ورکشاپ آموزشی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

ماشین کنترلی با موبایل و برد NodeMCU

رباتیک و هوشمندسازی
۰ نظر
۹۴ نفر
کد ۳۲۲۰

ساخت ربات‌ها و ماشین‌های متحرک همیشه یکی از جذاب‌ترین بخش‌های الکترونیک بوده. اما وقتی بتونی ماشینی بسازی که به جای استفاده از ریموت‌کنترل‌های فیزیکی جاگیر، مستقیما با گوشی موبایلت هدایت بشه، جذابیت کار چند برابر می‌شه. توی این آموزش می‌خوایم دقیقا همین ایده رو عملی کنیم.

برای قلب تپنده این پروژه از برد وای‌فای ESP8266 (مدل NodeMCU) استفاده می‌کنیم تا بتونیم ماشین رو به یک دستگاه اینترنت اشیا (IoT) تبدیل کنیم. نیازی نیست حتما شاسی‌های آماده و پیچیده بخری؛ ما قراره با ساده‌ترین وسایل مثل یک تکه کارتن مقوایی یا قطعات پرینت سه‌بعدی، بدنه این ربات رو سرهم کنیم.

روند کار خیلی ساده و لذت‌بخشه. اول شاسی و موتورها رو آماده می‌کنیم، بعد سراغ سیم‌کشی درایور موتور به برد اصلی می‌ریم و در نهایت با آپلود یک کد کوتاه، موبایلت رو به یک جوی‌استیک بی‌سیم تبدیل می‌کنیم. قطعات رو روی میز کارت آماده کن که بریم سراغ ساخت این ماشین هوشمند!

مرحله ۱

طراحی شاسی و نصب موتورهای گیربکس‌دار

برای بدنه این ماشین دو تا راه داری؛ یا می‌تونی شاسی رو با استفاده از پرینتر سه‌بعدی بسازی یا اینکه خیلی راحت از کارتن مقوایی استفاده کنی.

شاسی پرینت‌شده با فیلامنت PLA استحکام خیلی خوبی داره، اما چون ممکنه پرینتر سه‌بعدی در دسترس همه نباشه، روش ساخت با مقوا رو هم پیش می‌بریم. الگوهای برش دقیقا بر اساس ابعاد موتورهای گیربکس‌دار (موتور زرد) طراحی شدن تا قطعات راحت سر جای خودشون قرار بگیرن.

اول الگو رو روی یک کارتن محکم پیاده کن و برش بزن تا بیس اصلی ماشین آماده بشه. حالا موتورهای DC رو با چسب حرارتی روی شاسی بچسبون و کمی صبر کن تا کاملا محکم بشن. با این کار فاصله محوری ماشین شکل می‌گیره و آماده مرحله بعد می‌شیم.

مرحله ۲

سیم‌کشی قطعات و اتصال درایور موتور

توی این پروژه نیازی به بردبورد نداریم و قطعات رو مستقیما با سیم‌های جامپر به هم وصل می‌کنیم تا مدارمون جمع‌وجورتر بشه. قبل از هر کاری، حتما پین منفی باتری رو به پایه GND درایور موتور و همچنین پایه GND برد NodeMCU متصل کن تا زمین مدار یکپارچه بشه.

حالا قطب مثبت باتری رو به ورودی 12 ولت درایور موتور وصل کن. برای تأمین برق برد وای‌فای، پایه 5 ولت درایور رو به پین Vin روی NodeMCU متصل کن. بعد از تأمین تغذیه، باید پین‌های فرمان رو طبق لیست زیر سیم‌کشی کنی:

  • پایه ENA به پین GPIO14 یا همون D5
  • پایه ENB به پین GPIO12 یا همون D6
  • پایه IN_1 به پین GPIO15 یا همون D8
  • پایه IN_2 به پین GPIO13 یا همون D7
  • پایه IN_3 به پین GPIO2 یا همون D4
  • پایه IN_4 به پین GPIO0 یا همون D3

در نهایت، سیم‌های موتورهای گیربکس‌دار رو به ترمینال‌های خروجی درایور موتور وصل کن. دقت کن که اتصالات محکم باشن تا موقع حرکت، سیمی جدا نشه.

برای اینکه مدارت پایدارتر باشه و فضای کمتری اشغال کنه، می‌تونی سیم‌ها رو مرتب کنی و با بست کمربندی ببندی. این کار از کشیدگی و قطعی‌های احتمالی هم جلوگیری می‌کنه.

اگر دوست داری پروژه‌ات خیلی حرفه‌ای‌تر بشه، بعدها می‌تونی این مدار رو روی یک برد سوراخ‌دار لحیم کنی یا حتی براش یک PCB اختصاصی طراحی کنی. فعلا همین اتصالات جامپری برای راه‌اندازی ماشین ما کاملا جواب میده.

مرحله ۳

آپلود کدهای برنامه روی برد وای‌فای

حالا نوبت به بخش نرم‌افزاری می‌رسه. برد رو با کابل به کامپیوترت وصل کن و نرم‌افزار آردوینو رو باز کن. کدهای پروژه رو مستقیما داخل محیط نرم‌افزار کپی کن.

اگر با برنامه‌نویسی آشنایی داری می‌تونی اسم شبکه وای‌فای (SSID) رو تغییر بدی، اما اگر تازه‌کاری، پیشنهاد می‌کنم به تنظیمات پیش‌فرض دست نزنی.

از منوی Tools نرم‌افزار، نوع برد رو روی ماژول ESP8266 تنظیم کن و پورت COM صحیح رو انتخاب کن. حالا دکمه آپلود رو بزن و چند لحظه صبر کن تا کدها با موفقیت روی حافظه برد قرار بگیرن.

بعد از آپلود، کابل رو جدا کن و تغذیه باتری رو روشن کن. اگر همه مراحل رو درست رفته باشی، چراغ ال‌ای‌دی روی برد روشن می‌شه و وقتی با موبایلت شبکه‌های وای‌فای اطراف رو جستجو کنی، اسم ماشین کنترلی خودت رو می‌بینی.

مرحله ۴

ساخت و نصب چرخ هرزگرد جلویی

این ربات ما کلا سه تا چرخ داره؛ دو تا چرخ عقب که به موتورها وصل هستن و یک چرخ آزاد در جلو برای حفظ تعادل. برای ساخت محور این چرخ هرزگرد، به یک تکه نی پلاستیکی یا لوله خیلی باریک نیاز داریم.

اگر لوله پلاستیکی دم دستت نیست، می‌تونی یک تکه کاغذ رو محکم رول کنی و با چند قطره چسب قطره‌ای بهش استحکام بدی. این لوله رو در قسمت جلویی شاسی بچسبون. حالا چرخ رو سر جاش قرار بده و با رد کردن یک محور از وسط لوله، اون رو مهار کن. به همین راحتی اسکلت مکانیکی ماشین کامل شد! حالا دیگه وقتشه که قطعات الکترونیکی رو سوار کنیم و به این شاسی جان بدیم.

مرحله ۵

مونتاژ نهایی قطعات روی شاسی

اول از همه، جا باتری رو با چسب حرارتی روی قسمت انتهایی شاسی محکم کن. باتری‌های لیتیوم‌یون رو داخلش قرار بده و بعد درایور موتور رو هم در نزدیکی اون بچسبون تا سیم‌کشی‌ها خیلی کشیده نشن.

برای قرار دادن برد کنترلر، بهتره اون رو مستقیم روی مقوا نچسبونی. یک تکه پلاستیک کوچک رو به عنوان پایه زیر برد قرار بده و بعد با کمی چسب حرارتی سر جاش فیکسش کن. با انجام این کار، مونتاژ ماشین تکمیل می‌شه و همه‌چیز برای تست نهایی آماده است.

مرحله ۶

اتصال موبایل و هدایت ماشین رباتیک

وصل شدن موبایل به ماشین خیلی ساده است. کافیه وای‌فای گوشی رو روشن کنی، تغذیه ربات رو وصل کنی و به شبکه‌ای که برد می‌سازه متصل بشی.

حالا وارد مرورگر یا اپلیکیشن کنترلی روی گوشیت شو تا دکمه‌های هدایت روی صفحه ظاهر بشن. با این رابط کاربری می‌تونی ماشینت رو به چهار جهت اصلی هدایت کنی. سرعت پاسخ‌دهی مدار به فرمان‌های موبایل فوق‌العاده است و کنترل کردنش حسابی لذت‌بخشه. یادت نره که قبل از حرکت توی محیط‌های باز، حتما از پر بودن شارژ باتری‌ها مطمئن بشی تا وسط کار ارتباط قطع نشه.

مرحله ۷

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

ساخت یک ماشین کنترلی هوشمند بدون نیاز به ریموت‌های فیزیکی سنگین، یکی از شیرین‌ترین تجربه‌ها در دنیای الکترونیک و اینترنت اشیاست. وقتی می‌بینی دست‌سازه‌ات با فرمان‌های لمسی موبایل در محیط حرکت می‌کنه، تمام خستگی مونتاژ از بین میره. پیشنهاد می‌کنم همین امروز قطعاتش رو آماده کنی و دست به کار بشی.

اگر توی مراحل ساخت، سیم‌کشی یا آپلود کدها به مشکلی خوردی، حتما توی بخش نظرات آیسی‌مدار برامون بنویس تا سریع راهنماییت کنیم. بی‌صبرانه منتظر دیدن ربات‌های خفنی که می‌سازی هستیم!

فایل‌های پیوست

STL 3d printed frame.stl
INO robot_car_code.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!