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==实验原理==
 
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*主要传感器
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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。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。当然结构上会有一定区别，不同功能需要采用不同传感器，本次我们主要使用两轮驱动，通过控制两个轮子的旋转方向，实现前进后退，旋转等功能，当然还要加上万向轮，这样才能保持平衡。
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该小车结构简单，主要包括三个方面：车轮、车身、控制系统。
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1)车轮采用两个减速电机，扭力大，可PWN调速，控制简单。
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2)车身采用亚克力板，大小：8cm*8cm*8cm。
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3)整个控制系统包括四个部分：
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*供电系统
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因为BOXZ体积比较小，所以采用锂电池。
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*中央处理器
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中央处理器是整个小车的核心，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。采用Microduino-Core作为核心。
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*无线通讯
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小车采用Microduino-nRF24无线通讯方案，通讯速度响应快，控制范围：空阔地域大约100米。
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*电机控制
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采用Microduino-Motor直流电机驱动模块，一个模块能够驱动两个电机。同时结合Microduino-Robot底板，将中央处理器和直流电机模块连接起来。
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==文档==
 
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==调试过程==
 
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将Microduino Core、Microduino USBTTL堆叠在一起.用数据线将写好的程序通过Microduino USBTTL上传到Microduino Core上。
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注意：最好不要将所有模块堆叠在一起之后再上传程序
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打开Aroduino IDE，若电脑中没有安装，则参照附录中的安装方法，先安装Aicroduino IDE。点击左上【文件】选项→点击【打开】。
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Microduino-Core、Microduino-nRF24、无上下顺安装在Microduino-Robot上，再把Microduino-Motor安装在M.A底座上,并使用尼龙螺丝固定在顶板上。
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然后把电池接到Microduino-Robot的电池接口上，2.4G天线接到Microduino-nRF24的天线接口上。注意：连接电池之前请确认Microduino-Robot上的开关位于“OFF”位置
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如下图所示，将三个部件组合
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将减速电机安装在轮子上
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1)电机要从螺丝头端插进车轮。                                           
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2)电机轴与车轮有固定形状，不是随意插的。
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3)电机最外端的挡片要与车轮连在一起保证牢固。
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将轮子固定在亚克力底板上。
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先将电机与电机槽固定在一起，电机槽有螺丝插口的一端要远离车轮，用螺丝将两个车轮与一号板固定，螺丝方向如上图。固定好两个车轮后电机线要从一号板中心镂空处穿过，完成后效果如图所示。
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将两个小块模板卡在亚克力底板上，分别从左右卡进地板的插槽中，上下方向按图所示。
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Joypad操作说明
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*左上边是油门控制开关，打开（拨到上面），才能进行控制，你可以摇动摇杆，观察屏幕的变化。
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*右边开关是精度调整开关，开关拨到上面可以最大幅度控制，否则只能小幅度控制了，小幅度有助于稳定控制。
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*左边摇杆本次未使用。
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*右边摇杆在垂直方向上控制前后方向移动，往上向前，往下向后，在水平方向上控制左右方向移动。
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Joypad开机设置
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打开遥控器电源开关，按下复位按键（左边USB接口右边那个）进入系统，请在4S内按下【key1】按键，进入遥控器校准和控制选择模式。
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360度最大幅度旋转两个摇杆，遥控板会读入摇杆的位置数据，摇动至示数不再变化即可
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选择控制模式，可以通过【key3】按键来选择是控制四轴飞行器（Quad.）还是机器人（Robot），Robot模式可控制自平衡车和BOXZ mini，黑色表示选中。因此我们需要选择Robot模式。还可以通过【key4】按键来选择是否是体感控制模式，如果选择体感模式，你必须叠加Microduino-10DOF模块，选择“MPU ON”。如果是摇杆控制模式，选择“MPU OFF”。
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这次搭建没有使用10DOF模块，因此选择MPU OFF模式；
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选择完成后，通过【key2】按键退出配置，进入操作
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将左上边控制开关打开（拨到上面），才能进行控制，你可以摇动摇杆，观察屏幕的变化
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右边开关是幅度调节模式，开关拨到上面可以最大幅度控制Robot，否则只能小幅度控制。如果使用小幅度控制小车，右边摇杆拨到最大位置，小车速度也只能小范围变化，这样有助于稳定控制
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当启动小车时，只需要用到右边的摇杆，摇杆的方向和平衡车的方向一致，你可以尝试摇杆控制是否正确。如果发现方向有问题，可以在Robot_v0.2前4行代码更改引脚定义
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如果原来的引脚定义如下：
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而此时左右旋转反了，可以更改为
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如果最开始的引脚是情况2，那么方向错了就改成情况1就可以了。
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打开BOXZ_mini小车上Microduino-Robot底板上的电源开关，拨到ON（左边），如果可以看到核心板上的红色led亮，说明供电正常。你可以愉快的玩耍了。
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==注意问题==
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*下载程序时候最好只叠加core(core+)和USBTTL，虽然本次搭建涉及的nRF24不会引起冲突，但是别的通信模块有时会造成串口冲突，养成好习惯。
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*锂电池正负极别接错了，否则会烧坏电路。
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*调试好后，实际运行时不要使用USB供电，电压不足，请使用电池。
 
==程序说明==
 
==程序说明==
 
<source lang="cpp">
 
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==视频==
 
==视频==

Latest revision as of 07:16, 15 October 2015

概述

  • 项目名称：Microduino机器人小车
  • 目的：通过Microduino Joypad来控制BOXZ mini机器人小车
  • 难度：高级
  • 耗时：3小时
  • 制作者：Microduino Studio-YLB

材料清单

  • Microduino设备
模块 数量 功能
Microduino-Core/zh 1 核心板（Joypad）
Microduino-Core+/zh 1 核心板（Robot）
Microduino-USBTTL/zh 1 下载程序
Microduino-nRF24/zh 2 无线通讯
Microduino-Joypad/zh 1 遥控
Microduino-TFT/zh 1 显示
Microduino-Motor/zh 1 四轴电机驱动
Microduino-Robot/zh 1 驱动连接底板
  • 其他设备
模块 数量 功能
机器小车机架 1 车体
螺丝 18 固定
螺母 8 固定
Micro-USB数据线 1 下载程序
车轮 1 车体
电机 1 驱动车轮
电池 1 供电

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。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。当然结构上会有一定区别，不同功能需要采用不同传感器，本次我们主要使用两轮驱动，通过控制两个轮子的旋转方向，实现前进后退，旋转等功能，当然还要加上万向轮，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PWN调速，控制简单。 2)车身采用亚克力板，大小：8cm*8cm*8cm。 3)整个控制系统包括四个部分：

  • 供电系统

因为BOXZ体积比较小，所以采用锂电池。

  • 中央处理器

中央处理器是整个小车的核心，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。采用Microduino-Core作为核心。

  • 无线通讯

小车采用Microduino-nRF24无线通讯方案，通讯速度响应快，控制范围：空阔地域大约100米。

  • 电机控制

采用Microduino-Motor直流电机驱动模块，一个模块能够驱动两个电机。同时结合Microduino-Robot底板，将中央处理器和直流电机模块连接起来。

文档

调试过程

将Microduino Core、Microduino USBTTL堆叠在一起.用数据线将写好的程序通过Microduino USBTTL上传到Microduino Core上。 注意：最好不要将所有模块堆叠在一起之后再上传程序

Download1.jpg

打开Aroduino IDE，若电脑中没有安装，则参照附录中的安装方法，先安装Aicroduino IDE。点击左上【文件】选项→点击【打开】。

Bleopen.jpg

浏览到项目程序地址，点击“Robot_v0.2.ino”程序打开

Boxzopen1.jpg
Boxzopen2.jpg

之后点击左上角的"√"进行编译，点击上边栏的工具，确认板卡（Microduino-Core）处理器（Atmega328P@16M,5V）和端口号(COMX)。三项都如图确认无误之后点击"→"按钮下载程序到开发板上

Chooseboard.jpg

Microduino-Core、Microduino-nRF24、无上下顺安装在Microduino-Robot上，再把Microduino-Motor安装在M.A底座上,并使用尼龙螺丝固定在顶板上。 然后把电池接到Microduino-Robot的电池接口上，2.4G天线接到Microduino-nRF24的天线接口上。注意：连接电池之前请确认Microduino-Robot上的开关位于“OFF”位置

Boxz1.jpg

如下图所示，将三个部件组合

Boxz2.jpg

将减速电机安装在轮子上 1)电机要从螺丝头端插进车轮。 2)电机轴与车轮有固定形状，不是随意插的。 3)电机最外端的挡片要与车轮连在一起保证牢固。

Boxz3.jpg

将轮子固定在亚克力底板上。 先将电机与电机槽固定在一起，电机槽有螺丝插口的一端要远离车轮，用螺丝将两个车轮与一号板固定，螺丝方向如上图。固定好两个车轮后电机线要从一号板中心镂空处穿过，完成后效果如图所示。

Boxz4.jpg

将两个小块模板卡在亚克力底板上，分别从左右卡进地板的插槽中，上下方向按图所示。

Boxz5.jpg

Joypad操作说明

Joypadtest.jpg
  • 左上边是油门控制开关，打开（拨到上面），才能进行控制，你可以摇动摇杆，观察屏幕的变化。
  • 右边开关是精度调整开关，开关拨到上面可以最大幅度控制，否则只能小幅度控制了，小幅度有助于稳定控制。
  • 左边摇杆本次未使用。
  • 右边摇杆在垂直方向上控制前后方向移动，往上向前，往下向后，在水平方向上控制左右方向移动。

Joypad开机设置

Joypadtest1.jpg

打开遥控器电源开关，按下复位按键（左边USB接口右边那个）进入系统，请在4S内按下【key1】按键，进入遥控器校准和控制选择模式。 360度最大幅度旋转两个摇杆，遥控板会读入摇杆的位置数据，摇动至示数不再变化即可

Joypadtest2.jpg

选择控制模式，可以通过【key3】按键来选择是控制四轴飞行器（Quad.）还是机器人（Robot），Robot模式可控制自平衡车和BOXZ mini，黑色表示选中。因此我们需要选择Robot模式。还可以通过【key4】按键来选择是否是体感控制模式，如果选择体感模式，你必须叠加Microduino-10DOF模块，选择“MPU ON”。如果是摇杆控制模式，选择“MPU OFF”。 这次搭建没有使用10DOF模块，因此选择MPU OFF模式；

Joypadtest3.jpg

选择完成后，通过【key2】按键退出配置，进入操作

Joypadtest4.jpg

将左上边控制开关打开（拨到上面），才能进行控制，你可以摇动摇杆，观察屏幕的变化

Joypadtest5.jpg

右边开关是幅度调节模式，开关拨到上面可以最大幅度控制Robot，否则只能小幅度控制。如果使用小幅度控制小车，右边摇杆拨到最大位置，小车速度也只能小范围变化，这样有助于稳定控制

Joypadtest6.jpg

当启动小车时，只需要用到右边的摇杆，摇杆的方向和平衡车的方向一致，你可以尝试摇杆控制是否正确。如果发现方向有问题，可以在Robot_v0.2前4行代码更改引脚定义 如果原来的引脚定义如下：

Boxzpin1.jpg

而此时左右旋转反了，可以更改为

Boxzpin2.jpg

如果最开始的引脚是情况2，那么方向错了就改成情况1就可以了。 打开BOXZ_mini小车上Microduino-Robot底板上的电源开关，拨到ON（左边），如果可以看到核心板上的红色led亮，说明供电正常。你可以愉快的玩耍了。


注意问题

  • 下载程序时候最好只叠加core(core+)和USBTTL，虽然本次搭建涉及的nRF24不会引起冲突，但是别的通信模块有时会造成串口冲突，养成好习惯。
  • 锂电池正负极别接错了，否则会烧坏电路。
  • 调试好后，实际运行时不要使用USB供电，电压不足，请使用电池。

程序说明



视频













					

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