التحكم في الاتجاه لمحرك DC عبر البلوتوث

 تحكم في سرعة واتجاه محرك التيار المستمر عبر البلوتوث من خلال تطبيق جوال.

الأشياء المستخدمة في هذا المشروع

اردوينو UNO

وحدة بلوتوث HC-06

يمكن استخدام وحدة HC-05 Bluetooth أيضًا

محركات تكساس إنسترومنتس المزدوجة H-Bridge L293D

محرك DC ، 12 فولت

تطبيقات البرمجيات والخدمات عبر الإنترنت

إلكترونيات بلوتوث     Bluetooth Electronics

وجدت هذا التطبيق في متجر Play ، ولكن لا تتردد في تكييف الكود لاستخدام تطبيقات أخرى ، وخيارات التخصيص في هذا التطبيق هي السبب في اختيارنا لاستخدامه.

قصة

الشهيق

كان مشروعنا الأولي هو بناء لوح تزلج كهربائي من الصفر ، يمكننا التحكم فيه باستخدام شريط التمرير في تطبيق على الهاتف. ومع ذلك ، يتطلب هذا أولاً القدرة على إرسال إشارة PWM عبر البلوتوث إلى Arduino ، بالإضافة إلى أمر لعكس اتجاه المحرك. لكوني مبتدئًا في Arduino ، كان علي أولاً البحث في الإنترنت بحثًا عن مشاريع من شأنها أن تكون بمثابة نقطة انطلاق نحو إنشاء مشروعي الخاص ، وذلك لتعلم المفاهيم الأساسية وتطبيقها. هذه نتيجة بضعة أسابيع من تعلم Arduino منذ البداية ، وسيسعدني معرفة ما إذا كان هذا بدوره قد ساعد أي شخص في تعلم شيء أو اثنين!

هذا البناء هو نموذج أولي صغير الحجم لما يمكن استخدامه على لوح التزلج ، ويجب أن يكون قابلاً للتطوير مع تعديلات طفيفة. سأقدم أولاً الأجزاء المطلوبة بالإضافة إلى بعض الشرح وراءها ، ثم الدائرة الكهربائية بالإضافة إلى الكود المصاحب ، وفي النهاية ستكون إرشادات حول كيفية تخصيص التطبيق للعمل مع البرنامج.

الأجزاء المطلوبة

سوف تحتاج:

اردوينو أونو أو نانو ؛

وحدة Bluetooth منخفضة الطاقة (BLE) ، مثل HC-06 وهو تابع فقط ، أو HC-05 الذي يمكن أن يكون سيدًا أو عبدًا. كلاهما سيعمل لأنه سيتم استخدام الوحدة كعبد. كما أنها تشترك في نفس الدبابيس الأربعة الوسطى ، وهي الوحيدة التي نحتاجها ؛

محرك L293D IC سائق. سيسمح لنا محرك الجسر H المزدوج ذو 16 سنًا بالتحكم في اتجاه الدوران وسرعة المحرك ؛

محرك 12V DC ؛

حزمة بطارية 12 فولت ؛

مصدر طاقة لاردوينو ؛

أسلاك توصيل ولوح.

الدائرة

ستتلقى HC-06 بيانات تسلسلية عند إرسالها من جهاز البلوتوث الرئيسي ، والتي سيتم توصيلها إلى Arduino من خلال دبابيس الاستلام / الإرسال ، RX / TX ، المتصلة بالدبابيس 5 و 4 من اللوحة. سيتم توصيل دبابيس GND و VCC على التوالي بـ GND و + 5V.

سيسمح لنا الجسر H في L293D بالتحكم في اتجاه دوران المحرك ، عن طريق فتح أو إغلاق زوج من المفاتيح ، 4 منها مرتبة على شكل حرف H ، ومن هنا جاء الاسم.

سائق المحرك هذا قادر أيضًا على قيادة محركين بسرعات مختلفة ، ولكن سيتم استخدام محرك واحد فقط لهذا المشروع.

لتمكين المحرك ، قم بتوصيل "Enable 1، 2" (pin1) و "Vcc1" (pin 16) to + 5V. قم بتوصيل "Vcc2" (دبوس 8) بإيجابية حزمة بطارية 12V. قم بتوصيل المسامير 4 و 5 و 12 و 13 بـ GND. قم بتوصيل "الإدخال 1" (الطرف 2) بالدبوس 10 من Arduino ، والذي سينقل إشارة pwm2 ، و "الإدخال 2" (الطرف 7) إلى الطرف 9 ، لـ pwm1. سيتيح لنا التبديل بين هذين الاتجاهين تبديل اتجاه الدوران. أخيرًا ، قم بتوصيل محرك التيار المستمر بالمخرجات 1 و 2 (الدبابيس 3 و 6).

إليك صورة لما يجب أن تبدو عليه عند توصيلها بلوح التجارب

البرنامج

تمت إضافة التعليقات للمساعدة في شرح الكود ، ولكن قد تكون هناك حاجة لمزيد من التوضيح.

pwm1 و pwm2 متضادان ، ويسمحان لنا بتبديل اتجاه الدوران. البيانات التسلسلية التي يرسلها التطبيق عبارة عن سلسلة ، c ، حيث ستكون بيانات السرعة والاتجاه. لإنجاز هذا العمل ، توجد السرعة في c [1] و c [2] و c [3] من السلسلة ، ولهذا السبب يجب استلامها كرقم مكون من 3 أرقام. لهذا السبب في التطبيق ، نقوم بتخصيص شريط التمرير لإرسال رقم بين 100 و 255. ويمكن بعد ذلك تعيين هذا على [0: 255] في Arduino تحت متغير سرعة جديد مثل:

new_speed = map(speed_value,100,255,0,255) 

ومع ذلك ، قررنا ببساطة طرح 100 من speed_value ، بحيث تنتمي السرعة إلى الفاصل الزمني [0: 155] ، حيث أن 155 كانت سريعة بما يكفي لنموذجنا الأولي.







#include<SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial bt_ser(4,5); //connected to RX and TX pins for serial data communication
char c[6];
int i=0,speed_value=0,send_value;
#define pwm1     9   //input 2
#define pwm2    10   //input 1
boolean motor_dir = 0;
void setup()
{
 Serial.begin(9600);
 bt_ser.begin(9600);
 pinMode(pwm1,   OUTPUT);
 pinMode(pwm2,   OUTPUT);
}
void loop()
{
  while(bt_ser.available())   //when data is transmitted
    {
      if(bt_ser.available()>0)
      {
        c[i] = bt_ser.read();   //reading the string sent from master device
        Serial.print(c[i]); 
        i++;  
      }
      if(c[i-1]=='N')    //if button is pressed
       {
         motor_dir = !motor_dir;     //toggle direction variable
         if(motor_dir)               //setting direction, pwm1 and pwm2 are opposites
           digitalWrite(pwm2, 0);
         else
           digitalWrite(pwm1, 0); 
       }
     }
      speed_value = (c[1]-48)*100+(c[2]-48)*10+(c[3]-48)*1;  //interpreting speed from string
      if(motor_dir)   //for a given direction
         {
           if(c[i-1]=='#'){   //if data has been transmitted from slider
             analogWrite(pwm1, speed_value-100);  //-100 so that when slider is on "0" speed is 0
             i=0;
           }
         }
       else{       //for opposite direction
         if(c[i-1]=='#'){
           analogWrite(pwm2, speed_value-100);
           i=0;
         }
       }
}   

التطبيق

قررنا استخدام تطبيق يسمى Bluetooth Electronics وجدناه في متجر Play ، لأنه يوفر خيارًا لإنشاء لوحات معلومات بالإضافة إلى تخصيص البيانات التي ترسلها المكونات الموجودة على لوحة القيادة ، أو كيفية تفاعلها مع بعضها البعض.

لإنشاء هذه الواجهة ، ستحتاج إلى تحرير لوحة تحكم جديدة ، ومن قائمة التحرير حدد شريط تمرير وزر ومربع نص.

يجب تحرير شريط التمرير على النحو التالي:

الحد الأدنى للقيمة: 100

القيمة القصوى: 255

إرسال سلسلة عند تغيير شريط التمرير

السلسلة تبدأ بـ: *

السلسلة تنتهي بـ: #

يجب تحرير الزر على هذا النحو (اترك النص فارغًا):

نص صحفي: ن

تحرير النص:

يمكنك بعد ذلك إضافة نص لتوضيح لوحة القيادة.

المخططات

التخطيطي الكهربائية

#include<SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial bt_ser(4,5); //connected to RX and TX pins for serial data communication
char c[6];
int i=0,speed_value=0,send_value;

#define pwm1     9   //input 2
#define pwm2    10   //input 1
 
boolean motor_dir = 0;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  bt_ser.begin(9600);
  pinMode(pwm1,   OUTPUT);
  pinMode(pwm2,   OUTPUT);
}

void loop()
{
  
   while(bt_ser.available())   //when data is transmitted
     {
       if(bt_ser.available()>0)
       {
         c[i] = bt_ser.read();   //reading the string sent from master device
         Serial.print(c[i]); 
         i++;  
       }
       if(c[i-1]=='N')    //if button is pressed
        {
          motor_dir = !motor_dir;     //toggle direction variable
          if(motor_dir)               //setting direction, pwm1 and pwm2 are opposites
            digitalWrite(pwm2, 0);
          else
            digitalWrite(pwm1, 0); 
        }
      }
       
       speed_value = (c[1]-48)*100+(c[2]-48)*10+(c[3]-48)*1;  //interpreting speed from string
       if(motor_dir)   //for a given direction
          {
            if(c[i-1]=='#'){   //if data has been transmitted from slider
              
              analogWrite(pwm1, speed_value-100);  //-100 so that when slider is on "0" speed is 0
              i=0;
            }
          }
        else{       //for opposite direction
          if(c[i-1]=='#'){
            
            analogWrite(pwm2, speed_value-100);
            i=0;
          }
          
        }
            
                
}