Bluerider – samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth

100_0375Jako mały chłopak, zawsze chciałem mieć taki duży samochód zdalnie sterowany, no i pewnie nie tylko ja tak miałem – dla każdego taka maszyna to była niezła frajda (dla mnie to nadal świetna zabawa). Nawet dostałem jako mały chłopiec taki pojazd, jednak moja ciekawość szybko zakończyła jego żywot – pozostawiając z niego jedynie garść śrubek, trochę plastiku i tajemnicze płytki z elementami elektronicznymi. Jednak teraz, posiadając już pewną wiedzę podjąłem się skonstruowania takiego pojazdu – z zadowalającym efektem.

Myśl która zainicjowała projekt tak wyglądała:

  • stworzyć pojazd który potrafi pokonać nierówny teren, ma być zwrotny
  • sterowany poprzez interfejs o dużym potencjale
  • na pokładzie pojazdu ma być kamera, aby pojazd można było sterować z jednego miejsca
  • zaprojektować część elektroniczną z możliwością dalszego rozwoju

W efekcie końcowym wszystkie te elementy zostały spełnione. Bluerider to pojazd sterowany przez interfejs bluetooth – można się z nim połączyć przez komputer bądź telefon komórkowy. Posiada wbudowaną kamerę z możliwością obrotu w dwóch stopniach swobody: góra-dół, prawo-lewo. Część elektroniczną wykonałem w taki sposób, abym mógł się na nim uczyć programowania, tworząc z niego robota.

Oprogramowanie:

Zrzut ekranu

Bluerider można podzielić na dwie części pod względem oprogramowania:

  • program znajdujący się w mikrokontrolerze na pokładzie pojazdu
  • soft zainstalowany na telefonie/komputerze

Wsad do mikrokontrolera napisałem w Bascomie, przy pisaniu programu do mikrokontrolera opierałem się na artykule „Sterownik Bluetooth” z miesięcznika EdW 01/2009. Natomiast program w telefonie/komputerze został w całości napisany przez autora artykułu i ja nie miałem dostępu do kodu źródłowego. Wybrałem użycie stworzonego już programu, ponieważ języki takie jak Java czy C++ były przeze mnie nie znane, nauka zajęłaby mi sporo czasu – a czas gonił, bo chciałem ten pojazd wystawić na konkurs i olimpiadę techniczną. Takie rozwiązanie pozwoliło bardzo uprościć sposób sterowania, pojazd steruje się za pomocą klawiatury komputera lub klawiszy telefonu komórkowego, zupełnie jakbyśmy grali w grę.

Edycja dnia 26.08.2013r: Rok po opublikowaniu tego artykułu, napisałem kod dla Blueridera w języku C w ramach nauki tego języka. Teraz sterowanie pojazdu na komputerze odbywa się w terminalu portu szeregowego za pomocą klawiszy W, S, A, D (kierunki) oraz 1, 2, 3, 4 (prędkość).

Zobacz kod programu w Bascom

Zobacz kod programu w C

Pobierz kompletny projekt w Eclipse (C)


Elektronika:

100_0359

Sercem urządzenia jest mikrokontroler Atmega8 pełniący wszystkie funkcje sterowania. W części sterowania pojazdu znajduje się szereg diod LED sygnalizujących aktualny stan wyjść mikrokontrolera, takie rozwiązanie było mi pomocne podczas pisania programu sterującego. Sygnał z kamery odbieram przez odbiornik dołączony do kamery który podłączony jest do komputera za pomocą karty telewizyjnej. Nadajnik jest zintegrowany z kamerą, napięcie zasilania wynosi 9V.

 

Moduł komunikacji

Plytka z BTM222Znajduje się tutaj moduł bluetooth: BTM-222, umożliwia on komunikację szeregową RS232 którą wykorzystałem w mojej pracy. Moduły te zasilane są napięciem 3.3V, cały układ sterowania zasilany jest 5V więc zastosowałem konwerter napięć w postaci układu 74HCT14. Dzięki niemu możliwa jest komunikacja układu zasilanego 3.3V z układem o napięciu 5V.

 

Układ mocy sterujący silnikami

100_0227Jako elementy sterujące bezpośrednio silnikami napędzającymi pojazd, zastosowałem konwencjonalny układ w postaci Mostka-H (H-Bridge). Jest to specyficzne połączenie tranzystorów, które pozwala sterować obrotami silnika DC prawo – lewo. Aby nie zwiększać gabarytów głównej płytki drukowanej zastosowałem scalone układy L298N, są to podwójne mostki-H o wydajności około 3A. Ze względu na to, aby zwiększyć możliwości rozbudowy pojazdu Bluerider posiada dwa takie układy scalone – a więc są cztery mostki, z czego wykorzystane są obecnie dwa.

 

Część mechaniczna

Uklad mechanicznyKoła oraz układ napędowy – dwa silniki DC, każdy o mocy około 20W pochodzą z odzyskanych części, które zregenerowałem i zmontowałem. Podwozie pochodzi z uszkodzonej zabawki. Dwa prawe koła są sprzęgnięte ze sobą za pomocą trybów, dwa lewe również są sprzęgnięte w ten sposób. To rozwiązanie znacznie zwiększa zwrotność – pozwala pojazdowi nawet obracać się wokół własnej osi. Skręcanie odbywa się poprzez odwrotny kierunek obrotów kół prawych względem lewych, bądź obrót jedynie jednej strony kół, podczas gdy koła z drugiej strony się nie obracają.

Temat Blueridera na forum elektroda.pl


Schemat ideowy części sterującej

uklad_sterujacy

 

Schemat ideowy części sterującej (2)

uklad_sterujacy2

 

Schemat ideowy połączeń układu L298N

l298_ideowy

 

Schemat montażowy – płytka główna

Plytka_glowna_montazowy

 

Schemat montażowy – płytka z modułem BTM-222

Plytka_btm-222


Galeria:


Wideo:


7 Responses to Bluerider – samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth

  1. RADAR62 napisał(a):

    Отличный проект!!!

  2. tjako napisał(a):

    Super !!

  3. PAZIO napisał(a):

    Witam
    Czy jest możliwość udostępnienia pliku z wzorem płytek i programu na komputer lub telefon..

  4. Kamil Szkutnik napisał(a):

    Dzięki za miłe słowa 🙂
    Niestety transmisja obrazu przez bluetooth nie jest możliwa, ponieważ producenci wydają na rynek detaliczny moduły które mają odblokowany jedynie jeden interfejs (UART), a on jest za wolny do przesyłania wideo. Taka ich polityka.. Na blueriderze jest bezprzewodowa kamerka, taką można dostać na allegro za 120zł, jest razem z odbiornikiem – obraz jest płynny, choć przy jeździe po trawie strasznie trzęsie 🙂

  5. Daro napisał(a):

    Naprawdę super urządzenie. Ale czy mógłbyś coś więcej napisać o transmisji obrazu? wykorzystałeś kamerkę z wbudowanym modułem wifi?

  6. Łukasz napisał(a):

    Fajny taki robocik też chciałbym go mieć

  7. makabo1 napisał(a):

    Wspaniały projekt, gratuluję.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *