开源电驱机器小车CUBE/zh

概述 项目名称：开源电驱机器小车CUBE 目的：做一个Cube机器人小车 可以使用Joypad遥控 也可以支持蓝牙APP遥控 难度：中级 耗时：2小时 制作者：@老潘 材料清单 模块清单 (Joypad模式) 模块 数量 功能 Microduino-Core/zh 2 核心模块 Microduino-USBTTL/zh 1 下载模块 Microduino-Module nRF/zh 2 通讯模块 Microduino-Module TFT/zh 1 显示模块 Microduino-Shield Joypad/zh 1 遥控底板 Microduino-Shield Robot/zh 1 驱动底板 模块清单 (蓝牙模式) 模块 数量 功能 Microduino-Core/zh 1 核心模块 Microduino-USBTTL/zh 1 下载模块 Microduino-Module BLE/zh 1 通讯模块 Microduino-Shield Robot/zh 1 驱动底板 其他材料 部件 数量 功能 机器小车机架 1 车体 螺丝 8 固定 螺母 8 固定 Micro-USB数据线 1 下载程序 47mm车轮+电机固定座 2 车轮 N20直流减速电机 2 驱动车轮 3.7v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： 中央处理器 采用Microduino-Core/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 Joypad模式下采用Microduino-Module nRF/zh无线通讯方案，通讯速度响应快，控制范围：空阔地域大约50米。 蓝牙模式下采用Microduino-Module BLE/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Microduino-Shield Robot/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。 供电系统 采用Microduino-Shield Robot/zh上自带的单节锂电池管理单元，管理充放电功能。 程序下载 Cube 机器人代码：Robot_Microduino 程序烧写 将Microduino-Core/zh、Microduino-USBTTL/zh堆叠在一起。 用数据线连接其中的Microduino-USBTTL/zh准备上传程序。 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-Core）处理器（Atmega328P@16M,5V）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“Robot_Microduino.ino”程序打开 几项都无误后，点击"→"按钮下载程序到开发板上 将核心模块堆叠在一起 用数据线连接其中的含有USB的通讯模块准备上传程序 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Arduino IDE for Microduino,环境，（搭建参考：AVR核心：Getting started/zh） 点击【工具】，确认开发板/处理器（开发板/处理器)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“程序名称”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 Step4: 将以下模块堆叠在Microduino-Shield Robot/zh底板上 核心模块：Microduino-Core/zh模块 通讯模块： Joypad模式下，通讯模块为Microduino-Module nRF/zh（注意先安装天线） 蓝牙模式下，通讯模块为Microduino-Module BLE/zh 将电池连接在Microduino-Shield Robot/zh底板的电池接口 将两个N20减速电机分别连在Microduino-Shield Robot/zh底板的电机接口A.A/A.B上 使用螺丝将Microduino-Shield Robot/zh底板固定在结构-B1上 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 如果堆叠nRF模块开机，默认会进入Joypad遥控模式，否则进入蓝牙模式 Joypad遥控指南 搭建过程可参考以下页面：Joypad使用指南 Joypad通讯模式配置* 模式配置可参考以下页面：通讯模式配置 当我们使用Microduino-Module nRF/zh作为通讯模块时，Joypad对应选择nRF模式即可 Joypad电池使用说明* 特别要注意的是电池使用说明：电池使用说明 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 代码说明 在“user_def.h”文件是我们的配置文件 以下代码可以配置nRF模式下通道，需要保证和Joypad遥控器一致 Joypad的nRF模式通道配置可参考：nRF模式通道配置 #define NRF_CHANNEL 70 //nRF通道 以下代码可以配置油门和转向对应通道 对应通道说明可参考：通道/操作说明 #define CHANNEL_THROTTLE 2 //油门通道 #define CHANNEL_STEERING 1 //转向通道 以下代码可以修正两轮的转速比例 值得范围是-1到1之间 设置成-1，是最大转速比反转 设置成1，是最大转速比正转， 如果小车不能走直线，应该将较慢的一边轮子的转速比例值降低 #define motor_fixL 1 //速度修正 -1到1之间 #define motor_fixR 1 //速度修正 -1到1之间 疑难解答/FAQ Q:CUBE小车如何选择Joypad模式和蓝牙模式？ A:不用手动选择，如果堆叠nRF模块开机，默认会进入Joypad遥控模式，否则进入蓝牙模式。 Q:CUBE小车支持哪些电池？ A:CUBE支持3.7v 1S锂电池。 Q:CUBE小车的电机怎么接？ A:两个电机分别接在电机接口A.A/A.B上即可。 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。