Как сделать дома робота для управления жестами

Необходимые инструменты и машины

	Паяльник (общий)
	Проволока для припоя, без свинца
	Лента, пена
	Мультитул, отвертка

Приложения и онлайн-сервисы

IDE Arduino

Об этом проекте

Речь идет о том, как самому сделать машину, управляемую жестами. По сути, это простое приложение трехосного гироскопа и акселерометра MPU-6050. Вы можете делать гораздо больше. понимая, как его использовать, как взаимодействовать с Arduino и как передавать его данные через модули Bluetooth. В этой статье я сосредоточусь на связи Bluetooth-Bluetooth между двумя модулями Bluetooth HC-05.

Посмотрите видео, чтобы построить тело робота и соединения для этого проекта.

Схема подключения робота и блока передатчика приведена ниже, вы можете обратиться к ним.

Печатная плата прямого заказа, используемая в этом проекте от PCBway:https://www.pcbway.com/project/shareproject/How_to_Make_Arduino_Based_Edge_Avoiding_Robot.html

Теперь поговорим о настройке модуля Bluetooth. По сути, модуль Bluetooth HC-05 поставляется с заводскими настройками ведомого модуля. это означает, что мы можем отправлять данные в модуль jus, подключив его. Нет необходимости делать какие-либо другие настройки для отправки данных с мобильных устройств в модуль HC-05. просто введите пароль по умолчанию (1234/0000), чтобы подключиться к нему. но что, если мы хотим отправить данные с помощью этого модуля в какой-то другой тот же модуль или на мобильное устройство.

В этом проекте мы делаем то же самое, отправляя данные через модуль Bluetooth. собранные гироскопическим датчиком mpu-6050 к другому модулю Bluetooth.

Поэтому сначала настройте первый модуль Bluetooth как ведомое устройство. для этого подключите его к Arduino согласно этой электрической схеме.

И загрузите код по имени configure.

  #include  
 SoftwareSerial BTSerial (10, 11); // RX | TX 
 void setup () 
 {
 Serial.begin (9600); 
 Serial.println ("Введите AT-команды:"); 
 BTSerial.begin (38400 ); // Скорость по умолчанию HC-05 в команде AT подробнее 
} 
 void loop () 
 {
 // Продолжаем чтение из HC-05 и отправляем в Arduino Serial Monitor 
 if (BTSerial.available ()) 
 Serial.write (BTSerial.read ()); 
 // Продолжаем чтение из последовательного монитора Arduino и отправляем на HC-05 
 if (Serial. available ()) 
 BTSerial.write (Serial.read ()); 
}  

Отсоедините модуль. Нажмите и удерживайте кнопку ky на модуле и подключите его обратно. Вы увидите, что светодиод на модуле мигает медленнее. Раз в 2 секунды. Это означает, что HC-05 находится в командном режиме AT. Теперь откройте последовательный монитор, измените скорость передачи на 9600 и тип вывода как NL и CR. Теперь введите AT в поле отправки и отправьте его. если он отвечает "ОК", значит, все в порядке. Но если это не так и отвечает с ошибкой, отправьте AT еще раз. Пока он не ответит оком или проверьте соединения и снова не отправит AT…

после получения ответа OK от модуля введите следующие команды одну за другой:

AT + ORGL и отправьте его. эта команда установит для модуля заводские настройки.

AT + RMAAD эта команда освободит модуль от любой предыдущей пары

AT + UART? проверить текущую скорость передачи модуля

AT + UART =38400, 0, 0 установить скорость передачи как 38400

В + РОЛЬ? проверьте роль, является ли она подчиненной или главной. он отвечает 0 или 1. если модуль является подчиненным, он отвечает 0, а если это главное устройство, то он ответит 1

установить роль как ведомое устройство. введите AT + ROLE =0

AT + ADDR? проверьте адрес модуля.

Запишите этот адрес. ответил модуль. после получения этого адреса настройка подчиненного модуля завершена.

Пришло время настроить второй модуль Bluetooth как ведущее устройство. Подключите этот модуль к плате Arduino и войдите в режим AT. как мы сделали с предыдущим.

Введите эти AT-команды в заданной последовательности.

AT + ORGL

AT + RMAAD

AT + UART?

AT + UART =38400, 0, 0

AT + РОЛЬ?

установите роль этого модуля в качестве ведущего устройства. AT + ROLE =1

AT + CMODE =0, чтобы модуль подключал только одно устройство. настройка по умолчанию - 0

теперь свяжите этот модуль с ведомым устройством, чтобы выполнить этот ввод,

AT + BIND ="адрес подчиненного модуля" и все готово

Теперь установите библиотеки для датчика MPU-6050 и связи I2C. Так как гироскоп MPU-6050 имеет интерфейс I2C. скачать библиотеки и исходный код отсюда:http://www.mediafire.com/file/l8mru5emulb8x93/gesture_control_robot.rar/file

если вы предварительно установили эти библиотеки, пропустите это.

Теперь подключите автомобильный блок к ПК с помощью USB-кабеля. выберите правильный com-порт и тип платы. И загрузите программу с именем "Gesture_controled_Robot__car_unit_". Во время загрузки программы убедитесь, что аккумулятор и модуль Bluetooth не подключены к автомобилю.

  // программа Шубхама Шинганапуре от 3-10-2019 
 // 
 // для роботизированной машины, управляемой жестами 
 int lm1 =8; // выход левого мотора 1 
 int lm2 =9; // выход левого мотора 2 
 int rm1 =10; // правый вывод двигателя 1 
 int rm2 =11; // выход правого двигателя 2 
 char d =0; 
 void setup () 
 {
 pinMode (lm1, OUTPUT); 
 pinMode (lm2, OUTPUT); 
 pinMode (rm1, OUTPUT); 
 pinMode (rm2, OUTPUT); 
 Serial.begin (38400); 
 sTOP (); 
} 
 void loop () 
 {
 if (Serial.available ()> 0) 
 {
 d =Serial.read (); 
 if (d ==' F ') 
 {
 ForWard (); 
} 
 if (d ==' B ') 
 {
 BackWard (); 
} 
 if (d =='L') 
 {
 Left (); 
} 
 if (d =='R') 
 {
 Вправо (); 
} 
 if (d =='S') 
 {
 sTOP (); 
} 
} 
} 
 void ForWard () 
 {
 digitalWrite (lm1, HIGH); 
 digitalWrite (lm2, LOW); 
 digitalWrite (rm1, HIGH); 
 digitalWrite (rm2, LOW); 
} 
 void BackWard () 
 {
 digitalWrite (lm1, LOW); 
 digitalWrite (lm2, HIGH ); 
 digitalWrite (rm1, LOW); 
 digitalWrite (rm2, HIGH); 
} 
 void Left () 
 {
 digitalWrite (lm1, LOW); 
 digitalWrite (lm2, HIGH); 
 digitalWrite (rm1, HIGH); 
 digitalWrite (rm2, LOW); 
} 
 void Right () 
 {
 digitalWrite (lm1, HIGH); 
 digitalWrite (lm2, LOW); 
 digitalWrite (rm1, LOW); 
 digitalWrite (rm2, HIGH); 
} 
 void sTOP () 
 {
 digitalWrite (lm1, LOW); 
 digitalWrite (lm2, LOW); 
 digitalWrite (rm1, LOW); 
 digitalWrite ( rm2, LOW); 
}  

Сделайте то же самое с удаленным блоком. открыть программу по имени удаленно. и загрузите его в удаленное устройство.

  // программа изменена 10.03.19 // Шубхамом Шинганапуре. 
 // 
 // для роботизированной машины, управляемой жестами (удаленная) 
 #include " I2Cdev.h "
 #include" MPU6050_6Axis_MotionApps20.h "
 // # include" MPU6050.h "// не требуется при использовании файла включения MotionApps 
 // Библиотека Arduino Wire требуется, если I2Cdev Реализация I2CDEV_ARDUINO_WIRE 
 // используется в I2Cdev.h 
 #if I2CDEV_IMPLEMENTATION ==I2CDEV_ARDUINO_WIRE 
 #include "Wire.h" 
 #endif 
 // класс по умолчанию I2C адрес 0x68 
 // здесь в качестве параметра могут быть переданы конкретные адреса I2C 
 // AD0 low =0x68 (по умолчанию для SparkFun Breakout и оценочной платы InvenSense) 
 // AD0 high =0x69 
 MPU6050 mpu; 
 #define OUTPUT_READABLE_YAWPITCHROLL 
 // переменные управления / состояния MPU 
 bool dmpReady =false; // устанавливаем истину, если инициализация DMP прошла успешно 
 uint8_t mpuIntStatus; // содержит текущий байт состояния прерывания из MPU 
 uint8_t devStatus; // возвращаем статус после каждой операции с устройством (0 =успех,! 0 =ошибка) 
 uint16_t packetSize; // ожидаемый размер пакета DMP (по умолчанию 42 байта) 
 uint16_t fifoCount; // подсчет всех байтов, находящихся в данный момент в FIFO 
 uint8_t fifoBuffer [64]; // буфер хранения FIFO 
 VectorFloat gravity; 
 Quaternion q; 
 float ypr [3]; // [рыскание, тангаж, крен] контейнер рыскания / тангажа / крена и вектор силы тяжести 
 uint8_t teapotPacket [14] ={'$', 0x02, 0,0, 0,0, 0,0, 0,0 , 0x00, 0x00, '\ r', '\ n'}; 
 volatile bool mpuInterrupt =false; // указывает, перешел ли вывод прерывания MPU на высокий уровень 
 void dmpDataReady () {
 mpuInterrupt =true; 
} 
 #include  
 SoftwareSerial BTSerial ( 10, 11); // RX | TX 
 int bt =8; 
 int x =1; 
 void setup () {
 #if I2CDEV_IMPLEMENTATION ==I2CDEV_ARDUINO_WIRE 
 Wire.begin (); 
 TWBR =24; // Тактовая частота I2C 400 кГц (200 кГц, если процессор 8 МГц) 
 #elif I2CDEV_IMPLEMENTATION ==I2CDEV_BUILTIN_FASTWIRE 
 Fastwire ::setup (400, true); 
 #endif 
 // инициализируем последовательный порт связь 
 // (выбрано 115200, потому что это требуется для вывода Teapot Demo, но 
 // это действительно зависит от вашего проекта) 
 Serial.begin (115200); 
 BTSerial.begin (38400); 
 // while (! Serial); // ждем перечисления Леонардо, остальные немедленно продолжат 
 Serial.println (F ("Инициализация устройств I2C ...")); 
 mpu.initialize (); 
 // проверяем соединение 
Serial.println(F("Testing device connections ... ")); 
 Serial.println (mpu.testConnection ()? F (" Соединение MPU6050 выполнено успешно "):F (" Соединение MPU6050 не выполнено " )); 
 // ждем готовности 
 // загружаем и настраиваем DMP 
 Serial.println (F ("Initializing DMP ...")); 
 devStatus =mpu .dmpInitialize (); 
 // укажите здесь свои собственные смещения гироскопа, масштабированные для минимальной чувствительности 
 mpu.setXGyroOffset (220); 
 mpu.setYGyroOffset (76); 
 mpu. setZGyroOffset (-85); 
 mpu.setZAccelOffset (1788); 
 // убедитесь, что это сработало (возвращает 0, если да) 
 if (devStatus ==0) {
 / / включаем DMP, теперь, когда он готов 
 Serial.println (F ("Включение DMP ...")); 
 mpu.setDMPEnabled (true); 
 // разрешаем прерывание Arduino обнаружение 
 Serial.println (F ("Включение обнаружения прерывания (внешнее прерывание Arduino 0) ...")); 
 a ttachInterrupt (0, dmpDataReady, RISING); 
 mpuIntStatus =mpu.getIntStatus (); 
 // устанавливаем наш флаг готовности DMP, чтобы функция main loop () знала, что его можно использовать 
 Последовательный .println (F ("DMP готов! Ожидание первого прерывания ... ")); 
 dmpReady =true; 
 // получаем ожидаемый размер пакета DMP для последующего сравнения 
 packetSize =mpu.dmpGetFIFOPacketSize (); 
} else {
 // ОШИБКА! 
 // 1 =начальная загрузка памяти не удалась 
 // 2 =не удалось обновить конфигурацию DMP 
 // (если что-то сломается, обычно код будет 1) 
 Serial.print (F ("Ошибка инициализации DMP (код")); 
 Serial.print (devStatus); 
 Serial.println (F (")")); 
} 
 // настраиваем светодиод для вывода 
 pinMode (bt, INPUT); 
} 
 // ================================================================
 // ===ОСНОВНОЙ ЦИКЛ ПРОГРАММЫ ===
 // ================================================================
 void loop () {
 if (digitalRead (bt) ==HIGH) 
 {
 x ++; 
 задержка (150); 
} 
 if ((x% 2) ==0) {
 // если программирование не удалось, не пытайтесь ничего делать 
 if (! dmpReady) return; 
 // ждем прерывания MPU или доступных дополнительных пакетов 
 while (! mpuInterrupt &&fifoCount  // здесь другое поведение программы 
 //. 
 //. 
 //. 
 // если вы действительно параноик, вы можете часто тестировать между другими 
 // вещами, чтобы узнать, истинно ли mpuInterrupt, и если да, то «break;» из цикла 
 // while () для немедленной обработки данных MPU 
 //. 
 //. 
 //. 
} 
 // сбрасываем флаг прерывания и получаем байт INT_STATUS 
 mpuInterrupt =false; 
 mpuIntStatus =mpu.getIntStatus ( ); 
 // получаем текущий счетчик FIFO 
 fifoCount =mpu.getFIFOCount (); 
 // проверяем переполнение (этого никогда не должно происходить, если наш код не слишком неэффективен) 
 если ((mpuIntStatus &0x10) || fifoCount ==1024) {
 // сбрасываем, чтобы можно было продолжить работу. 
 mpu.resetFIFO (); 
 Serial.println (F ("FIFO overflow!")); 
 // в противном случае проверяем наличие прерывания готовности данных DMP (это должно происходить часто) 
} else if (mpuIntStatus &0x02) {
 // ждать правильной доступной длины данных, должно быть ОЧЕНЬ короткое ожидание 
 while (fifoCount  // читать пакет из FIFO 
 mpu.getFIFOBytes (fifoBuffer, packetSize); 
 // отслеживать здесь количество FIFO в случае наличия> 1 доступного пакета 
 // (это позволяет нам немедленно прочитать больше, не дожидаясь прерывания) 
 fifoCount - =packetSize; 
 #ifdef OUTPUT_READABLE_YAWPITCHROLL 
 // отображение Углы Эйлера в градусах 
 mpu.dmpGetQuaternion (&q, fifoBuffer); 
 mpu.dmpGetGravity (&gravity, &q); 
 mpu.dmpGetYawPitchRoll (ypr, &q, &gravity); 
 Последовательный .print ("ypr \ t"); 
 Serial.print (ypr [0] * 180 / M_PI); 
 Serial.print ("\ t"); 
 Serial.print ( ypr [1] * 180 / M_PI); 
 Последовательный .print ("\ t"); 
 Serial.println (ypr [2] * 180 / M_PI); 
 if ((ypr [1] * 180 / M_PI) <=-25) 
{BTSerial.write('F '); 
} 
 else if ((ypr [1] * 180 / M_PI)> =25) 
 {BTSerial.write (' B ' ); 
} 
 else if ((ypr [2] * 180 / M_PI) <=-25) 
{BTSerial.write('L '); 
} 
 else if ((ypr [2] * 180 / M_PI)> =20) 
 {BTSerial.write ('R'); 
} 
 else {
 BTSerial. write ('S'); 
} 
 #endif 
} 
} 
 else {
 BTSerial.write ('S'); 
} 
}  

Вставьте подчиненный модуль Bluetooth в автомобильный блок и ведущий модуль Bluetooth в удаленном блоке. И все готово.

Включите его, и он готов к игре …….

Надеюсь, вы найдете это полезным. если да, нравится, поделитесь, прокомментируйте свои сомнения. Чтобы увидеть больше таких проектов, подписывайтесь на меня! Поддержите мою работу и подпишитесь на мой канал на YouTube.

Спасибо!

Код

• Робот, управляемый жестами (удаленное устройство)

Робот, управляемый жестами (удаленный блок) Arduino

 // программа изменена 10.03.19 // Шубхамом Шинганапуре. //// для управляемой жестами роботизированной машины (удаленно) #include "I2Cdev.h" #include "MPU6050_6Axis_MotionApps20.h" // # include "MPU6050.h" // не требуется при использовании файла включения MotionApps // Библиотека Arduino Wire требуется, если реализация I2Cdev I2CDEV_ARDUINO_WIRE // используется в I2Cdev.h # if I2CDEV_IMPLEMENTATION ==I2CDEV_ARDUINO_WIRE #include "Wire.h" # endif // Адрес I2C по умолчанию для класса 0x68 // здесь могут быть переданы конкретные адреса I2C в качестве параметра // AD0 low =0x68 (по умолчанию для SparkFun Breakout и оценочной платы InvenSense) // AD0 high =0x69MPU6050 mpu; #define OUTPUT_READABLE_YAWPITCHROLL // Управление MPU / состояние varsbool dmpReady =false; // устанавливаем истину, если инициализация DMP прошла успешно uint8_t mpuIntStatus; // содержит текущий байт состояния прерывания из MPUuint8_t devStatus; // возвращаем статус после каждой операции с устройством (0 =успех,! 0 =ошибка) uint16_t packetSize; // ожидаемый размер пакета DMP (по умолчанию 42 байта) uint16_t fifoCount; // подсчет всех байтов, находящихся в данный момент в FIFOuint8_t fifoBuffer [64]; // FIFO-память bufferVectorFloat gravity; Quaternion q; float ypr [3]; // [рыскание, тангаж, крен] контейнер рыскания / тангажа / крена и вектор силы тяжести uint8_t teapotPacket [14] ={'$', 0x02, 0,0, 0,0, 0,0, 0,0, 0x00, 0x00, '\ r', '\ n'}; изменчивый bool mpuInterrupt =false; // указывает, перешел ли вывод прерывания MPU в состояние highvoid dmpDataReady () {mpuInterrupt =true;} # include  SoftwareSerial BTSerial (10, 11); // RX | TXint bt =8; int x =1; void setup () {#if I2CDEV_IMPLEMENTATION ==I2CDEV_ARDUINO_WIRE Wire.begin (); TWBR =24; // Тактовая частота I2C 400 кГц (200 кГц, если процессор 8 МГц) #elif I2CDEV_IMPLEMENTATION ==I2CDEV_BUILTIN_FASTWIRE Fastwire ::setup (400, true); #endif // инициализировать последовательную связь // (выбрано 115200, потому что это требуется для вывода демо-версии Teapot, но // это действительно зависит от вас, в зависимости от вашего проекта) Serial.begin (115200); BTSerial.begin (38400); // while (! Serial); // ждем перечисления Леонардо, остальные немедленно продолжат Serial.println (F ("Инициализация устройств I2C ...")); mpu.initialize (); // проверяем соединение Serial.println (F ("Проверка соединения устройства ...")); Serial.println (mpu.testConnection ()? F («Соединение MPU6050 выполнено успешно»):F («Соединение MPU6050 не удалось»)); // ждем готовности // загружаем и настраиваем DMP Serial.println (F ("Initializing DMP ...")); devStatus =mpu.dmpInitialize (); // укажите здесь свои собственные смещения гироскопа, масштабированные для минимальной чувствительности mpu.setXGyroOffset (220); mpu.setYGyroOffset (76); mpu.setZGyroOffset (-85); mpu.setZAccelOffset (1788); // убеждаемся, что он сработал (если да, то возвращает 0) if (devStatus ==0) {// включаем DMP, теперь, когда он готов Serial.println (F ("Включение DMP ...")); mpu.setDMPEnabled (правда); // включить обнаружение прерывания Arduino Serial.println (F ("Включение обнаружения прерывания (внешнее прерывание Arduino 0) ...")); attachInterrupt (0, dmpDataReady, RISING); mpuIntStatus =mpu.getIntStatus (); // устанавливаем наш флаг готовности DMP, чтобы функция main loop () знала, что его можно использовать Serial.println (F («DMP готов! Ожидание первого прерывания ...»)); dmpReady =true; // получить ожидаемый размер пакета DMP для последующего сравнения packetSize =mpu.dmpGetFIFOPacketSize (); } else {// ОШИБКА! // 1 =начальная загрузка памяти не удалась // 2 =не удалось обновить конфигурацию DMP // (если она выйдет из строя, обычно код будет 1) Serial.print (F («Ошибка инициализации DMP (код»)); Serial. печать (devStatus); Serial.println (F (")")); } // настраиваем светодиод для вывода pinMode (bt, INPUT); } // ================================================================// ===ОСНОВНОЙ ЦИКЛ ПРОГРАММЫ ===// ================================================================void loop () {if (digitalRead (bt) ==ВЫСОКИЙ) {x ++; задержка (150); } if ((x% 2) ==0) {// если программирование не удалось, не пытайтесь ничего делать if (! dmpReady) return; // ждем прерывания MPU или доступных дополнительных пакетов while (! mpuInterrupt &&fifoCount  1 пакета // (это позволяет нам немедленно читать больше, не дожидаясь прерывания) fifoCount - =packetSize; #ifdef OUTPUT_READABLE_YAWPITCHROLL // отображение углов Эйлера в градусах mpu.dmpGetQuaternion (&q, fifoBuffer); mpu.dmpGetGravity (&gravity, &q); mpu.dmpGetYawPitchRoll (ypr, &q, &gravity); Serial.print ("ypr \ t"); Serial.print (ypr [0] * 180 / M_PI); Serial.print ("\ t"); Serial.print (ypr [1] * 180 / M_PI); Serial.print ("\ t"); Serial.println (ypr [2] * 180 / M_PI); если ((ypr [1] * 180 / M_PI) <=-25) {BTSerial.write ('F'); } иначе, если ((ypr [1] * 180 / M_PI)> =25) {BTSerial.write ('B'); } иначе, если ((ypr [2] * 180 / M_PI) <=-25) {BTSerial.write ('L'); } иначе, если ((ypr [2] * 180 / M_PI)> =20) {BTSerial.write ('R'); } еще {BTSerial.write ('S'); } #endif}} еще {BTSerial.write ('S'); }} 

Схема