使用Blynk手机应用程序提供的超声波传感器和操纵杆

描述

项目概况

该项目的目标是使用 Blynk 手机应用程序提供的超声波传感器和操纵杆，仅使用超声波传感器和 IMU 的反馈来引导 Quade 通过简单的障碍路线。Wifi 将用于将数据从 msp432 传输到计算机，在那里可以对其进行解析并显示给操作员。

操纵杆功能 - 图片由 electronicwings.com 提供

 

项目范围

为了构建并运行该项目，我们将使用 MSP432 作为主要逻辑来中继和操作输入和输出。我们将附加多个模块，一个用于跟踪四足动物前方障碍物的超声波传感器，一个用于 360 度全方位视野的附加伺服器，一个通过 Arduino Uno 连接的 Wifi 模块，以及 Blynk 应用程序中的一个操纵杆。通过所有模块协同工作，Quade 将为用户提供其周围环境的“视图”，并且 Blynk 应用程序将用于导航 Quade 通过障碍物。这些模块是对基本 Quade 构建的补充，该构建包括多个伺服系统来控制其运动。中断用于检测物体是否在与机器人的碰撞路径中，从而导致控制 Quade 腿的伺服系统交替动作。

PCA9685 将用于控制单个伺服系统，该伺服系统本身由 MSP 配置。除了允许超声波传感器旋转的八腿伺服系统之外，还添加了一个额外的伺服系统。这种组合使传感器移动性增加了传感器的实用性，以查看更多周围环境并将有关环境的附加信息传输到控制器。

由于我们想无线控制机器人，我们将有一个 wifi 模块（ESP8266）。此外，Blynk 手机应用程序提供的操纵杆通过 Wifi 模块与 MSP 进行无线通信。超声波传感器数据通过无线方式将数据从 MSP 发送到控制器的计算机，从而实现有效的数据解析和显示。使用 Blynk 库简化了必要的工作，因为它已经包含一个应用程序接口。Wifi 模块使用 UART 通信协议进行编程以传输数据。

IMU 从 Quade 收集所有实时数据，然后 MSP 将其中继到控制器的计算机。I2C 协议用于在不同外设之间进行通信。操纵杆发送相对于 Quade 当前位置的相对值，从 Blynk 应用程序无线通信到 wifi 模块。

外围讨论

SG92R伺服电机

SG92 是一款经济型电机，能够为其尺寸提供大量扭矩。它重 9 克，仅 4 美元左右，是一款可以批量购买以满足多种需求的电机。它适用于低电压要求，并提供足够的扭矩来抬起我们的四足机器人。

Turnigy 纳米技术锂聚合物电池

这种 Lipoly 电池是一种便宜但性能好的来源。它的容量为 370 mAh，由 2 节电池组成，可提供高达 7.4 伏的电压。它的重量最小，只有 27 克。它具有 7.5 kW/kg 的高功率密度和良好的热控制。

超声波HC-SR04传感器

超声波 HC-SR04 传感器将帮助我们的四足机器人自行导航以避开任何障碍物。该传感器对我们来说是一个不错的选择，因为它的最大范围为 4 米。它的工作电压为 5 伏，符合我们可以从电池中提供的电量。有关 ECEN2440 类套件中包含的传感器的比较，请参见下表。

Wifi 模块 ESP8266 (ESP-01)

这款 wifi moule 体积小，易于连接到其他设备并使用 UART 运行。主要优点之一是该模块有一个名为 Blynk 的库，该库具有自己的应用程序功能，因此它使我们更容易处理和收集无线信息。我们只需要专注于编码模块将要发送的信息。

贸易研究

 

传感器讨论

该项目的目标是远程控制 Quade，而无需实际查看其周围环境。

https://youtu.be/NDwSs8cEHMg

软件图

 

引文和链接附录

阿达水果。“PCA9685 16 通道伺服驱动器” adafruit.com

• https://learn.adafruit.com/16-channel-pwm-servo-driver?view=all

CircuitDigest “连接伺服电机与 MSP430G2” circuitdigest.com

• https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/msp430-servo-motor-interfacing

Pololu “比较 1 类产品” pololu.com

• https://www.pololu.com/search/compare/261

Sparkfun Electronics “ESP8266ModuleV1-1095236.pdf” mouser.com

• https://www.mouser.com/datasheet/2/813/ESP8266ModuleV1-1095236.pdf

伺服信息

• https://docs.google.com/spreadsheets/d/1tAMV8BBCvW9y6RpHETiiSKwcVA41lHSZMghePJdmV5Y/edit#gid=0

HC-SR04 超声波传感器数据表

• https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Proximity/HCSR04.pdf

ADC 设置

• https://faculty-web.msoe.edu/johnsontimoj/EE2920/files2920/adc_14.pdf