ورکشاپ آموزشی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

ماشین کنترلی بلوتوثی با آردوینو و موبایل

رباتیک و هوشمندسازی
۰ نظر
۹۴ نفر
کد ۳۱۲۹

ساختن یه ماشین کنترلی همیشه یکی از جذاب‌ترین پروژه‌های الکترونیکیه، مخصوصا وقتی پای هدایت با موبایل و بلوتوث وسط باشه. تو این پروژه قراره با استفاده از یه برد آردوینو و چند تا قطعه ساده، یه ماشین رباتیک بسازیم که مستقیم از طریق گوشی هوشمندت کنترل میشه. این یه فرصت عالیه تا نحوه ارتباط بی‌سیم بین موبایل و سخت‌افزار رو یاد بگیری.

ما تو تیم آیسی‌مدار تلاش کردیم این آموزش رو به ساده‌ترین و صمیمی‌ترین شکل ممکن برات آماده کنیم. تو این مسیر با ماژول معروف HC-05 کار می‌کنیم و یاد می‌گیریم که چطور دستورات حرکتی رو از اپلیکیشن موبایل به درایور موتورها منتقل کنیم. اصلا به قطعات پیچیده و گرون‌قیمت نیازی نداری و با کمترین امکانات می‌تونی یه شاسی دست‌ساز برای ماشینت بسازی.

حالا وقتشه که دست به کار بشی و قطعات رو روی میز بچینی. بریم سراغ ساخت این ماشین کنترلی جذاب تا قدم‌به‌قدم تمام مراحل، از اتصالات مدار تا برنامه‌نویسی آردوینو رو با هم پیش ببریم.

قطعات موردنیاز

  • برد آردوینو نانو
  • ماژول بلوتوث HC-05
  • برد بورد کوچیک
  • درایور موتور L298N
  • سیم‌های جامپر
  • باتری لیتیوم یون (مثل 18650)
  • جا باتری
  • موتور گیربکس‌دار (BO Motor) به همراه چرخ
  • چرخ‌های ماشین رباتیک
  • مفتول فلزی کوچیک
  • چسب حرارتی
  • یه تیکه مقوای سخت یا کارتن
  • پیچ‌گوشتی چهارسو
  • گوشی موبایل با قابلیت بلوتوث
  • نرم‌افزار Arduino IDE
  • کابل USB برای پروگرام کردن آردوینو
مرحله ۱

شماتیک مدار و اتصالات الکترونیک

اول از همه باید مدار رو ببندیم. برای اینکه گیج نشی، اتصالات رو بخش‌به‌بخش پیش می‌بریم. کار رو با درایور موتور L298N شروع کن.

پین 12 ولت درایور رو به قطب مثبت باتری و پین 5 ولت رو به پین Vin آردوینو نانو وصل کن. پین GND درایور هم باید به قطب منفی باتری و پین GND آردوینو وصل بشه. حالا برای کنترل موتورها، پین IN1 درایور رو به پین D3 آردوینو، پین IN2 رو به D4 و پین IN3 رو به D7 وصل کن.

حالا پین IN4 درایور رو به پین D8 آردوینو وصل کن. برای کنترل سرعت موتورها از طریق سیگنال PWM، پین ENA رو به D5 و پین ENB رو به D6 وصل کن. در مورد تغذیه آردوینو، پین Vin به مثبت باتری و GND به منفی باتری وصل میشه. برای ماژول بلوتوث HC-05 هم کافیه پین VCC اون رو به پین 5 ولت آردوینو و پین GND رو به GND وصل کنی.

تو اتصال بلوتوث خیلی دقت کن؛ پین TX ماژول HC-05 باید به پین RX آردوینو وصل بشه و پین RX ماژول هم به پین TX آردوینو بره. برای اتصال موتورهای گیربکس‌دار هم، موتور اول رو به خروجی‌های OUT1 و OUT2 روی درایور L298N و موتور دوم رو به OUT3 و OUT4 وصل کن.

بعد از اینکه تمام سیم‌کشی‌ها رو با دقت انجام دادی، وقت آپلود کدهاست. البته می‌تونی قبل از بستن مدار هم کد رو روی آردوینو نانو آپلود کنی. کد مربوطه رو تو نرم‌افزار Arduino IDE کپی کن، پورت درست رو انتخاب کن و دکمه آپلود رو بزن.

برای اینکه مدارت تمیزتر و مرتب‌تر باشه، می‌تونی از یه برد سوراخ‌دار کوچیک یا حتی طراحی یه فیبر مدار چاپی ساده استفاده کنی تا سیم‌ها تو هم گره نخورن. سعی کن سیم‌های ارتباطی بین درایور و موتورها رو خیلی بلند در نظر نگیری تا افت ولتاژ نداشته باشی و ماشینت با حداکثر قدرت حرکت کنه.

استفاده از سیم‌های جامپر رنگی خیلی کمک می‌کنه تا اگه مشکلی پیش اومد، راحت‌تر بتونی مسیر اتصالات رو پیدا کنی و از درستی پین‌ها مطمئن بشی.

مرحله ۲

ساخت شاسی ماشین رباتیک

با اینکه شاسی‌های آماده رباتیک زیادی تو بازار هست، اما پیشنهاد می‌کنم خودت دست به کار بشی و یکی بسازی. من برای این ماشین از یه تیکه مقوای سخت استفاده کردم و قدم‌به‌قدم بهت میگم که چطور این کار رو انجام بدی.

اول ابعاد چرخ‌ها رو روی مقوا علامت بزن و شاسی رو کمی بزرگ‌تر برش بده تا چرخ‌ها موقع چرخیدن به بدنه گیر نکنن. ما تو این پروژه از سه تا چرخ استفاده می‌کنیم؛ دو تا چرخ محرک جلو و یه چرخ هرزگرد عقب.

حالا چسب حرارتی رو بردار و موتورهای گیربکس‌دار رو تو دو طرف شاسی محکم بچسبون. یه کم موتورها رو با دست نگه دار تا چسب کاملا خشک و سفت بشه. بعدش می‌تونی مدار و درایور رو با چسب دوطرفه یا همون چسب حرارتی روی بدنه جاسازی کنی.

مرحله ۳

نصب چرخ هرزگرد عقب

برای اینکه پروژه‌مون ساده و کم‌هزینه بمونه، نیازی به استفاده از چهار تا موتور نداریم. همون دو تا چرخ جلو برای حرکت و فرمان‌دهی کافیه و استفاده از سه تا چرخ تغییر خاصی تو عملکرد نهایی ماشین ایجاد نمی‌کنه.

چرخ عقب باید دقیقا تو مرکز انتهای شاسی نصب بشه تا تعادل ماشین به هم نخوره. وظیفه این چرخ فقط حفظ تعادل و پیروی از جهت حرکت چرخ‌های جلوییه.

برای نصب چرخ عقب، یه شیار کوچیک تو مرکز شاسی درست کن. می‌تونی از یه تیکه مفتول فلزی کوچیک یا حتی خلال دندون به عنوان شفت این چرخ استفاده کنی. شفت رو با چسب حرارتی سر جای خودش محکم کن و اجازه بده تا کاملا خشک بشه.

مرحله ۴

تکمیل بدنه و جاگذاری باتری

همیشه پیشنهاد می‌کنم تو پروژه‌های رباتیک، چرخ‌ها رو تو آخرین مرحله روی شفت موتورها نصب کنی. این کار باعث میشه موقع کار روی مدار و اتصالات، ماشینت روی میز راه نیفته و مزاحم کارت نشه.

درایور موتور رو تو یه جای مناسب روی شاسی بذار. سیم‌های موتور رو به خروجی‌های درایور وصل کن و با یه پیچ‌گوشتی کوچیک، ترمینال‌ها رو خوب سفت کن تا اتصال شل نباشه.

در نهایت باتری رو وصل کن. می‌تونی از باتری‌های مختلفی استفاده کنی، اما باتری‌های لیتیوم یون 18650 بهترین گزینه برای این مدل پروژه‌ها هستن، چون هم شارژدهی خوبی دارن و هم جریان مناسبی به موتورها میدن.

برای اینکه کنترل راحتی روی روشن و خاموش کردن ماشین داشته باشی، حتما یه کلید قطع و وصل سر راه باتری و مدار قرار بده. اینطوری نیازی نیست هر بار سیم باتری رو با دردسر جدا کنی.

مرحله ۵

راه‌اندازی و کنترل ماشین با موبایل

حالا که همه‌چیز آماده‌ست، بریم سراغ تست ماشین. کار با این ربات خیلی ساده‌ست. اول ماشین رو از طریق همون کلیدی که گذاشتی روشن کن و منتظر بمون تا چراغ ماژول بلوتوث HC-05 شروع به چشمک زدن کنه. حالا بلوتوث گوشی‌ت رو روشن کن و تو لیست دستگاه‌ها دنبال اسم HC-05 بگرد.

روی اسم بلوتوث کلیک کن تا متصل (Pair) بشه. حالا اپلیکیشن کنترلر بلوتوثی که روی گوشی نصب کردی رو باز کن. داخل اپلیکیشن، گزینه اتصال به دستگاه رو بزن و HC-05 رو انتخاب کن. به همین راحتی ماشینت آماده فرمان‌گرفتنه.

می‌تونی عملکردهای مختلف اپلیکیشن رو تست کنی و ماشین رو به جهت‌های مختلف حرکت بدی. اگه دوست داشتی حتی می‌تونی چند تا ال‌ای‌دی هم به عنوان چراغ به ماشین اضافه کنی تا ظاهر جذاب‌تری پیدا کنه.

مرحله ۶

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری نهایی

به همین سادگی تو تونستی یه ماشین کنترلی بلوتوثی با آردوینو بسازی! این پروژه پایه خیلی خوبی برای ورود به دنیای رباتیک و اینترنت اشیاست. می‌تونی کلی خلاقیت به خرج بدی، سنسورهای مختلفی مثل سنسور اولتراسونیک بهش اضافه کنی و حتی ماشینت رو هوشمندتر کنی.

ما تو تیم آیسی‌مدار از اینکه تا انتهای این آموزش همراهمون بودی خیلی خوشحالیم. اگه موقع ساخت، تو سیم‌کشی یا کدهای آردوینو به مشکلی خوردی، حتما تو بخش نظرات همین پست برامون بنویس. خیلی مشتاقیم نتیجه کار و ایده‌های خلاقانه‌ت برای توسعه این ماشین رو بشنویم!

فایل‌های پیوست

INO ard_bluetooth_car.ino

تو میتونی اولین سازنده باشی!

اگه پروژه رو ساختی به اشتراک بزار و اعتبار هدیه بگیر

این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسی‌مدار بازنویسی و بهینه‌سازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.

آموزش‌های مشابه

گفتگو‌های کاربران

هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!