你們中的大多數(shù)人可能知道機器人項目及其使用微控制器的工作。在當(dāng)今時代，這樣的DIY機器人項目是如此受歡迎和最需要的。因此，我們決定使用Arduino制作一個新的機器人項目藍(lán)牙控制機器人汽車，它非常簡單，與嵌入式技術(shù)的學(xué)生，愛好者和初學(xué)者完美兼容。通過添加更多的技術(shù)，這些未來機器人將在不同的領(lǐng)域用于不同的目的，如消防機器人、監(jiān)視機器人等。

在這個項目中，我們將使用Arduino作為微控制器來制作一個無線藍(lán)牙控制的機器人汽車。這將是一個令人興奮的項目，它是無線通信、機器人和電子技術(shù)的結(jié)合。我們可以用智能手機控制機器人，只需要在Playstore上安裝一個應(yīng)用程序(見后文)。我們正在集成一個藍(lán)牙模塊，用于在機器人汽車和支持藍(lán)牙的設(shè)備之間進行無縫無線通信。

我們之前創(chuàng)建了一些其他基于物聯(lián)網(wǎng)的機器人項目：

?使用NodeMCU的無線控制機器人

?使用Arduino的手勢控制機器人

?基于Arduino IDE的ESP32 CAM監(jiān)控機器人

制造無線機器人汽車所需的組件

?Arduino UNO *1

?l298n2a電機驅(qū)動模塊*1

?HC-05藍(lán)牙模塊*

?5v減速電機*2

?電力供應(yīng)

?機器人底盤

?連接電線

?控制器應(yīng)用和智能手機

L298N電機驅(qū)動器引腳

該模塊的功能是作為輪減速電機的驅(qū)動器/控制器，可以控制它們的方向和速度。由于我們沒有利用Arduino產(chǎn)生的PWM信號來調(diào)節(jié)速度，因此減速電機將以最大速度運行，因為我們保持了主板上排序的PWM引腳(ENA & ENB)的當(dāng)前狀態(tài)。因此，驅(qū)動模塊僅用于改變電機的旋轉(zhuǎn)方向，允許機器人在所有四個方向上移動。

它主要包括從連接電機到控制電機的所有連接。

VCC：用于向電路板提供電源的引腳。其工作電源電壓范圍為4-46伏。

GND：用于連接單板和電源接地的引腳。為了確保電路板在與已經(jīng)通電的Arduino接口時能夠正常工作，必須在電路板的地與Arduino的地之間建立連接。

5V：因為電路板有一個內(nèi)置的5伏穩(wěn)壓器。該引腳提供恒定的5伏輸出，為內(nèi)部邏輯電路供電，同時為微控制器等其他設(shè)備供電。

ENA和ENB：這些引腳用于控制電機的速度。將指定的引腳拉高將啟動電機以最高速度旋轉(zhuǎn)，而將它們拉低將停止其運動。然而，通過利用脈寬調(diào)制(PWM)，可以控制電機的速度。通常，模塊在這些引腳上配備了跳線。安裝跳線后，電機以最高速度運行。如果您希望以編程方式調(diào)節(jié)電機速度，則必須移除跳線并將引腳連接到Arduino的pwm支持引腳。

IN1和IN2：這些引腳用于控制電機的旋轉(zhuǎn)方向和停止電機。這兩個引腳被分配用于控制一側(cè)電機，而IN3和IN4被分配用于控制另一側(cè)電機。將邏輯HIGH-LOW設(shè)置為IN1和IN2將在前進方向上創(chuàng)建自旋，而LOW-HIGH將反轉(zhuǎn)自旋。同樣，IN3和in4也是如此。輸入LOW-LOW和HIGH-HIGH邏輯將導(dǎo)致電機停止。這些引腳連接到Arduino的數(shù)字引腳上。

OUT-1 & OUT-2：該引腳用于連接電機。一個電機連接到OUT-1，另一個連接到OUT-2。您可以將電機連接到5v至35v的電壓范圍。請記住，無論施加到VCC的電壓是多少，您都會得到大約2伏的衰減。

HC-05藍(lán)牙輸出

它是電子工程中廣泛使用的無線通信模塊。它使用串行UART通信進行數(shù)據(jù)傳輸。

模塊可以在兩種模式下工作：

主模式：可以與所有從機共享數(shù)據(jù)。

從模式：從主藍(lán)牙接收數(shù)據(jù)。

在這里，我們的藍(lán)牙模塊是一個奴隸，而智能手機是一個主人。

它由6個引腳組成，分別是STATE， RXD， TXD， GND， VCC和EN，如模塊背面所述。

STATE引腳：該引腳定義模塊的狀態(tài)，無論它是否與另一個設(shè)備配對。

RxD引腳：該引腳使用串行UART通信。當(dāng)模塊處于命令模式時，該引腳用于發(fā)送AT命令。

TxD引腳：該引腳使用串行UART通信。該引腳用于在模塊處于命令模式時推出對AT命令的響應(yīng)。

Vcc引腳：該引腳用于為模塊供電，使其工作。它通常連接到Arduino板上的5V引腳。其電壓范圍在3.6v到5v之間。

GND引腳：該引腳用于將模塊連接到Arduino板的接地。

EN引腳：該引腳用于命令模式和數(shù)據(jù)模式之間的切換。如果此引腳設(shè)置為HIGH，則模塊將處于命令模式。同樣，如果該引腳設(shè)置為LOW，則模塊將處于數(shù)據(jù)模式。

機器人汽車底盤組裝

我們已經(jīng)使用了一個亞克力激光切割板與所有必要的配件兼容。它是精確切割與所有空間提供的組件配件使用螺絲刀。您也可以參考各種在線平臺購買此類類型的底盤原型

這些都有所有需要的零件，如電機，電池支架，所有的輪子和螺絲。你只需要正確地挑選和擰它。您也可以參考制造商組裝視頻。這些都是低成本，高度耐用，精確裝配。所以，你不用擔(dān)心試穿的問題。

看看我的底盤原型在所有的配件后：

Arduino藍(lán)牙控制機器人電路圖

以下是藍(lán)牙控制機器人汽車的綜合電路圖，設(shè)計簡單易懂，易于實現(xiàn)。

讓我們看看它們之間的聯(lián)系：

首先，將藍(lán)牙HC-05模塊連接到Arduino上，檢查IDE串口監(jiān)視器上接收到的數(shù)據(jù)。在我的例子中，HC-05的Txd和Rxd分別連接到11和10個數(shù)字引腳。BT模塊通過將電源引腳連接到各自的Arduino電源引腳來獲得Arduino的電源。

Arduino從L298N板的5v輸出端子和地線獲得電力。

L298N的連接：

正如我們已經(jīng)看到的L298N電機驅(qū)動器的引腳描述。因此，它現(xiàn)在很容易與Arduino接口。

通過將電池的正極連接到驅(qū)動板的VCC，我們可以為電機驅(qū)動器供電，我們使用2S鋰離子電池，輸出電壓約為7.4伏。之所以做出這種選擇，是因為我們使用的是在3至12伏電壓范圍內(nèi)工作的bo齒輪電機，電路板內(nèi)部電路在輸出電機端子處減少約2伏對電機功能的影響最小。因此，電機將得到附近5.5 -6伏特。

現(xiàn)在，要將數(shù)字方向控制引腳連接到Arduino，只需將Arduino的任意四個數(shù)字引腳連接到驅(qū)動板的IN1， IN2， IN3和IN4引腳，并根據(jù)正確的Arduino引腳定制代碼。

實際連接和功能如下：

應(yīng)用程序配置接口Bot與智能手機

將機器人汽車與我們的智能手機連接是一個非常簡單的過程，我們只需要從Playstore下載一個名為“Bluetooth RC car”的應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序有一個預(yù)先構(gòu)建的界面來控制任何類型的藍(lán)牙RC機器人。該應(yīng)用程序有圖形按鈕，滑塊，甚至傳感器(例如，加速度計)直觀控制。它還有各種其他內(nèi)置功能來控制不同的功能，比如打開/關(guān)閉汽車的前燈和后燈等等。

打開安卓智能手機的Playstore，搜索“Bluetooth RC Car”。你會發(fā)現(xiàn)一個像這樣的應(yīng)用程序：

安裝應(yīng)用程序并打開它。您將看到一個吸引人的界面，使控制汽車變得容易。

智能手機控制的機器人汽車工作原理

我們都知道Arduino是機器人汽車的大腦。它使用Arduino IDE(集成開發(fā)環(huán)境)進行編程，以接收和處理通過藍(lán)牙發(fā)送的命令。編寫編程代碼來解釋接收到的信號并將其轉(zhuǎn)換為電機的特定動作，例如前進，后退，向左或向右轉(zhuǎn)彎以及停止。

在繼續(xù)操作之前，請確保機器人車的開關(guān)處于打開狀態(tài)，并確認(rèn)電池已充滿電。此外，仔細(xì)檢查所有連接，確保它們是安全的，沒有松動。

機器人和智能手機之間的無線接口是通過機器人的藍(lán)牙連接功能實現(xiàn)的，該功能是通過使用HC-05模塊實現(xiàn)的。

在我們的藍(lán)牙智能手機上，移動應(yīng)用程序有一個控制界面。該界面允許用戶向機器人汽車發(fā)送命令，指定所需的動作或運動。

?將Code上傳到Arduino，檢查BT模塊指示燈是否閃爍。

?打開應(yīng)用，打開智能手機藍(lán)牙，將應(yīng)用與BT模塊“HC-05”配對。

?如果申請配對成功，左上角的紅色標(biāo)記將變?yōu)榫G色。

一旦建立連接并準(zhǔn)備好控制界面，用戶就可以使用智能手機設(shè)備無線控制機器人汽車。控制信號通過藍(lán)牙傳輸，并由Arduino板接收，然后Arduino板對其進行解釋并相應(yīng)地控制電機，執(zhí)行所需的運動。

藍(lán)牙控制機器人汽車的Arduino代碼

我們知道藍(lán)牙模塊使用串行通信來傳輸數(shù)據(jù)。該程序讀取串口上可用的藍(lán)牙模塊數(shù)據(jù)。根據(jù)所接收到的命令或數(shù)據(jù)，處理器執(zhí)行所期望的移動功能。

我們已經(jīng)包含了SoftwareSerial庫來定義串行通信引腳與BT模塊通信。代碼內(nèi)部，Pin 11被定義為RX，那么它必須連接到BT模塊的TxD上。同理，引腳10插入BT模塊的RxD。此外，我們將IN1， IN2， IN3和IN4引腳定義為Arduino的2,3,4和5個數(shù)字引腳。

在setup()函數(shù)中，我們以9600的波特率初始化硬件串行通信，而函數(shù)bt.begin()以相同的波特率初始化藍(lán)牙通信。我們還定義了引腳模式，并將所有方向控制引腳初始設(shè)置為LOW，以停止任何類型的電機運動。

Inside Loop()函數(shù)，我們正在檢查串行端口上可用的數(shù)據(jù)，并將其打印到串行監(jiān)視器以檢查BT模塊的功能。發(fā)送任何字符終端命令連接到您的智能手機上顯示它在串行監(jiān)視器。

我們使用Switch Case語句比較接收到的數(shù)據(jù)，如果條件為真，語句將被執(zhí)行。

我們在循環(huán)外定義的switch語句中調(diào)用了五個不同的移動函數(shù)。

運動函數(shù)：我們已經(jīng)定義了四種類型的運動函數(shù)和一個停止函數(shù)。配置四個數(shù)字引腳(IN1, IN2, IN3, IN4)將控制所有方向的移動。提供高-低指令對于轉(zhuǎn)動輪子至關(guān)重要。有時開發(fā)人員必須根據(jù)他們的硬件連接調(diào)整這些命令來設(shè)置True方向。

本文編譯自iotdesignpro