Autori:

• Radu Nichita
• Cristian Olaru

Am ales să realizăm acest proiect ca să trecem la PM cu notă bună :) (acuma sperăm și să ne iasă).

• participarea la concursul Perpetuum, unde am realizat un automat de dat pagini
• dorința de a realiza un robot, ce poate evita obstacolele și să să fie controlat de pe telefon. (acesta poate fi apoi îmbunătățit pentru a filma și a monitoriza locuința de la distanță).

• în primă fază, vrem să facem un robot care poate fi controlat printr-un joystick.
• în a doua fază, vrem ca robotul să fie capabil să evite obstacolele folosind un senzor.
• în a treia fază, vrem să schimbăm modul de controlare al robotului, prin adăugarea unui modul Bluetooth și realizarea interacțiunii cu o aplicație ( Bluetooth Terminal).

• Placă de dezvoltare compatibilă cu Arduino UNO (ATmega328p și CH340)
• Kit Robot cu 2 Motoare
• Modul cu Driver de Motoare Dual L298N Rosu
• Modul Bluetooth Master Slave HC-05 cu Adaptor (compatibil 3.3 V si 5 V)
• Fire Colorate Tată - Tată
• Fire Colorate Mamă - Mamă
• Fire Colorate Mamă - Tată
• Sensor Ultrasonic HC-SR04
• 2 * Suport Baterii cu Capac
• și ce s-a mai găsit pe Optimus Digital …

• lipire fire de motoare folosind un pistol de lipit (orice Letcon e bun)
• prima componententă fixată pe șasiu au fost motoarele, la care s-au atașat roțile.
• urmează montarea roții pivotante a robotului.
• conectarea a doi suporți, a câte 4 baterii de 1,5V fiecare, în serie(pentru a asigura tensiunea necesară de 12V, pentru driverul de motoare L298N, urmată de fixarea (cu șuruburi) pe șasiu.
• montare driver de motoare deasupra celor doi suporți (care au capac, pentru a asigura izolarea electrică)
• fixare Arduino pe șasiu și conectare pini între plăcuța și driverul de motoare.
• montare suport plastic în fața robotului. (pentru design + modul Bluetooth în spate și senzor ultrasonic în fața, pentru a da impresia de robot Wall-E
• fixare modul + senzor + conectarea pinilor cu pini de Arduino.

Pentru schema electrică am folosit Eagle și am atașat schema la secțiunea de Resurse

Dezvoltarea codului s-a realizat folosind Arduino IDE și am biblitoteca externă SoftwareSerial pentru a realiza conexiunea cu modulul Bluetooth.

Pași funcționare:

• Utilizatorul deschide aplicația Bluetooth Terminal.
• Având funcția de Bluetooth activată pe telefonul mobil, el se va conecta la dispozitivul HC-05.
• El va putea da următoarele comenzi robotului:
  • w = mișcare înainte
  • a = rotire stânga, urmată de oprire (pentru a simula o rotire pe loc)
  • d = rotire dreapta, urmată de oprire (pentru a simula o rotire pe loc)
  • s = mișcare înapoi, urmată de oprire
  • q = oprirea robotului
• De ce toate operațiile în afară de w necesită oprire? Pentru că partea frontală a robotului are montat un senzor ultrasonic, capabil să detecteze obstacolele din față. El se va opri automat când va ajunge la o distanță apropiată de acestea, fără a se ciocni de ele.

#include <SoftwareSerial.h>
 
 
#define DELTA_SPEED 10 // increase / decrease in speed;
#define MIN_SPEED_ALLOWED 120
#define BALANCE_DIFFERENCE 17
 
#define SPEED 127
#define SPEED_TURNING 100
 
#define UP_DIRECTION 'w'
#define DOWN_DIRECTION 's'
#define STOP_DIRECTION 'q'
#define LEFT_DIRECTION 'a'
#define RIGHT_DIRECTION 'd'
 
int In3 = 8; // left wheel - int3
int In4 = 9; // left wheel - int4
int In2 = 12; // right wheel - int2
int In1 = 13; // right wheel - int1
int ENA = 5; // left wheel
int ENB = 6; // right wheel
int robot_speed = 0;
 
 
bool goesForward = false;
bool moving = false;
int rx_pin = 4; // pin 4 as RX
int tx_pin = 2; // pin 2 as TX
 
 
SoftwareSerial BTSerial(tx_pin, rx_pin);
 
char bt_data;
String arduino_data;
 
 
void setup()
{
 
 
  pinMode(In1, OUTPUT);
  pinMode(In2, OUTPUT);
  pinMode(ENA, OUTPUT);
 
  pinMode(In3, OUTPUT);
  pinMode(In4, OUTPUT);
  pinMode(ENB, OUTPUT);
 
  digitalWrite(In1, LOW);
  digitalWrite(In2, HIGH);
 
  digitalWrite(In3, LOW);
  digitalWrite(In4, HIGH);
 
  analogWrite(ENA, robot_speed);
  analogWrite(ENB, robot_speed);
 
  BTSerial.begin(9600);
  Serial.begin(9600);
  delay(1000);
}
 
 
void moveForward() {
 
 if(!goesForward || !moving) {
    moveStop();
    goesForward = true;
    moving = true;
    digitalWrite(In1, LOW);
    digitalWrite(In2, HIGH);
 
    digitalWrite(In3, LOW);
    digitalWrite(In4, HIGH);
 
    for (; robot_speed < SPEED; robot_speed +=2) {
      analogWrite(ENA, robot_speed + BALANCE_DIFFERENCE);
      analogWrite(ENB, robot_speed);
      delay(5);
   }
  }
}
 
void moveStop() {
    for (; robot_speed > 0; robot_speed -=2) {
      analogWrite(ENA, robot_speed + BALANCE_DIFFERENCE);
      analogWrite(ENB, robot_speed);
      delay(5);
   }
    robot_speed = 0;
    analogWrite(ENA, robot_speed);
    analogWrite(ENB, robot_speed);
    moving = false;
}
 
void moveBackward() {
 if(goesForward || !moving) {
    moveStop();
    moving = true;
    goesForward=false;
    digitalWrite(In1, HIGH);
    digitalWrite(In2, LOW);
    digitalWrite(In3, HIGH);
    digitalWrite(In4, LOW);
    for (; robot_speed <SPEED; robot_speed +=2) {
      analogWrite(ENA, robot_speed + BALANCE_DIFFERENCE);
      analogWrite(ENB, robot_speed);
      delay(5);
   }
  }
}
 
void turnLeft() {
  if (moving) {
    analogWrite(ENA, 0);
    analogWrite(ENB, SPEED);
    delay(300);
    robot_speed = SPEED;
    for (; robot_speed > 0; robot_speed -=2) {
      analogWrite(ENB, robot_speed);
      delay(5);
   }
    analogWrite(ENA, 0);
    analogWrite(ENB, 0);
    moving = false;
  }
}
 
void turnRight() {
  if (moving) {
    analogWrite(ENA, SPEED);
    analogWrite(ENB, 0);
    delay(300);
    robot_speed = SPEED;
    for (; robot_speed > 0; robot_speed -=2) {
      analogWrite(ENA, robot_speed);
      delay(5);
   }
    analogWrite(ENA, 0);
    analogWrite(ENB, 0);
    moving = false;
  }
}
 
void loop() {
  if (BTSerial.available()) {
    bt_data = BTSerial.read();
    if (bt_data == UP_DIRECTION) {
      moveForward();
    } else if (bt_data == DOWN_DIRECTION) {
      moveBackward();
    } else if (bt_data == STOP_DIRECTION){
      moveStop(); 
    } else if (bt_data == LEFT_DIRECTION) {
      turnLeft();
    } else if (bt_data == RIGHT_DIRECTION) {
      turnRight();
    }
  }
}

Acest proiect a fost primul realizat fizic și a combinat multe noțiuni de la materiile de hardware și software. A fost interesant că am putut alege piesele și am avut control deplin asupra proiectului. Partea de asamblare a robotului în sine a fost cea mai challenging, necesitând câteva zile de lipit, aranjat și legat piese. La final, putem zice că a fost o experiență inedită, în care am aplicat majoritatea noțiunilor învătate în cursurile și laboratoarele de PM.

02.06.2021 - terminăm de scris documentația pentru proiect. DariusCell is now complete. (+ temele la SO).

01.06.2021 - ziua Copilului.

26.05.2021 - “Baterii alimentate pe bază de consum puternic de alcool. A nu se lăsa la îndemâna copiiilor!”

26.05.2021 - Am conectat senzorul ultrasonic și am făcut testele și videoclipul de prezentare a lui DariusCell.

25.05.2021 - Legare VCC la ground și invers, circuitul ideal.

24.05.2021 - Am reușit să punem Bluetooth și am comandat un nou senzor ultrasonic, cel actual fiind defect.

23.05.2021 - Terminare Tema4SO + am reușit să învartim roțile din robotului din cod.

22.05.2021 - Radu: Cristi, iese fum … Cristi: Termină cu glumele proaste. (3 seconds later Cristi ia șurubelnița și zvârle bateriile din suport pe jos). Radu: Ia o bere!

21.05.2021 - mergem să lipim robotul fără să luăm piesele. Bonus, făceam alimentarea la 6V în loc de 12V, cât era necesar pt L298N. GG!

30.04.2021 - adăugare schemă electrică

25.04.2021 - DariusCell was born.

• Documentația proiectului în format pdf

• Un scurt videoclip cu controlarea robotului se poate găsi aici

• Schema electrică schema_electrica2021.sch

• L298N Datasheet

• HC-05 Bluetooth module Datasheet

• Ultrasonic Module HC - SR04

• PWM

• Tutorial Youtube