IoT RC Car z inteligentnym pilotem lub bramką: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

W przypadku niezwiązanego projektu pisałem kod Arduino, aby rozmawiać z inteligentnymi lampami MiLight i pilotami do lamp, które mam w domu.

Po tym, jak udało mi się przechwycić polecenia z bezprzewodowych pilotów, postanowiłem zrobić mały samochód RC, aby przetestować kod. Okazuje się, że piloty 2,4 GHz używane w tych lampach mają pierścień dotykowy 360 do wybierania odcieni i sprawdzają się zaskakująco dobrze do sterowania samochodem RC!

Dodatkowo za pomocą bramki MiLight lub koncentratora ESP8266 MiLight możesz sterować samochodem ze smartfona lub dowolnego urządzenia podłączonego do Internetu!

Krok 1: Pochodzenie tego projektu

Ten projekt opiera się na linii bezprzewodowych inteligentnych żarówek, które pojawiły się na rynku kilka lat temu. Początkowo były sprzedawane jako LimitlessLED, ale od tego czasu są dostępne pod alternatywnymi nazwami, takimi jak EasyBulb lub MiLight.

Chociaż te żarówki są często sprzedawane jako kompatybilne z Wi-Fi, ale nie mają możliwości Wi-Fi i zamiast tego polegają na bramce, która przyjmuje polecenia wysyłane przez Wi-Fi i tłumaczy je na zastrzeżony protokół bezprzewodowy 2,4 GHz. Jeśli masz bramkę, żarówkami można sterować z aplikacji na smartfona, ale jeśli nie, nadal możesz sterować tymi lampami za pomocą niezależnych bezprzewodowych pilotów.

Te żarówki i piloty są zastrzeżone, ale podjęto wysiłki, aby odtworzyć protokoły i zbudować alternatywy typu open source dla bramy WiFi. Daje to kilka interesujących możliwości, takich jak używanie pilotów do własnych projektów Arduino, jak pokazano w tej instrukcji.

Krok 2: Zdobycie odpowiedniego pilota

Żarówki i piloty MiLight nigdy nie miały być otwarte, dlatego nie ma oficjalnej dokumentacji protokołów. Istnieje kilka różnych generacji żarówek i zdecydowanie nie są one zamienne.

Ten projekt wykorzystuje pilota do jednego z czterech dostępnych rodzajów żarówek, a umiejętność wizualnego rozróżnienia typów pomoże Ci kupić odpowiedni pilot. Cztery typy to:

• RGB: te żarówki mają kontrolowany odcień i jasność; pilot ma koło kolorów i trzy białe przyciski przełączania.
• RGBW: te żarówki dają wybór między odcieniem a pojedynczym odcieniem bieli; pilot ma koło kolorów, suwak jasności, trzy żółte przyciski efektów i cztery żółte przyciski przełączania grup.
• CCT: te żarówki emitują tylko białe światło, ale pozwalają na ich zmianę od ciepłej bieli do zimnej bieli; pilot ma czarny pierścień sterujący i białe przyciski.
• RGB+CCT: Żarówki mogą pokazywać kolory i mogą zmieniać się od ciepłej bieli do zimnej bieli; pilot jest najbardziej zagracony z czterech i można go odróżnić za pomocą suwaka temperatury barwowej, kilku dziwnych przycisków w kształcie półksiężyca i niebieskiego paska świetlnego wokół krawędzi.

Ten projekt został wykonany za pomocą pilota RGBW i będzie działał tylko z tym stylem pilota. Jeśli chcesz spróbować samodzielnie wykonać ten projekt, upewnij się, że masz odpowiedni pilot, ponieważ zdecydowanie nie są one wymienne*

OŚWIADCZENIE: *Ponadto nie mogę absolutnie zagwarantować, że ten projekt będzie dla Ciebie działał. Możliwe, że ludzie z MiLight zmienili protokół używany w pilocie RGBW, odkąd kupiłem własny kilka lat temu. Ponieważ spowodowałoby to niezgodności między ich produktami, podejrzewam, że jest to mało prawdopodobne, ale istnieje ryzyko.

Krok 3: Używanie z bramką Wi-Fi i smartfonem

Jeśli masz bramkę MiLight WiFi, oficjalną lub DIY ESP8266 MiLight Hub, możesz również sterować samochodem za pomocą aplikacji na smartfona MiLight na telefonie lub tablecie.

Chociaż protokół radiowy używany przez żarówki MiLight nie jest kompatybilny z Wi-Fi, koncentrator działa jako pomost między siecią Wi-Fi a siecią MiLight. Buggy RC zachowuje się jak lampa, więc dodanie mostka otwiera interesującą możliwość sterowania buggy RC ze smartfona lub komputera PC za pomocą pakietów UDP.

Krok 4: Inne składniki

Trzy z komponentów pochodziły z zestawu SparkFun Inventor's Kit v4.0, są to:

• Motoreduktor Hobby - 140 obr./min (para)
• Koło - 65mm (gumowa opona, para)
• Ultradźwiękowy czujnik odległości - HC-SR04

Czujnik odległości nie jest używany w moim kodzie, ale umieściłem go na moim buggy, ponieważ wygląda trochę fajnie jak sztuczne reflektory, a ponadto pomyślałem, że mogę go później użyć, aby dodać trochę funkcji zapobiegania kolizjom.

Pozostałe składniki to:

• Kółko kulkowe wielokierunkowe metalowe
• Arduino Nano
• Nakładka radiowa Arduino Nano RFM69/95 lub NRF24L01+
• Sterownik silnika L9110 z serwisu eBay
• Kable rozruchowe męskie na żeńskie

Potrzebny będzie również uchwyt na 4 baterie AA i baterie. Moje zdjęcia przedstawiają wydrukowany w 3D uchwyt baterii, ale musisz kupić osobno zaciski sprężynowe i prawdopodobnie nie jest to warte wysiłku!

Będziesz także potrzebować drukarki 3D do wydrukowania obudowy (możesz też ulepić ją z drewna, nie jest to zbyt skomplikowane).

Słowo ostrzeżenia:

Użyłem niedrogiego klonu Arduino Nano i stwierdziłem, że bardzo się nagrzewa podczas jazdy samochodem przez dłuższy czas. Podejrzewam, że dzieje się tak dlatego, że regulator 5V w niedrogim klonie jest zaniżony i nie może dostarczyć prądu potrzebnego do bezprzewodowego radia. Zmierzyłem, że Arduino i radio pobierają tylko 30 mA, co jest zgodne ze specyfikacją regulatora napięcia w oryginalnym Arduino Nano. Więc jeśli unikniesz klonów, podejrzewam, że nie będziesz miał problemu (daj mi znać w komentarzach, jeśli okaże się inaczej!).

Krok 5: Testowanie Arduino i Remote

Przed złożeniem RC buggy warto sprawdzić, czy pilot może komunikować się z Arduino przez moduł radiowy.

Zacznij od ustawienia Arduino Nano na osłonie RF. Jeśli złącze USB jest skierowane w lewo na górze, bezprzewodowa płytka drukowana powinna być skierowana w prawo na dole.

Teraz podłącz Arduino Nano do komputera za pomocą kabla USB i prześlij szkic, który załączyłem w pliku zip. Otwórz monitor szeregowy i naciśnij przycisk na pilocie. Na pilocie powinna zapalić się lampka (jeśli nie, sprawdź baterie).

Jeśli wszystko pójdzie dobrze, powinieneś zobaczyć komunikaty w oknie terminala za każdym razem, gdy naciśniesz przycisk. Przejedź palcem po kolorowym pokrętle dotykowym i obserwuj zmieniające się wartości „Odcień”. To właśnie pokieruje pojazdem!

Upewnij się, że ten krok działa, ponieważ nie ma sensu kontynuować, jeśli nie działa!

Krok 6: Drukowanie i montaż podwozia

Załączyłem pliki STL dla części drukowanych w 3D. Pliki CAD można znaleźć tutaj. Są trzy części, lewy i prawy wspornik silnika oraz podwozie.

Lewy i prawy wspornik silnika można przymocować do silników za pomocą wkrętów do drewna. Następnie wsporniki silnika mocują się do podwozia za pomocą nakrętek i śrub M3 (lub kleju, jeśli wolisz). Kółko mocuje się z przodu obudowy za pomocą czterech śrub i wkrętów.

Krok 7: Dodawanie elektroniki

Przykręć sterownik krokowy do obudowy i podłącz przewody z silników do wkręcanych zacisków sterownika. Użyłem następującego okablowania:

• Lewy silnik czerwony: OB2
• Silnik lewy czarny: OA2
• Silnik prawy czerwony: OB1
• Silnik prawy czarny: OA1

Uruchom zasilanie od dodatniej strony akumulatorów do Vcc na płytce sterownika krokowego i Vin na Arduino. Poprowadź ujemną stronę baterii do GND na GND na Arduino. Aby to osiągnąć, będziesz musiał przylutować kabel Y.

Na koniec uzupełnij elektronikę za pomocą przewodów połączeniowych, aby połączyć następujące styki Arduino ze sterownikiem silnika krokowego:

• Pin 5 Arduino -> Sterownik krokowy IB1
• Pin 6 Arduino -> Sterownik krokowy IB2
• Arduino pin A1 -> Sterownik krokowy IA1
• Pin A2 Arduino -> Sterownik krokowy IA2

Krok 8: Testowanie robota

Teraz naciśnij przyciski i zobacz, czy robot się porusza! Jeśli silniki wydają się odwrócone, możesz albo dostosować okablowanie robota, albo po prostu edytować następujące linie w szkicu Arduino:

L9110 lewy (IB2, IA2);L9110 prawy (IA1, IB1);

Jeśli trzeba zamienić lewy i prawy silnik, zamień liczby w nawiasach w następujący sposób:

L9110 lewy (IB1, IA1);L9110 prawy (IA2, IB2);

Aby odwrócić tylko kierunek lewego silnika, zamień litery w nawiasie na lewy silnik w następujący sposób:

L9110 lewy (IA2, IB2);

Aby odwrócić kierunek prawego silnika, zamień litery w nawiasach na prawy silnik w następujący sposób:

L9110 prawy (IB1, IA1);

To wszystko! Powodzenia i miłej zabawy!