จลนพลศาสตร์ที่ขับเคลื่อนด้วย RF: รถ Arduino Bluetooth

การผูกโครงหุ่นยนต์ด้วยสายจะจำกัดรัศมีการสำรวจสภาพแวดล้อมอย่างชัดเจน! Arduino Bluetooth Car ตัดการเชื่อมต่อ serial แบบมีสายอย่างถาวร ถ่ายโอนชุดคำสั่งจลนพลศาสตร์แบบสมบูรณ์ไปยังสมาร์ทโฟน Android! โดยการรวม HC-05 Bluetooth transceiver เข้ามา Arduino จะคอยฟังอักขระคำสั่ง Serial 1 หรือ 0 ที่เดินทางผ่านคลื่นความถี่ 2.4GHz RF อย่างต่อเนื่อง เมื่อตรวจจับคำสั่งที่ถูกต้องได้ มันจะกระตุ้น H-Bridge power driver ขนาดใหญ่ให้หมุน DC gear motor สองตัวอย่างรวดเร็วในทิศทางตรงข้ามที่ซิงโครไนซ์กัน!

รูปแบบการทำงานของ L298N H-Bridge Motor

ขา Digital ของ Arduino จ่ายกระแสไฟได้เพียง 40 milliamps ซึ่งน้อยมาก ในขณะที่ DC TT-Gear motor ต้องการกระแสไฟสูงถึง 500-1000 milliamps!

1. การต่อ motor เข้ากับ Pin 3 โดยตรงจะทำให้ Atmega328P silicon die เสียหายทันที!
2. คุณต้องเชื่อมต่อ Arduino ผ่าน L298N Dual H-Bridge Motor Driver
3. L298N ได้รับพลังงานแบตเตอรี่ 9V ขนาดใหญ่โดยตรง
4. Arduino ส่งสัญญาณ Logic 5V ที่อ่อน (IN1, IN2, IN3, IN4) เพื่อสั่งการ H-Bridge ขนาดใหญ่ให้ส่งกระแสไฟจำนวนมากเข้าสู่ motor ในทิศทาง ใด!

if (Serial.available() > 0) {
  char command = Serial.read();

  if (command == 'F') { // FORWARD KINEMATICS!
    digitalWrite(IN1, HIGH); // Left Motor Fwd
    digitalWrite(IN2, LOW);
    digitalWrite(IN3, HIGH); // Right Motor Fwd
    digitalWrite(IN4, LOW);
  } 
  else if (command == 'L') { // AGGRESSIVE TANK TURN LEFT!
    digitalWrite(IN1, LOW);  // Left Motor violently reverses!
    digitalWrite(IN2, HIGH); 
    digitalWrite(IN3, HIGH); // Right Motor thrusts forward!
    digitalWrite(IN4, LOW);
  }
}

การสร้าง Tactile Layout สำหรับ Android

แอปพลิเคชัน Bluetooth Terminal ทั่วไปน่าเบื่อ โปรเจกต์นี้อาศัยการแมปภาพอย่างสมบูรณ์!

• ใช้ MIT App Inventor ลากปุ่มลูกศรทิศทาง (Up, Down, Left, Right) ไปยังหน้าจอสมาร์ทโฟน
• เมื่อคุณ TouchDown (กดค้าง) ที่ปุ่ม Up App จะส่ง 'F' ผ่าน Bluetooth
• สิ่งสำคัญคือ: เมื่อคุณ TouchUp (ปล่อยปุ่ม) App จะส่ง 'S' (Stop) ทันที ทำให้ Arduino บังคับให้ขา L298N ทั้งหมดเป็น LOW เพื่อเบรก chassis!

โครงสร้างพื้นฐานฮาร์ดแวร์

• Arduino Uno Rev3 (ทำหน้าที่เป็นสมองหลักในการแมป RF serial data เข้าสู่ pin matrices)
• HC-05 หรือ JDY-31 Bluetooth Module (ต้องใช้ 3.3V voltage divider resistor คู่ที่ขา RX เพื่อป้องกัน Arduino 5V logic ทำลาย Bluetooth chip อย่างถาวร!)
• L298N Dual Motor Driver (สามารถส่งกระแสไฟสูงถึง 2Amp ได้โดยตรง!)
• 2x หรือ 4x Yellow TT Gear Motors ที่ติดตั้งบน acrylic หรือ 3D-printed chassis
• Dedicated Motor Battery Pack (อย่าจ่ายไฟให้ motor จากขา 5V ของ Arduino L298N ต้องการ 2-cell 18650 7.4V battery pack โดยเฉพาะที่ต่อตรงเข้ากับ input block เพื่อป้องกัน processor brownouts!)