基於Arduino UNO開發板無線連接伺服電機方案設計

2021-01-09 電子發燒友
基於Arduino UNO開發板無線連接伺服電機方案設計

風箏 發表於 2021-01-09 11:47:36

在機器人中使用伺服電機進行精確控制很常見。在本文中，我們將向您展示如何使用Arduino UNO開發板無線連接一個伺服電機，並且通過藍牙連接一臺Android設備。我們已經介紹過如何使用Arduino開發板控制伺服電機，這次我們使用無線藍牙模塊HC-06控制伺服電機。

所需的材料

●    Arduino UNO開發板

●    HC-05或HC-06藍牙模塊

●    伺服電機

●    Playstore的Roboremo App

●    麵包板

●    連接導線

HC-06藍牙模塊

藍牙可以運行在以下兩種模式：

1.    AT指令設置模式

2.    工作模式

在AT指令設置模式下，我們可以配置藍牙屬性，如藍牙信號的名稱、密碼、運行波特率等。工作模式是我們可以在PIC單片機和藍牙模塊之間發送和接收數據的一種模式。因此，在本教程中，我們將僅使用工作模式進行測試。AT指令設置模式保留為默認設置。設備名稱將是HC-05，密碼將為0000或1234，最重要的是所有藍牙模塊的默認波特率為9600。

該模塊工作在5V電源，信號引腳工作在3.3V，所以模塊內部安裝有一個3.3V穩壓器。因此我們不必擔心。在六個引腳中工作模式只使用了四個引腳。引腳連接表如下所示

序號 HC-05模塊的引腳 MCU的引腳 PIC的引腳 1 Vcc Vdd 第31腳 2 Gnd Gnd 第32腳 3 Tx RC6 / Tx / CK 第25腳 4 Rx RC7 / Rx / DT 第26腳 5 State NC NC 6 EN(Enable) NC NC

電路原理圖

使用Arduino開發板藍牙控制伺服電機的電路圖：

配置Roboremo App以控制伺服電機

第1步： 從Android Play商店下載Roboremo應用程式並將其安裝到您的智慧型手機中。安裝完成後，您將看到如下圖左側所示的應用程式窗口，然後點擊「Menu」按鈕，您將看到如下圖右側所示的窗口：

第2步： 然後點擊「connect」按鈕，你會看到如下圖3所示的窗口，然後你需要選擇'Bluetooth RFCOMM'，然後你就可以將HC-06藍牙模塊連接到Android應用'Roboremo'。

第3步： 連接HC-06藍牙模塊後，返回到第2步右側的窗口，然後點擊'edit ui'按照您的需要創建用戶界面。

當點擊''edit ui"時，您將再次看到圖1所示的窗口，然後在屏幕上的任意位置點擊屏幕，您將看到如下圖所示的應用程式窗口，並選擇「Button」以獲得一個按鈕模板。

第4步： 選擇按鈕模板後，您將在屏幕上獲得一個按鈕進行編輯。您可以調整大小並將結構移動到屏幕的任何位置。現在，為了設置通過藍牙點擊發送的值，需要設置「set press action」，並鍵入您想要從該特定按鈕發送的值。就像我們通過按下Roboremo android應用程式中的'Start'按鈕發送'1'來旋轉伺服。

第5步： 最終我們設計了一個用戶界面來使用智慧型手機來控制伺服電機。

代碼和說明

本文末尾給出了使用藍牙控制伺服電機的完整Arduino代碼。

Arduino自帶有伺服電機庫，它處理所有PWM相關的事情來旋轉伺服，你只需要輸入你想旋轉的角度，然後使用函數servo1.write(angle)即可；該函數將使伺服電機旋轉到所需的角度。

因此，我們首先定義伺服電機庫和軟體串行庫用於定義Rx和Tx引腳。

#include

#include

在下面的代碼中，我們正在初始化Arduino的Rx和Tx引腳，為伺服電機和其他事情定義變量。

Servo myServo;

int TxD = 11;

int RxD = 10;

int servoposition;

int servopos;

int new1;

SoftwareSerial bluetooth(TxD, RxD);

現在，將所有變量和組件設置為初始階段。在這裡，我們使用Arduino開發板的第9腳連接了伺服電機，並將伺服電機的初始位置設置為0度。串行和藍牙通信的波特率也設置為9600。

void setup() {

int pos=0;

myServo.attach(9);

myServo.write(0);

Serial.begin(9600);       // start serial communication at 9600bps

bluetooth.begin(9600);

}

在void loop()函數中，Arduino將始終檢查輸入值，並根據智慧型手機接收到的值旋轉伺服器。所有的值將通過串行通信接收。

如果該值為0，伺服將旋轉到0度。同樣，如果我們從藍牙應用程式發送45、90、135和180，則伺服器將分別旋轉到45、90、135和180度角。

void loop() {

if (bluetooth.available()){

String value = bluetooth.readString();

servoposition = value.toInt();

if (value.toInt() == 0){

Serial.println(servoposition);

myServo.write(0);

}

if (value.toInt() == 45){

Serial.println(servoposition);

myServo.write(45);

}

if (value.toInt() == 90){

Serial.println(servoposition);

myServo.write(90);

}

if (value.toInt() == 135){

Serial.println(servoposition);

myServo.write(135);

}

if (value.toInt() == 180){

Serial.println(servoposition);

myServo.write(180);

}

如果我們通過按下開始按鈕發送值'1'，伺服將一直旋轉，直到按下停止按鈕。在這裡我們按下停止按鈕時發送'2'，Arduino開發板讀取後，它將跳出while循環，伺服電機停止旋轉。

while(value.toInt()==1){

if (bluetooth.available())

{

value = bluetooth.readString();

Serial.println(value);

if (value.toInt()==2)

{Serial.println("YYY");  break; }

}

servopos++;

delay(30);

Serial.println(servopos);

myServo.write(servopos);

if (servopos ==180 )

{servopos=0;break;}   

}   

}

}

使用藍牙的伺服電機控制的工作過程

在這個項目中，我們使用Android應用程式「Roboremo」來控制伺服電機。在這個應用程式的界面中，我們創建了5個按鈕來控制伺服電機，如前所述。每個按鈕的功能在下表中給出：

序號 按鈕名稱 發送值 描述 1 Start 1 該按鈕用於開始將伺服從0°旋轉到180°。 2 Stop 2 該按鈕用於在任何時候停止伺服。 3 0⁰ 0 該按鈕用於將伺服旋轉至0°。 4 90⁰ 90 該按鈕用於將伺服旋轉至90°。 5 180⁰ 180 該按鈕用於將伺服旋轉至180°。

因此，通過在Android應用程式Roboremo上按下這些按鈕，數據將通過智慧型手機的藍牙發送到HC-06藍牙模塊。Arduino接收來自該HC-06模塊的數據，然後根據代碼中按鈕表示的角度旋轉伺服電機。我們也可以編寫角度45和135的代碼，但由於Roboremo應用程式的限制，只能創建5個按鈕，所以我們跳過了這兩個按鈕。

通過使用這種方式，我們可以使用藍牙將數據從智慧型手機發送到Arduino開發板，然後以無線方式控制伺服器。這可以用於許多應用程式，如玩具車、機器人等。
編輯：hfy

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