IoT RC Car with Smart Lamp Remote or Gateway: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Για ένα άσχετο έργο, έγραφα έναν κώδικα Arduino για να μιλήσω με τις έξυπνες λάμπες MiLight και τα τηλεχειριστήρια λαμπτήρων που έχω στο σπίτι μου.

Αφού πέτυχα να υποκλέψω εντολές από τα ασύρματα τηλεχειριστήρια, αποφάσισα να φτιάξω ένα μικρό αυτοκίνητο RC για να δοκιμάσω τον κωδικό. Αποδεικνύεται ότι τα τηλεχειριστήρια 2,4 GHz που χρησιμοποιούνται σε αυτές τις λάμπες έχουν δακτύλιο αφής 360 για την επιλογή αποχρώσεων και λειτουργεί εκπληκτικά καλά για το τιμόνι ενός αυτοκινήτου RC!

Επιπλέον, χρησιμοποιώντας την πύλη MiLight ή το διανομέα ESP8266 MiLight, μπορείτε να ελέγξετε το αυτοκίνητο από smartphone ή οποιαδήποτε συσκευή συνδεδεμένη στο Διαδίκτυο!

Βήμα 1: Η προέλευση αυτού του έργου

Αυτό το έργο βασίζεται σε μια σειρά ασύρματων έξυπνων λαμπτήρων που ήρθαν στην αγορά πριν από μερικά χρόνια. Αρχικά πωλήθηκαν ως LimitlessLED, αλλά έκτοτε ήταν διαθέσιμα με εναλλακτικά ονόματα, όπως EasyBulb ή MiLight.

Ενώ αυτοί οι λαμπτήρες πωλούνται συχνά ως συμβατοί με το WiFi, αλλά δεν έχουν δυνατότητες WiFi και βασίζονται σε μια πύλη που λαμβάνει εντολές που αποστέλλονται μέσω WiFi και τις μεταφράζει σε ιδιόκτητο ασύρματο πρωτόκολλο 2,4 GHz. Εάν έχετε μια πύλη, οι λαμπτήρες μπορούν να ελεγχθούν από μια εφαρμογή smartphone, αλλά αν δεν το κάνετε, μπορείτε ακόμα να ελέγξετε αυτές τις λάμπες χρησιμοποιώντας αυτόνομα ασύρματα τηλεχειριστήρια.

Αυτοί οι λαμπτήρες και τα τηλεχειριστήρια είναι ιδιόκτητοι, αλλά έχουν γίνει προσπάθειες να αντιστραφεί η κατασκευή των πρωτοκόλλων και να δημιουργηθούν εναλλακτικές λύσεις ανοιχτού κώδικα για την πύλη WiFi. Αυτό επιτρέπει κάποιες ενδιαφέρουσες δυνατότητες, όπως η χρήση των τηλεχειριστηρίων για τα δικά σας έργα Arduino, όπως παρουσιάζεται σε αυτό το Instructable.

Βήμα 2: Αποκτήστε το σωστό τηλεχειριστήριο

Οι λαμπτήρες MiLight και τα τηλεχειριστήρια δεν προορίζονταν ποτέ να είναι ανοιχτά και επομένως δεν υπάρχει επίσημη τεκμηρίωση για τα πρωτόκολλα. Υπήρξαν αρκετές διαφορετικές γενιές λαμπτήρων και σίγουρα δεν είναι εναλλάξιμες.

Αυτό το έργο χρησιμοποιεί το τηλεχειριστήριο για έναν από τους τέσσερις τύπους λαμπτήρων που είναι διαθέσιμοι και το να γνωρίζετε πώς να διακρίνετε οπτικά τους τύπους θα σας βοηθήσει να αγοράσετε το σωστό τηλεχειριστήριο. Οι τέσσερις τύποι είναι:

• RGB: Αυτοί οι λαμπτήρες έχουν ελεγχόμενη απόχρωση και φωτεινότητα. το τηλεχειριστήριο έχει έναν τροχό χρώματος και τρία λευκά κουμπιά εναλλαγής.
• RGBW: Αυτοί οι λαμπτήρες σας δίνουν τη δυνατότητα επιλογής μεταξύ μιας απόχρωσης και μίας απόχρωσης του λευκού. το τηλεχειριστήριο έχει έναν τροχό χρώματος, ένα ρυθμιστικό φωτεινότητας, τρία κίτρινα κουμπιά εφέ και τέσσερα κίτρινα κουμπιά εναλλαγής ομάδας.
• CCT: Αυτοί οι λαμπτήρες είναι λευκού φωτός μόνο, αλλά σας επιτρέπουν να τους αλλάξετε από ζεστό λευκό σε ψυχρό λευκό. το τηλεχειριστήριο διαθέτει μαύρο δακτύλιο ελέγχου και λευκά κουμπιά.
• RGB+CCT: Οι λαμπτήρες μπορούν να εμφανίζουν χρώματα και μπορεί να διαφέρουν από ζεστό λευκό έως ψυχρό λευκό. το τηλεχειριστήριο είναι το πιο ακατάστατο από τα τέσσερα και διακρίνεται από ένα ρυθμιστικό θερμοκρασίας χρώματος, μερικά περίεργα κουμπιά σε σχήμα ημισελήνου και μια μπλε μπάρα φωτός στις άκρες.

Αυτό το έργο έγινε με το τηλεχειριστήριο RGBW και θα λειτουργήσει μόνο με αυτό το στυλ τηλεχειριστηρίου. Αν θέλετε να δοκιμάσετε να φτιάξετε μόνοι σας αυτό το έργο, βεβαιωθείτε ότι έχετε το σωστό τηλεχειριστήριο καθώς σίγουρα δεν είναι εναλλάξιμα*

ΑΠΟΠΟΙΗΣΗ: *Επίσης, δεν μπορώ να εγγυηθώ απολύτως ότι αυτό το έργο θα λειτουργήσει για εσάς. Είναι πιθανό οι άνθρωποι του MiLight να έχουν αλλάξει το πρωτόκολλο που χρησιμοποιείται στο τηλεχειριστήριο RGBW από τότε που αγόρασα το δικό μου πριν από αρκετά χρόνια. Καθώς αυτό θα προκαλούσε ασυμβατότητες μεταξύ των προϊόντων τους, υποπτεύομαι ότι είναι απίθανο, αλλά ο κίνδυνος υπάρχει.

Βήμα 3: Χρήση με WiFi Gateway και Smartphone

Εάν έχετε μια πύλη MiLight WiFi, είτε επίσημη, είτε το DIY ESP8266 MiLight Hub, τότε μπορείτε επίσης να ελέγξετε το αυτοκίνητο χρησιμοποιώντας την εφαρμογή smartphone MiLight σε τηλέφωνο ή tablet.

Ενώ το πρωτόκολλο ραδιοφώνου που χρησιμοποιείται από τους λαμπτήρες MiLight δεν είναι συμβατό με WiFi, ο διανομέας λειτουργεί ως γέφυρα μεταξύ δικτύου WiFi και δικτύου MiLight. Το RC buggy συμπεριφέρεται όπως μια λάμπα, οπότε η προσθήκη της γέφυρας ανοίγει την ενδιαφέρουσα δυνατότητα ελέγχου του RC buggy από ένα smartphone ή από έναν υπολογιστή μέσω πακέτων UDP.

Βήμα 4: Άλλα εξαρτήματα

Τρία από τα εξαρτήματα προήλθαν από το SparkFun Inventor's Kit v4.0, αυτά περιλαμβάνουν:

• Hobby Gearmotor - 140 RPM (ζεύγος)
• Τροχός - 65mm (ελαστικό ελαστικό, ζευγάρι)
• Αισθητήρας υπερήχων απόστασης - HC -SR04

Ο αισθητήρας απόστασης δεν χρησιμοποιείται στον κωδικό μου, αλλά τον έβαλα στο buggy γιατί μοιάζει πολύ δροσερός με τους ψεύτικους προβολείς, συνειδητοποίησα ότι ίσως τον χρησιμοποιήσω αργότερα για να προσθέσω κάποιες δυνατότητες πρόληψης σύγκρουσης.

Τα άλλα συστατικά είναι:

• Ball Caster Omni-Directional Metal
• Ένα Arduino Nano
• Ασύρματη ασπίδα Arduino Nano RFM69/95 ή NRF24L01+
• Πρόγραμμα οδήγησης L9110 από το eBay
• Καλώδια από jumper για άνδρες έως γυναίκες

Θα χρειαστείτε επίσης μια υποδοχή μπαταρίας 4 AA και μπαταρίες. Οι φωτογραφίες μου δείχνουν μια θήκη μπαταρίας με 3D εκτύπωση, αλλά θα χρειαστεί να αγοράσετε ξεχωριστά τα ελατήρια και μάλλον δεν αξίζει τον κόπο!

Θα χρειαστείτε επίσης έναν 3D εκτυπωτή για να εκτυπώσετε το πλαίσιο (ή μπορείτε να το φτιάξετε από ξύλο, δεν είναι πολύ περίπλοκο).

Μια λέξη προσοχής:

Χρησιμοποίησα έναν φθηνό κλώνο Arduino Nano και διαπίστωσα ότι πήρε πολύ ζέστη όταν λειτουργούσα το αυτοκίνητο για οποιοδήποτε σημαντικό χρονικό διάστημα. Υποψιάζομαι ότι αυτό οφείλεται στο ότι ο ρυθμιστής 5V στον φθηνό κλώνο δεν έχει υποτιμηθεί και δεν μπορεί να δώσει το ρεύμα που απαιτείται για το ασύρματο ραδιόφωνο. Μέτρησα ότι το Arduino και το ραδιόφωνο αντλούν μόνο 30mA, το οποίο είναι αρκετά εντός των προδιαγραφών για τον ρυθμιστή τάσης σε ένα γνήσιο Arduino Nano. Εάν αποφύγετε τους κλώνους, υποψιάζομαι ότι δεν θα έχετε πρόβλημα (ενημερώστε με στα σχόλια αν διαπιστώσετε διαφορετικά!).

Βήμα 5: Δοκιμή του Arduino και του τηλεχειριστηρίου

Πριν από τη συναρμολόγηση του σφάλματος RC, είναι καλή ιδέα να ελέγξετε εάν το τηλεχειριστήριο μπορεί να μιλήσει στο Arduino μέσω της μονάδας ραδιοφώνου.

Ξεκινήστε στοιβάζοντας το Arduino Nano πάνω στην ασπίδα RF. Εάν η υποδοχή USB είναι στραμμένη προς τα αριστερά στην επάνω πλευρά, το ασύρματο PCB θα πρέπει να είναι στραμμένο προς τα δεξιά στην κάτω πλευρά.

Τώρα, συνδέστε το Arduino Nano στον υπολογιστή σας χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο USB και ανεβάστε το σκίτσο που έχω συμπεριλάβει στο αρχείο zip. Ανοίξτε τη σειριακή οθόνη και πατήστε ένα κουμπί στο τηλεχειριστήριο. Το φως πρέπει να ανάψει στο τηλεχειριστήριο (αν όχι, ελέγξτε τις μπαταρίες).

Εάν όλα πάνε καλά, θα πρέπει να βλέπετε κάποια μηνύματα στο παράθυρο του τερματικού κάθε φορά που πατάτε ένα κουμπί. Τρέξτε το δάχτυλό σας γύρω από τον έγχρωμο τροχό αφής και παρατηρήστε τις μεταβαλλόμενες τιμές του "Hue". Αυτό είναι που θα οδηγήσει το όχημα!

Βεβαιωθείτε ότι αυτό το βήμα λειτουργεί, καθώς δεν έχει νόημα να προχωρήσετε αν δεν το κάνει!

Βήμα 6: Εκτύπωση και συναρμολόγηση του πλαισίου

Έχω συμπεριλάβει τα αρχεία STL για τα τρισδιάστατα τυπωμένα μέρη. Για τα αρχεία CAD, μπορείτε να δείτε εδώ. Υπάρχουν τρία μέρη, ένας αριστερός και δεξί βραχίονας κινητήρα και το πλαίσιο.

Τα αριστερά και δεξιά στηρίγματα κινητήρα μπορούν να συνδεθούν στους κινητήρες χρησιμοποιώντας βίδες ξύλου. Στη συνέχεια, οι βραχίονες του κινητήρα προσαρτώνται στο πλαίσιο χρησιμοποιώντας παξιμάδια και μπουλόνια M3 (ή κόλλα, αν προτιμάτε). Ο τροχός προσαρτάται στο μπροστινό μέρος του πλαισίου χρησιμοποιώντας τέσσερις βίδες και μπουλόνια.

Βήμα 7: Προσθήκη ηλεκτρονικών

Βιδώστε τον οδηγό βηματισμού στο πλαίσιο και συνδέστε τα καλώδια από τους κινητήρες στη βίδα στους ακροδέκτες του οδηγού. Χρησιμοποίησα την ακόλουθη καλωδίωση:

• Αριστερό μοτέρ κόκκινο: OB2
• Αριστερό μοτέρ μαύρο: OA2
• Κόκκινο δεξιού κινητήρα: OB1
• Μαύρο κινητήρα δεξιά: OA1

Λειτουργήστε από τη θετική πλευρά των μπαταριών έως το Vcc στο PCB του stepper προγράμματος οδήγησης και το Vin στο Arduino. Εκτελέστε την αρνητική πλευρά των μπαταριών στο GND στο GND στο Arduino. Θα χρειαστεί να κολλήσετε ένα καλώδιο Υ για να το κάνετε αυτό.

Τέλος, ολοκληρώστε τα ηλεκτρονικά χρησιμοποιώντας καλώδια jumper για να συνδέσετε τις ακόλουθες ακίδες στο Arduino στο πρόγραμμα οδήγησης βηματικού κινητήρα:

• Arduino pin 5 -> Stepper Driver IB1
• Arduino pin 6 -> Stepper Driver IB2
• Arduino pin A1 -> Stepper Driver IA1
• Arduino pin A2 -> Stepper Driver IA2

Βήμα 8: Δοκιμή του ρομπότ

Τώρα, πατήστε τα κουμπιά και δείτε αν το ρομπότ κινείται! Εάν οι κινητήρες φαίνονται αντίστροφοι, μπορείτε είτε να ρυθμίσετε την καλωδίωση στο ρομπότ, είτε απλώς να επεξεργαστείτε τις ακόλουθες γραμμές στο σκίτσο του Arduino:

L9110 αριστερά (IB2, IA2) · L9110 δεξιά (IA1, IB1).

Εάν χρειάζεται αλλαγή αριστερού και δεξιού κινητήρα, ανταλλάξτε τους αριθμούς στην παρένθεση, ως εξής:

L9110 αριστερά (IB1, IA1) · L9110 δεξιά (IA2, IB2).

Για να αντιστρέψετε μόνο την κατεύθυνση του αριστερού κινητήρα, αλλάξτε τα γράμματα στην παρένθεση με τον αριστερό κινητήρα, ως εξής:

L9110 αριστερά (IA2, IB2).

Για να αντιστρέψετε την κατεύθυνση του δεξιού κινητήρα, αλλάξτε τα γράμματα στην παρένθεση με το σωστό μοτέρ, ως εξής:

L9110 δεξιά (IB1, IA1).

Αυτό είναι όλο! Καλή τύχη και καλή διασκέδαση!