HandMade32.ru - сделай своими руками

Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)



Здравствуйте, всем хорошего дня. Недавно ко мне в руки попала интересная игрушка. Это интерактивный робот Тобби. Игрушка интересная, робот продается в разобранном виде. Его надо вначале собрать по инструкции, затем уже можно играть. Я помогал собирать этого робота. Процесс сборки интересный, детали сделаны хорошо, а сборка продуманная. Конечно нужна осторожность при работе с ножом, которым необходимо отрезать лишние выступы. На самом роботе стоит 7+, но думаю, что для семилетнего ребенка сборка будет сложной. Ближе к делу. Робота собрали, запустили. У него есть два режима «Преследование» и «Изучение». В режиме «Преследования» Тобби движется за объектом, например, рукой, движущимся перед ним. Во втором режиме «Изучение» робот идет вперед и обходит препятствия. На первый взгляд интересно, но через 30 минут игры надоедает. Сам робот – гексапод, то есть шестиногий, а также в нем есть два белых светодиода, два фотодиода, два инфракрасных светодиода, зуммер, кнопка и два моторчика для движения. «Начинка» хорошая, но крайне скудный функционал. Вот я и решил поместить в Тобби полноценный программируемый контролер. Робот небольшой, поэтому нам понадобиться Arduino Pro Mini 5V. На основе Тобби можно сделать много разных самоделок, но сегодня я остановлюсь на управление Тобби Bluetooth пультом или телефоном на Android. Начнем, список необходимого:

– Робот Тобби от Bondibon
– Arduino Pro Mini 5V 16MHz
– Паяльник, припой, канифоль, провода
– Bluetooth модуль, HC-05 или HC-06
– Кнопка
– Разъемы PLS
– Bluetooth пульт или телефон на Android
– Термоклей
– Двусторонний скотч
– Небольшой Li-ion аккумулятор
– USB-TTL
Шаг 1 Сборка робота.
Прежде всего нам понадобиться робот Тобби. Его можно приобрести в магазинах детских игрушек:
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
Вырезаем все детали робота. Все выступы, оставшееся от упаковки, необходимо срезать. Если этого не сделать, выступы будут мешать движению робота. Собираем все, кроме пункта «Сборка головы» (страницы с 10 по 16), по инструкции, идущей вместе с Тобби:
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
Если у вас уже есть собранный робот Тобби, то достаточно раскрутить два самореза, чтобы открыть голову, а затем еще два, для отсоединения платы. Разобравшись с корпусом берем в руки плату контролера Тобби и переходим к следующему шагу.

Шаг 2 Модифицируем плату Тобби.
У нашего робота на плате стоит центральный микроконтроллер EM78P259N. У этого чипа стоит OTP ROM (One-Time-Programmable Memory), а это значит, что он прошивается лишь единожды. Поэтому вариант с заменой прошивки отпал сразу.

em78p259n.pdf

В качестве драйвера двигателей используется микросхема MX1208. Ее мы оставим, к ней будет подключать Arduino.

mx1208.pdf

Берем плату и отпаиваем с нее центральный микроконтроллер (микросхема EM78P259N, она посередине). Также рекомендую отпаять на время зуммер. Он мешает добраться паяльником к ножкам микросхемы, и будет мешать потом, при припаивании проводов:
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
С этой микросхемой уже ничего не сделаешь, поэтому главное выпаять аккуратно, так чтобы не повредить дорожки на плате. Если отломаете ножки микросхеме (EM78P259N) ничего страшного, главное – целые дорожки. С обратной стороны плата тоже должна быть цела:
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
Теперь берем тонкие провода и припаиваемся к посадочным контактам микросхемы. Нам нужны не все контакты. Провода припаиваем к следующим контактам, чтобы не перепутать номера контактов, смотрите Datashit к микросхеме (у Тобби стоит EM78P259ND18/SO18, то есть 18 контактов) . Или просто запомните, нумерация начинается от нижнего левого контакта, и идет против часовой стрелки. Также будет хорошо, если будете использовать цветные провода, чтобы знать какой к чему ведет или, просто приклейте к проводу кусок малярного скотча с надписью.

1 – левый фотодиод
2 – правый фотодиод
3 – инфракрасная подсветка (два светодиода включаются одновременно)
4 – это RESET микросхемы, к нему припаивать провод не нужно
5 – это Vss микросхемы, к нему припаивать провод не нужно
6 – светодиод левого глаза
7 – светодиод правого глаза
8 – зуммер
9 – припаивать провод не нужно
10 – к драйверу двигателей
11 – к драйверу двигателей
12 – к драйверу двигателей
13 – к драйверу двигателей
14 – это Vdd микросхемы, припаивать провод не нужно
15 – припаивать провод не нужно
16 – припаивать провод не нужно
17 – кнопка
18 – припаивать провод не нужно

Припаиваем все необходимые провода. После пайки проводов, не забудьте припаять на место зуммер. И фиксируем провода термоклеем:
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
Припаянные провода загибаем и выводим на заднюю сторону платы. Используя двусторонний скотч крепим Arduino на обратную сторону платы Тобби, посередине платы. Теперь необходимо припаять провода к Arduino. GND Arudino припаиваем к минусу от батарейного отсека. А Vin пока не трогаем. Провод для подключения кнопки удобнее брать с обратной стороны платы, также, как и припаять GND к минусу батарейного отсека. Также сразу же стоит припаять к Arduino провода для подключения Bluetooth модуля, а также провод GND (также, как и для Arduino от минуса батарейного отсека) для этого модуля. В общем паяем следующим образом:

Плата Тобби – Arduino
1 – A0 (14)
2 – A1 (15)
3 – D4
6 – D10
7 – D11
8 – D7
10 – D3
11 – D5
12 – D6
13 – D9
17 – D2
«-» – GND

Кнопку, как я уже говорил берем с обратной стороны платы. «-» – это минус от батарейного отсека, также удобно взять с обратной стороны платы. Выводи провода для Bluetooth модуля, их лучше сразу обжать в одну колодку:

Arduino – Bluetooth
D12 – Tx
D8 – Rx
GND – GND

В конечном итоге все должно выглядеть примерно так:
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
Перейдем к питания нашей электроники. Arduino и Bluetooth модуль скорее всего (мною проверено на практике) будут перегружаться при включении моторчиков из-за просадки напряжения. Поэтому, для решения этой проблемы, мы разделим питание. Питание для Arduino и Bluetooth модуля будем брать от маленького Li-ion аккумулятора. Подойдет аккумулятор от старого телефона. Припаиваем к нему провода и обжимаем концы чтобы получить удобные разъемные соединения:
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
Минус от аккумулятора припаиваем к минусу батарейного отсека, а плюсовой провод через кнопку, к Vin Arduino и Vcc Bluetooth. Вставляем плату Тобби вместе с Arduino в голову робота:
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
У нашего Тобби в верхней части головы есть черный кружок со впадиной посередине. В этом месте удобно разместить кнопку включения и колодку для подключения USB-TTL, для заливки скетча. В этой впадине делаем прорезь. В прорезь вставляем выключатель и колодку для заливки скетча. В колодке должны быть следующие провода: GND, Rx, Tx и DTR (или Reset для ручной перезагрузки при заливке скетча). Я специально разместил все это во впадине, практически не заметно, и не портит внешний вид Тобби:
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
Шаг 3 Подготовка и настройка Bluetooth модуля.
Для управления роботом можно использовать разные способы. Инфракрасный пульт, пульт на 433 MHZ, nRF24L01, Bluetooth или написать автономную программу поведения. Сегодня я остановлюсь на способе управление через Bluetooth канал связи. Для этого нам понадобиться HC-05 или HC-06. Если вы будете использовать пульт с Bluetooth, то у вас должно быть два HC-05 или HC-05 и HC-06. Все потому, что HC-06 может быть только ведомым и не может создавать пары для связи. У меня в пульте стоит HC-06. Вы можете изготовить такой же воспользовавшись инструкцией по изготовлению пульта на основе джойстика от Sega.

И добавить в него Bluetooth модуль, следуя указаниям инструкции.

Я буду использовать свой пульт:
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
При выборе модуля также обратите внимание что они продаются в двух вариантах. Сам модуль и модуль уже впаянный в специальную плату. Лучше брать второй вариант. Так как на плате уже есть стабилизатор напряжения на 3.3 вольта и удобно выведенные контакты.
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
Для нашего модуля необходимо провести первоначальную настройку. У меня в пульте стоит HC-06. Поэтому я буду ставить в робота Тобби HC-05 и настраивать его на связь с HC-06, который находиться в пульте. Поэтому я буду писать все команды для HC-05, если у вас другой модуль настройки будут другие. Подключаем Bluetooth модуль к USB-TTL для настройки по следующей схеме:

USB-TTL – Bluetooth
TX – RX
RX – TX
5V – VCC
GND –GND

Теперь нам нужно открыть окно терминала. Можно использовать Arduino IDE. Для начал необходимо выбрать правильный Com-порт во вкладке «Инструменты», «Порт». А затем выбрав пункт меню «Инструменты», открываем «Монитор пота». Для начала проверим, правильно ли мы все сделали. Для этого ставим скорость 38400 (если вы ранее ее не меняли) и ставим параметр отправки NL и CR. Вводим команду:
AT

Должен прийти ответ «ок». Если ответ получен переходим к дальнейшей настройке. Чтобы не путать модуль среди большого количества Bluetooth устройств зададим ему уникальное имя командой:
AT+NAME<имя>

Затем укажем модулю что он будет ведущим:
AT+ROLE=1

И что он должен подключиться только к тому Bluetooth устройству, адрес которого указан командой “AT+BIND”:
AT+CMODE=0

И указываем ему адрес устройства, к которому нужно подключиться командой:
AT+BIND:xxxx,xx,xxxxxx

Осталось установить скорость связи в 57600 командой:
AT+UART=57600,0,0

В случае ошибки или если что-то поло не так, введите команду, чтобы сбросить настройки на заводские:
AT+ORGL
Шаг 4 Окончательная сборка.
Собираем все вместе и размещаем в голове робота Тобби. Провода прокладываем через специально предусмотренные для этого пазы:
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
В самом начале кажется, что нереально впихнуть все это в Тобби. Но если правильно проложить провода все помещается:
Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)
Шаг 5 Редактирование и заливка скетча.
Если вы еще не скачали, то скачиваем Arduino IDE с официального сайта:

Скачиваем скетч для робота Тобби, для управления через Bluetooth:

tobby_m_bluetooth.rar

Если вы будете использовать не Bluetooth пульт, а, например, телефон на андроиде, то надо скачать приложение с Google Play. Таких приложение много, на мой взгляд самое удобное Arduino Bluetooth Control.
Настраиваем приложение на следующие команды:
W – Вперед
S – Назад
A – Поворот налево
D – Поворот направо
F – Стоп движение
G – Стоп движение
K – включить «глаза»
L – выключить «глаза»

Модернизация робота Тобби (Bluetooth управление)

Вопростема автоматически публикуется в соц. сети сайта – следите и там за ответами:




administrator

Только те, кто предпринимают абсурдные попытки, смогут достичь невозможного. - Альберт Эйнштейн

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.