Tanc cu Tureta Controlabilă prin Bluetooth/WiFi

Proiectul constă în realizarea unui vehicul tip tanc controlat de la distanță, echipat cu o turetă mobilă capabilă să tragă proiectile. Controlul se face prin Bluetooth sau WiFi, oferind utilizatorului posibilitatea de a manevra tancul și tureta în timp real.

Scopul principal este de a construi un tanc telecomandat cu funcționalități avansate, inclusiv:

• Mișcare pe teren variat
• Controlul turetei pe două axe

Toate acestea sunt comandate printr-o interfață mobilă sau web.

1. La pornire, tancul se conectează la dispozitivul de control (telefon sau PC) prin Bluetooth sau WiFi.
2. Utilizatorul trimite comenzi pentru:
   • deplasare (W, A, S, D)
   • rotirea turetei (J/L)
   • înclinarea turetei (I/K)
   • tragere (SPACE)
   • frana (X)
3. Microcontrollerul interpretează comenzile și controlează motoarele și servomotoarele.

• 2x baterii Li-Ion 18650
• Modul BMS 2S
• Suport baterii 2x 18650
• Modul LM2596 cu voltmetru
• Modul Bluetooth HC-05
• Arduino Uno R3
• 2x motoare GA12-N20 6V
• Driver motoare L298N
• 2x servomotoare SG90
• Suport pan/tilt pentru SG90
• Șasiu imprimat 3D
• Senile și roți pentru șasiu

• Motoare DC → Driver L298N → Arduino D2–D5
  1. IN1 → D2 (PD2) — Motor stânga înainte
  2. IN2 → D3 (PD3) — Motor stânga înapoi
  3. IN3 → D4 (PD4) — Motor dreapta înainte
  4. IN4 → D5 (PD5) — Motor dreapta înapoi
  5. PWM Motor Stânga → D9 (PB1 / OC1A)
  6. PWM Motor Dreapta → D10 (PB2 / OC1B)

• Servomotor Pan (Rotație turetă) → D13 (PB5)

• Servomotor Tilt (Înclinare turetă) → D12 (PB4)

• Servomotor Tragere (opțional, partajează pin cu PWM) → D9 (PB1)

• Bluetooth HC-05 → SoftwareSerial(D8, D7)
  1. TX HC-05 → D8 (PB0) — RX software
  2. RX HC-05 → D7 (PD7) — TX software

• 2x Baterii Li-Ion 3.7V (tip 18650) conectate în serie → tensiune totală: 7.4V – 8.4V
• Baterii → BMS 2S (protecție la supra-descărcare, supra-încărcare și scurtcircuit)
• BMS OUT+ și OUT− → Întrerupător principal (ON/OFF)
• Întrerupător → Modul coborâtor de tensiune LM2596 / LM2598
  1. LM2598 reglează tensiunea la 5V stabil
• LM2598 →
  1. Arduino (prin pin Vin sau direct 5V)
  2. Servomotoare (alimentare externă pentru a evita suprasarcina pe Arduino)

• Este important ca servomotoarele să fie alimentate direct din LM2598, nu prin 5V de pe Arduino, din cauza curentului mare necesar în sarcină.
• Dacă se folosește servomotorul de tragere pe pinul D9, acesta nu mai poate fi folosit simultan cu PWM pentru motorul stânga (OC1A).
• BMS-ul 2S este esențial pentru siguranță și durata de viață a bateriilor Li-Ion.

• Inițializare module: motoare, servo, comunicare serială/Bluetooth
• Recepționare comenzi:
  1. `W`, `A`, `S`, `D` → deplasare înainte/înapoi/stânga/dreapta
  2. `Q`, `E` → scade/crește viteza
  3. `X` → frână de urgență
  4. `I`, `K` → turetă sus/jos
  5. `J`, `L` → turetă stânga/dreapta
• Control motoare DC prin DRV8833 cu semnal PWM (Timer1)
• Control servomotoare (pan/tilt) cu bibliotecă Servo.h
• Comenzi transmise prin modul Bluetooth (HC-05) sau consolă serială
• Oprire automată la timeout dacă nu se mai primesc comenzi (siguranță)

• Modul PWM:
  1. Inițializare Timer1 pentru generarea semnalului PWM către motoare
  2. Timer0 utilizat pentru buzzer
• Modul Bluetooth/Serial:
  1. Comunicare bidirecțională cu dispozitive externe
  2. Interpretare comenzi primite și trimitere mesaje debug
• Modul de control turelă:
  1. Control fin al unghiului de înclinare și rotație
  2. Timeout după ultima comandă pentru evitarea mișcărilor continue
• Modul de siguranță:
  1. Timeout motoare (200 ms)
  2. Timeout servo (200 ms)
  3. Funcție `brakeMotors()` pentru frânare activă

Laboratorul 0 – GPIO → folosit pentru configurarea pinilor motoarelor, buzzerului și controlul servomotoarelor (setare ieșiri digitale cu DDR și PORT).

Laboratorul 1 – UART → folosit pentru comunicarea serială prin USB (`Serial`) și Bluetooth (`SoftwareSerial`) pentru recepția comenzilor și debug.

Laboratorul 3 – Timere / PWM → - Timer1 (mod Fast PWM) este folosit pentru generarea semnalului PWM pentru motoarele DC, controlând viteza acestora prin pinii OCR1A (D9) și OCR1B (D10). - Timer0 (mod Fast PWM) este folosit pentru activarea buzzerului prin OC0A (pinul D6), generând un semnal sonor temporizat.

După pornirea sistemului, se realizează următoarele inițializări: - Se configurează pinii pentru motoare, buzzer și PWM (`setupPWM()`). - Se atașează servomotoarele la pinii 12 și 13 și se setează poziția inițială (90°). - Se initializează comunicația serială cu PC-ul și Bluetooth.

1. Recepție Comenzi:

 Comenzile sunt primite de la utilizator prin Bluetooth sau consolă serială. Funcția `handleCommand()` interpretează literele primite (`W`, `A`, etc.) și activează comportamentul asociat.

2. Control Motoare DC:

1. Se folosesc 4 pini digitali (IN1–IN4) pentru sensul de rotație.
2. Semnalul PWM este aplicat pe OCR1A și OCR1B pentru controlul vitezei.
3. Se suportă control de direcție, frânare activă (`brakeMotors()`), diagonală și timeout automat.

3. Control Turelă Servo:

1. La primirea comenzilor `I`, `K`, `J`, `L`, turelă se mișcă incremental (1°/pas) timp de 200ms.
2. Servomotoarele sunt controlate cu funcții `Servo.write()`.

4. Siguranță (Timeout):

1. Dacă nu se primesc comenzi de motor timp de 200 ms, acestea sunt oprite automat (`stopMotors()`).
2. La fel, comenzile de servomotoare sunt valabile doar timp de 200 ms.

- `setupPWM()`: configurează Timer1 în mod Fast PWM pentru controlul motoarelor pe OCR1A (D9) și OCR1B (D10).

- `beepBuzzer(uint8_t durationMs)`: pornește buzzerul folosind Timer0 pentru o durată specificată, pentru feedback sonor (ex: confirmare frână).

- `handleCommand(char cmd)`: interpretează comenzile primite de la utilizator și apelează funcțiile corespunzătoare (motor, servo, buzzer).

- `stopMotors()`: dezactivează toți pinii de control motor și oprește PWM.

- `brakeMotors()`: activează frâna motoarelor (toți pinii HIGH) și declanșează buzzerul pentru 100 ms.

- `moveDiagonal(char a, char b)`: gestionează combinațiile de taste pentru mișcare diagonală (`WA`, `WD`, `SA`, `SD`), activând doar motoarele necesare.

• Control complet al vehiculului prin aplicație.
• Rotație și înclinare turetă funcțională.
• Sistem stabil și extensibil (ex: cu streaming video sau senzori).

Proiectul demonstrează un sistem robotic funcțional și modular. Integrarea Bluetooth/WiFi, controlul pe două axe și tragerea automatizată oferă o platformă excelentă pentru învățare în domeniul roboticii și sistemelor încorporate.

• https://github.com/Destroyer6969123/Proiect_PM – Cod
• Poze și video demonstrativ (de adăugat după construcție)