“乐高遥控小车”的版本间的差异

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==目的==
 
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通过mCookieLEGOShield，使mCookie可以控制NXT接口的电机和传感器。
 
  
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==原理==
 
−
通过手机端的mTank软件发送指令，叠加在mCookie的蓝牙模块接收并解析指令
 
−
通过IIC通讯，mCookie控制LEGOShield，完成对NXT接口电机和传感器的控制
 
  
−
==设备==
+
==概述==
 +
*项目名称：乐高蓝牙遥控小车
 +
*目的：通过mCookieLEGOShield，使用mCookie控制NXT接口的电机和传感器制作一个遥控小车。
 +
*也可以支持蓝牙APP遥控
 +
*难度：中级
 +
*耗时：5小时
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 +
==材料清单==
 +
{| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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|-
 +
|width="33%" valign="top" align="left"|
 +
 
 +
===模块清单 ===
 
{|class="wikitable"
 
{|class="wikitable"
 
|-
 
|-
 
|模块||数量||功能
 
|模块||数量||功能
 
|-
 
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−
|[[MCookie-CoreUSB/zh]]||1||核心板
+
|[[MCookie-CoreUSB/zh]]||1||核心模块
 +
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 +
|[[MCookie-BT/zh]]||1||通讯模块
 +
|-
 +
|[[MCookie-LEGOShield/zh]]||1||乐高驱动底板
 +
|}
 +
 
 +
|width="33%" valign="top" align="left"|
 +
 
 +
===其他材料===
 +
{|class="wikitable"
 +
|-
 +
|部件||数量||功能
 +
|-
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|NXT接口电机||2||驱动车轮
 +
|-
 +
|NXT连接线||2||连接电机与底板
 +
|-
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|LEGO积木结构件||若干||搭建小车结构
 +
|-
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|Micro-USB数据线||1||下载程序
 +
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|7.4v锂电池||1||供电
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|}
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[[File:Boxz物料.jpg||900px|center]]
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==实验原理==
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*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,不同功能需要采用不同传感器。
 +
*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。
 +
 
 +
*本次我们主要使用两轮驱动的结构，通过控制两个轮子的旋转方向，实现前进后退，旋转等功能，当然还要加上辅助轮，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NXT接口电机。
 +
**2)车身采用乐高积木堆叠而成。
 +
**3)整个控制系统包括四个部分：
 +
 
 +
*中央处理器
 +
**采用'''[[MCookie-CoreUSB/zh]]'''作为核心，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。
 +
*无线通讯
 +
**采用'''[[MCookie-BT/zh]]'''无线通讯方案，配合手机APP直接控制，控制范围：空阔地域大约20米。
 +
*电机控制
 +
**采用'''[[MCookie-LEGOShield/zh]]'''上自带的一组直流电机驱动单元,一个单元能够驱动两个电机，电机接口兼容乐高NXT接口。
 +
*供电系统
 +
**采用'''[[MCookie-LEGOShield/zh]]'''上自带的锂电池管理单元，驱动电机以及MCU。
 +
 
 +
==程序下载==
 +
*乐高遥控小车代码：'''[xxxxx]'''
 +
 
 +
==程序烧写==
 +
*用数据线连接'''[[MCookie-CoreUSB/zh]]'''准备上传程序。
 +
**注意：最好不要将所有模块堆叠在乐高底板之后再上传程序
 +
*打开Arduino IDE for Microduino,环境，（搭建参考：'''[[AVR核心：Getting started/zh]]'''）
 +
*点击'''【工具】'''，确认'''板卡（Microduino/MCookie-Core USB）处理器（USB）'''选择无误，并选中对应'''端口号(COMX)'''
 +
*点击'''【文件】'''->'''【打开】'''，浏览到项目程序地址，点击'''“LEGO_Bluetooth_Car.ino”'''程序打开
 +
*几项都无误后，点击'''"→"'''按钮下载程序到开发板上
 +
 
 +
==拼装过程==
 +
{| border="0" cellpadding="10" width="100%"
 +
|-
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|width="50%" valign="top" align="left"|
 +
 
 +
*'''Step1''':
 +
*利用'''电机固定座'''将两个作为动力的'''N20减速电机'''固定在'''结构-A1'''上
 +
*将'''车轮'''、'''轮胎'''、'''联轴器'''组装后与固定后的'''N20减速电机'''进行装配
 +
 
 +
 
 +
|width="50%" valign="top" align="left"|
 +
 
 +
[[File:Cubestep1.jpg||535px|center]]
 +
 
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|}
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{| border="0" cellpadding="10" width="100%"
 
|-
 
|-
−
|[[MCookie-LEGOShield/zh]]||1||乐高底板
+
|width="50%" valign="top" align="left"|
 +
 
 +
*'''Step2''':
 +
*将'''结构-A2'''垂直插入'''结构-A1'''两边的凹进结构
 +
*用两个'''结构-A4'''将'''辅助轮'''从底部固定在'''结构-A3'''上
 +
*再如图示将'''结构-A3'''和'''结构-B1'''从上到下依次准备好
 +
 
 +
 
 +
|width="50%" valign="top" align="left"|
 +
 
 +
[[File:Cubestep2.jpg||535px|center]]
 +
 
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|}
 +
 
 +
{| border="0" cellpadding="10" width="100%"
 
|-
 
|-
−
|[[MCookie-BT/zh]]||1||蓝牙模块
+
|width="50%" valign="top" align="left"|
 +
 
 +
*'''Step3''':
 +
*将'''结构-B2'''和'''结构-C1'''分别用于两侧面固定
 +
 
 +
|width="50%" valign="top" align="left"|
 +
 
 +
[[File:Cubestep3.jpg||535px|center]]
 +
 
 
|}
 
|}
  
−
==准备==
 
−
*Setup 1：用USB线将CoreUSB模块与PC／Mac相连，并打开Arduino IDE。
 
−
[[File:CoreUSB_Ble_pc.jpg|600px|center]]
 
−
*Setup 2：点击文件 >示例 > mCookie > _201_CowardlyNightLight_BLE, 加载程序。
 
−
[[File: light_indicator-ino.jpg|600px|center]]
 
−
* Setup 3：加载代码，将程序代买拷贝到IDE中。程序编译通过后选择好板卡和COM端口下载程序。
 
−
[[File: light_indicator-com.jpg|600px|center]]
 
−
*Setup4: 组装乐高小车，并将两个电机线插在MCookie-LEGOShield的M3,M4接口
 
  
−
==程序说明==
+
{| border="0" cellpadding="10" width="100%"
 +
|-
 +
|width="50%" valign="top" align="left"|
  
−
<source lang=cpp>
+
*'''Step4''':
−
#include <mCookieLEGO.h>
+
*将以下模块堆叠在'''[[MCookie-LEGOShield/zh]]'''底板上
−
#include <Microduino_Protocol_HardSer.h>
+
**核心模块：'''[[MCookie-CoreUSB/zh]]'''模块
−
#include "Wire.h"
+
**通讯模块：''"[[MCookie-BT/zh]]'''模块
 +
*将'''电池'''连接在'''[[MCookie-LEGOShield/zh]]'''底板的'''电池接口'''
 +
*将两个'''NXT电机'''通过""NXT连接线""分别连在'''[[MCookie-LEGOShield/zh]]'''底板的'''电机接口S3和S4'''上
  
 +
|width="50%" valign="top" align="left"|
  
−
uint16_t Data[8];
+
[[File:Cubestep4.jpg||535px|center]]
−
int speedLeft = 0;
 
−
int speedRight = 0;
 
−
Protocol ProtocolB(&Serial1, TYPE_NUM);
 
−
mCookieLEGO m;
 
  
−
void setup(){
+
|}
−
    Wire.begin();
 
−
    Serial.begin(9600);
 
−
   
 
−
    ProtocolB.begin(9600);  //9600/19200/38400
 
−
    m.configSensorType(mCookieLEGO::S1, mCookieLEGO::SENSOR_ULTRA);
 
−
    m.configConnection(0xFFFF);
 
−
}
 
−
uint8_t dis;
 
  
−
void loop(){
+
{| border="0" cellpadding="10" width="100%"
−
  int sta = ProtocolB.parse(Data, MODE_WHILE);
+
|-
−
  if (sta != P_NONE) {
+
|width="50%" valign="top" align="left"|
−
    switch (sta) {
 
−
      case P_FINE:
 
−
        speedLeft = map(Data[1], 1000, 2000, -255, 255);
 
−
        speedRight = speedLeft;
 
−
        int speedTurn = map(Data[4], 1000, 2000, -255, 255);
 
−
        if(speedTurn < 0){
 
−
          speedLeft += speedTurn;
 
−
        }
 
−
        else{
 
−
        speedRight -= speedTurn;
 
−
        }
 
−
        break;
 
−
//      default:
 
−
//        break;
 
−
    }
 
−
  }
 
−
  refreshSpeed();
 
−
  delay(10);
 
−
}
 
  
−
void refreshSpeed{
+
*'''Step5''':
−
  m.motor_setFixedDrive(mCookieLEGO::M3, speedLeft);
+
*用两个'''结构-C3'''将'''辅助轮'''从底部固定在'''结构-C2'''上
−
  m.motor_setFixedDrive(mCookieLEGO::M4, speedRight);
+
*将'''结构-C2'''拼接在正侧面
−
}
 
  
 +
|width="50%" valign="top" align="left"|
  
−
</source>
+
[[File:Cubestep5.jpg||535px|center]]
  
 +
|}
 +
 +
 +
{| border="0" cellpadding="10" width="100%"
 +
|-
 +
|width="50%" valign="top" align="left"|
 +
*'''Step6''':
 +
*将'''结构-D2'''拼接在后侧面，可利用天线背面贴纸将天线贴在任意位置
 +
*将'''结构-D1'''作为顶面盖住，安装到此完成
 +
 +
|width="50%" valign="top" align="left"|
 +
 +
[[File:Cubestep6.jpg||535px|center]]
 +
 +
|}
  
−
“ble()”函数是蓝牙接收数据及控制彩灯。
+
==操作说明==
−
*定义蓝牙通讯串口
+
===蓝牙遥控指南===
−
<source lang="cpp">
+
*首先下载蓝牙遥控APP（Android）：'''[[File:MTank.rar|mTank.zip]]'''
−
#define my_Serial Serial1
+
*确定手机版本号是Android 4.3以上，确定当前蓝牙功能已打开
−
</source>
+
*搜索到名为'''“Microduino”'''的蓝牙设备进行连接
−
*定义传感器引脚，及可连接的灯的数量。
+
*接下来就可以通过APP进行遥控了
−
<source lang="cpp">
 
−
#define PIXEL_PIN    6    // Digital IO pin connected to the NeoPixels.
 
−
#define PIXEL_COUNT  2
 
  
−
#define lightSensorPin  A0
 
−
</source>
 
  
−
*环境光预设值，更改Light的大小就可以改变在某个亮度下开启灯光。
+
==疑难解答/FAQ==
−
<source lang="cpp">
 
−
#define lightSwitch  700
 
−
</source>
 
−
*读取亮度函数
 
−
<source lang="cpp">
 
−
sensorValue = analogRead(lightSensorPin);
 
−
</source>
 
−
*判断环境参数低于预设值则开启灯光，并且通过蓝牙控制，否则关闭灯光。
 
−
<source lang="cpp">
 
−
  if(sensorValue>lightSwitch) {
 
−
    Serial.println(sensorValue);
 
−
    strip.setPixelColor(0, strip.Color(0, 0, 0));
 
−
    strip.setPixelColor(1, strip.Color(0, 0, 0));
 
−
    strip.show();
 
−
  } else {
 
−
      ble();
 
−
      if (!color_en) {
 
−
        for (int i = 0; i < 1; i++)
 
−
          rainbow(10);
 
−
      }
 
−
  }
 
−
</source>
 
  
−
==调试代码==
+
*Q:'''乐高蓝牙小车支持哪些电池？'''
−
*通过CoreUSB模块连接电脑并加载程序后，点击串口监视器，会弹出一个窗口，里面会显示光线传感器接收到的光线值的变化。
+
**A:乐高蓝牙小车支持7.4v 2S锂电池。
−
[[File:CoreUSB_light_ino1.jpg|600px|center]]
 
−
当前设定的感光值是700，你可以尝试根据之前监测出来的数据在程序中更改这一数值，重新刷入程序，看看会产生什么效果。
 
  
−
==搭建硬件==
+
*Q:'''乐高蓝牙小车的电机怎么接？'''
−
*Setup 1：将彩灯接到Sensorhub的D6引脚上,将光敏传感器接到A0引脚上。
+
**A:两个电机分别接在电机接口S3、S4上即可（可以通过修改程序修改）。
−
[[File:night_colorled_ble.jpg|600px|center]]
 
−
LED灯的连接方法如图，请注意连接顺序，从LED的IN接口接入，从OUT接口接出本应用最多可控制2个LED灯。
 
−
[[File:CoreUSB_Ble_steup11.jpg|600px|center]]
 
−
*Setup 2：将激活后的电池盒与BM模块相连.
 
−
[[File:CoreUSB_Ble_steup2.jpg|600px|center]]
 
−
*Setup 3：将所有模块堆叠在一起，顺序随意，电路部分搭建完成。
 
−
[[File:CoreUSB_night led_steup3.jpg|600px|center]]
 
  
−
==APP调试==
+
*Q:'''我的手机支持蓝牙遥控吗？'''
−
*Setup 1：扫描左侧的二维码，下载Bluetooth Light APP。
+
**A:只要是Android 4.3以上，都可以支持。
−
[[File:app_Ble_steup1.jpg|600px|center]]
 
−
*Setup 2：载安装App后，打开应用，如果没有打开蓝牙，系统会提示，选择打开。
 
−
[[File:app_Ble_steup2.jpg|600px|center]]
 
−
*Setup 3：点击Scan，手机会开始搜索蓝牙设备，并显示在下方，选择名称为Microduino的设备.
 
−
[[File:app_Ble_steup3.jpg|600px|center]]
 
−
*Setup 4：连接成功后，你就可以用手机来控制灯光了
 
−
[[File:app_Ble_steup4.jpg|600px|center]]
 
  
−
==结果==
 
−
遮住光线传感器，或进入较暗环境下，LED灯就会发光，这时你就可以用蓝牙来控制灯光的颜色。你也可以通过乐高搭建一个漂亮的外观。
 
−
[[File:legao_night_led.jpg|600px|center]]
 
−
==视频==
 
  
 
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2016年4月29日 (五) 06:18的最新版本

Language English


概述

  • 项目名称：乐高蓝牙遥控小车
  • 目的：通过mCookieLEGOShield，使用mCookie控制NXT接口的电机和传感器制作一个遥控小车。
  • 也可以支持蓝牙APP遥控
  • 难度：中级
  • 耗时：5小时

材料清单

模块清单

模块 数量 功能
MCookie-CoreUSB/zh 1 核心模块
MCookie-BT/zh 1 通讯模块
MCookie-LEGOShield/zh 1 乐高驱动底板

其他材料

部件 数量 功能
NXT接口电机 2 驱动车轮
NXT连接线 2 连接电机与底板
LEGO积木结构件 若干 搭建小车结构
Micro-USB数据线 1 下载程序
7.4v锂电池 1 供电
900px

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,不同功能需要采用不同传感器。
  • 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。
  • 本次我们主要使用两轮驱动的结构，通过控制两个轮子的旋转方向，实现前进后退，旋转等功能，当然还要加上辅助轮，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NXT接口电机。
    • 2)车身采用乐高积木堆叠而成。
    • 3)整个控制系统包括四个部分：
  • 中央处理器
    • 采用MCookie-CoreUSB/zh作为核心，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。
  • 无线通讯
    • 采用MCookie-BT/zh无线通讯方案，配合手机APP直接控制，控制范围：空阔地域大约20米。
  • 电机控制
    • 采用MCookie-LEGOShield/zh上自带的一组直流电机驱动单元,一个单元能够驱动两个电机，电机接口兼容乐高NXT接口。
  • 供电系统

程序下载

  • 乐高遥控小车代码：[xxxxx]

程序烧写

  • 用数据线连接MCookie-CoreUSB/zh准备上传程序。
    • 注意：最好不要将所有模块堆叠在乐高底板之后再上传程序
  • 打开Arduino IDE for Microduino,环境，（搭建参考：AVR核心：Getting started/zh）
  • 点击【工具】，确认板卡（Microduino/MCookie-Core USB）处理器（USB）选择无误，并选中对应端口号(COMX)
  • 点击【文件】->【打开】，浏览到项目程序地址，点击“LEGO_Bluetooth_Car.ino”程序打开
  • 几项都无误后，点击"→"按钮下载程序到开发板上

拼装过程

  • Step1:
  • 利用电机固定座将两个作为动力的N20减速电机固定在结构-A1上
  • 将车轮、轮胎、联轴器组装后与固定后的N20减速电机进行装配
535px
  • Step2:
  • 将结构-A2垂直插入结构-A1两边的凹进结构
  • 用两个结构-A4将辅助轮从底部固定在结构-A3上
  • 再如图示将结构-A3和结构-B1从上到下依次准备好
535px
  • Step3:
  • 将结构-B2和结构-C1分别用于两侧面固定
535px


535px
  • Step5:
  • 用两个结构-C3将辅助轮从底部固定在结构-C2上
  • 将结构-C2拼接在正侧面
535px


  • Step6:
  • 将结构-D2拼接在后侧面，可利用天线背面贴纸将天线贴在任意位置
  • 将结构-D1作为顶面盖住，安装到此完成
535px

操作说明

蓝牙遥控指南

  • 首先下载蓝牙遥控APP（Android）：mTank.zip
  • 确定手机版本号是Android 4.3以上，确定当前蓝牙功能已打开
  • 搜索到名为“Microduino”的蓝牙设备进行连接
  • 接下来就可以通过APP进行遥控了


疑难解答/FAQ

  • Q:乐高蓝牙小车支持哪些电池？
    • A:乐高蓝牙小车支持7.4v 2S锂电池。
  • Q:乐高蓝牙小车的电机怎么接？
    • A:两个电机分别接在电机接口S3、S4上即可（可以通过修改程序修改）。
  • Q:我的手机支持蓝牙遥控吗？
    • A:只要是Android 4.3以上，都可以支持。


取自“http:///https//wiki.microduino.cn/index.php?title=乐高遥控小车&oldid=15476”