道设置robot.jpg|600px|center|]] 至此,Cube小车和遥控器已经组装完成 ==注意问题== *下载程序时候最好只叠加core(core+)和USBTTL,虽然本次搭建涉及的nRF24不会引起冲突,但是别的通信模块有时会造成串口冲突,养成好习惯。 *锂电池正负极别接错了,否则会烧坏电路。 *调试好后,实际运行时不要使用USB供电,电压不足,请使用电池。 ==程序说明== *Joypad部分 def.h中 定义了 <source lang = "cpp"> uint8_t nrf_channal = 70; //0~125 </source> nrf_channal为nrf通信的通道,joypad和Cube小车的代码中都会有该定义 当通道一致时则Joypad可与Cube小车成功连接。 在小车代码中会有如下程序段 <source lang = "cpp"> //nRF============================== SPI.begin(); //初始化SPI总线 radio.begin(); network.begin(/*channel*/ 70 , /*node address*/ this_node); </source> 在data.h中 <source lang = "cpp"> outBuf[0] = Joy1_x; outBuf[1] = Joy1_y; outBuf[2] = Joy_x; outBuf[3] = Joy_y; outBuf[4] = map(AUX[0], 0, 1, Joy_MID - Joy_maximum, Joy_MID + Joy_maximum); outBuf[5] = map(AUX[1], 0, 1, Joy_MID - Joy_maximum, Joy_MID + Joy_maximum); outBuf[6] = map(AUX[2], 0, 1, Joy_MID - Joy_maximum, Joy_MID + Joy_maximum); outBuf[7] = map(AUX[3], 0, 1, Joy_MID - Joy_maximum, Joy_MID + Joy_maximum); </source> 8位数组outBuf表示Joypad发出的8位数据,0位为右摇杆左右,1为右摇杆上下,2为左摇杆左右,3位左摇杆上下,4~7位对应AUX0~4 在nrf.h中 <source lang = "cpp"> struct send_a //发送 { uint32_t ms; uint16_t rf_CH0; uint16_t rf_CH1; uint16_t rf_CH2; uint16_t rf_CH3; uint16_t rf_CH4; uint16_t rf_CH5; uint16_t rf_CH6; uint16_t rf_CH7; }; </source> 此处定义的send_a结构体位对应的0位要发送的数据 *小车部分 这四个定义为控制减速电机左轮前进后退与右轮前进后退 <source lang = "cpp"> #define motor_pin0A 5 //PWM left #define motor_pin0B 7 #define motor_pin1A 6 //PWM #define motor_pin1B 8 </source> 此处的receive_a对应Joypad程序中的send_a <source lang = "cpp"> struct receive_a //接收 { uint32_t ms; uint16_t rf_CH0; uint16_t rf_CH1; uint16_t rf_CH2; uint16_t rf_CH3; uint16_t rf_CH4; uint16_t rf_CH5; uint16_t rf_CH6; uint16_t rf_CH7; }; </source> 选择CH3为左摇杆控制前后,CH0位右摇杆控制左右 <source lang = "cpp"> _i[0] = map(rec.rf_CH3, 1000, 2000, -MAX_THROTTLE, MAX_THROTTLE); _i = _turn; _i[0] = map(rec.rf_CH0, 1000, 2000, -MAX_STEERING, MAX_STEERING); </source> ==视频==
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