ROBOT ZUMO TERKENDALI WIFI: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Ikhtisar Perangkat Keras:

 RedBearLab CC3200:

Perangkat SimpleLink CC3200 Texas Instrument adalah MCU nirkabel yang mengintegrasikan inti ARM Cortex-M4 berkinerja tinggi yang berjalan hingga 80MHz yang memungkinkan pengembangan seluruh aplikasi dengan satu IC. Perangkat ini mencakup berbagai periferal termasuk antarmuka kamera paralel cepat, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C dan empat saluran ADC. Subsistem manajemen daya mencakup konverter DC-DC terintegrasi yang mendukung berbagai tegangan suplai dengan konsumsi daya rendah.

Fitur utama:- CC3200 Dual core MCU: Inti ARM Cortex-M4 pada 80 MHz untuk aplikasi dan inti ARM khusus untuk Pemrosesan Jaringan Wi-Fi

- 256KB RAM 1MB memori flash serial dengan sistem file untuk pengguna. - Mesin Crypto Perangkat Keras untuk Keamanan Cepat Tingkat Lanjut, Termasuk AES, DES, 3DES, SHA2 MD5, CRC, dan Checksum.

- Hingga 27 pin GPIO multipleks yang dapat diprogram secara individual, termasuk antarmuka kamera paralel cepat, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C, dan ADC empat saluran.

- Mesin Crypto yang Kuat untuk Koneksi Wi-Fi dan Internet yang Cepat, Aman dengan Enkripsi AES 256-Bit untuk koneksi TLS dan SSL.

- Teknologi SmartConfig, Mode AP, dan WPS2 untuk penyediaan Wi-Fi yang mudah dan fleksibel

 Robot Zumo v1.2:

Papan kontrol robot Zumo adalah pelindung yang ditujukan untuk digunakan dengan CC3200 atau perangkat yang kompatibel sebagai pengontrol utamanya. Ukurannya kurang dari 10 cm di setiap sisi. Ini menggunakan dua motor roda gigi mikro 75:1 HP untuk menggerakkan tapak, memberikan banyak torsi dan kecepatan tertinggi sekitar 2 kaki per detik (60 cm/s). Juga, ini termasuk pisau sumo stainless steel potong laser setebal 0,036 yang dipasang di bagian depan sasis untuk mendorong objek seperti robot lain, dan susunan sensor pemantulan yang dipasang di sepanjang tepi depan Zumo (di belakang pisau sumo) memungkinkan Zumo untuk mendeteksi fitur di tanah di depannya, seperti garis untuk mengikuti atau tepi untuk menghindari.

Fitur Utama:- Driver motor H-Bridge ganda.

- Bel.

- LED Pengguna dan Tombol Tekan.

- Akselerometer 3-sumbu, kompas, dan giroskop

Langkah 1: Pengaturan Perangkat Keras

Persyaratan Perangkat Keras:

 RedBearLab CC3200

 Robot Zumo untuk Arduino v1.2

 Dua sundulan jantan 2,54 mm

 Dua kabel jumper premium wanita-wanita

 Empat baterai AA

Mulai dari Zumo Robot for Arduino v1.2 yang telah dirakit sebelumnya, hanya ada beberapa langkah untuk membuat Zumo CC3200 baru:

 Menyolder deretan header ke pelindung Zumo Panduan Pengguna Pololu Zumo Shield untuk Arduino menjelaskan secara rinci cara merakit robot Zumo dari kit dan, di halaman 16, cara membongkarnya cukup untuk menambahkan komponen baru. Proses pembongkaran diringkas dan diberi anotasi ringan di bawah ini.

1. Lepaskan track dari sasis dan geser kedua sprocket drive dengan hati-hati dari poros motor.

[Sproket terpasang sangat erat ke poros motor: cara teraman untuk melepasnya adalah dengan menempatkan sproket di bagian kecil dan ketuk perlahan poros motor dengan pin punch 3/32 inci (atau paku kecil). Dalam praktiknya, tidak perlu melepas sproket sepenuhnya dari poros motor; dengan menggesernya tepat di luar sasis, tetapi masih pada poros, pelindung dari sasis dapat dipisahkan. Dengan tidak melepasnya sepenuhnya, akan lebih mudah untuk mengembalikan sprocket nanti.]

2. Lepaskan penutup baterai dan baterai dari sasis.

3. Lepaskan keempat set sekrup dan mur mesin yang menahan pelindung ke sasis.4. Remas pegas terminal baterai negatif dan perlahan lepaskan kedua terminal baterai melalui lubang di sasis. Motor akan tetap terpasang pada pelindung saat terpisah dari sasis.

5. Tekuk kedua motor dengan hati-hati dari pelindung agar bagian depan pelat pengatur jarak dapat dilepas.

[Kedua spacer harus dilepas untuk disolder pada header baru dan, karena keduanya hampir tetapi tidak simetris secara bilateral sempurna, Anda harus memperhatikan penempatannya dengan cermat agar proses perakitan kembali berjalan lancar.]

6. Solder deretan header ke pelindung Zumo yang menyediakan akses ke pin 5, 6, 9, dan 10

7. Anda dapat memasang kembali Zumo dengan mengikuti prosedur pembongkaran secara terbalik.

[Berhati-hatilah untuk mengganti potongan pelat spacer persis seperti saat dipasang. Karena mereka tidak simetris bilateral sempurna, mudah untuk salah mengganti spacer terbalik. Tepi belakang spacer belakang memiliki lekukan ekstra lebar di satu sisi untuk memberi ruang bagi header "konektor pengisi daya" di sebelah sakelar hidup/mati. Pastikan spacer belakang benar-benar rata di antara wadah baterai dan pelindung.]

 Hubungkan kabel jumper antara pin 5 dan 9 dan kabel lain antara pin 6 dan 10.

Catatan: Board RedBearLab CC3200 hanya mendukung output PWM pada pin 5 dan 6 sedangkan; pelindung Zumo menghubungkan pin 9 dan 10 ke input PWM dari driver motor DRV8835. Dengan demikian, dua jumper ini diperlukan.

 Cabut rangkaian sensor pemantulan Zumo dari bagian bawah depan Zumo. Catatan: Jangan pernah menggunakan rangkaian sensor pemantulan Zumo saat RedBearLab CC3200 terhubung ke Zumo; sensor menghasilkan sinyal 5V yang secara permanen dapat merusak input analog maksimum 1,5V dari CC3200.

 Pasang RedBearLab CC3200 di bagian atas pelindung Zumo.

Langkah 2: Perangkat Lunak

 Energia version17 MT: Untuk membangun dan menjalankan aplikasi yang dijalankan pada RedBearLab CC3200 LP.

Catatan: Gunakan hanya Energia Rilis 0101E0017.

 Processing 2.2.1: Untuk menjalankan program sisi host yang mengontrol Zumo CC3200. Catatan: Pastikan untuk mengunduh Processing 2.x bukan 3.x; banyak contoh menggunakan library yang belum di-porting ke Processing 3.x.

Pengaturan Perangkat Lunak:

 Instal Energia version17 MT, sehingga Anda dapat membuat dan membuat sketsa yang berjalan di Zumo. Jika Anda menggunakan Energia versi Windows, Anda juga harus, - Menginstal driver USB RedBearLab untuk mengaktifkan Energia MT untuk mengunduh program ke RedBearLab CC3200 dan mengaktifkan komunikasi serial dengan CC3200 melalui port Windows COM.

- Instal Driver CC3200 untuk Windows (lihat petunjuk di bawah bagian "CC3200 LaunchPad" untuk detailnya).  Instal Processing 2.2.1, sehingga Anda dapat dengan mudah membuat sketsa yang berkomunikasi dengan Zumo melalui Wi-Fi.

Pemecahan masalah: Jika Anda menggunakan Windows dan Energia tidak dapat mengunggah ke CC3200, pastikan Anda telah menginstal Driver CC3200 untuk Windows. Jika setelah install Energia tetap tidak bisa upload maka copy cc3200_drivers_win/i386/ftd2xx.dll ke dalam folder yang berisi program upload Energia (cc3200load.exe): Energia_installation_folder/hardware/tools/lm4f/bin.

Langkah 3: Demo

Setelah perakitan perangkat keras dan pemasangan perangkat lunak yang dijelaskan di atas, fungsionalitas perangkat keras dasar Zumo CC3200 dapat didemonstrasikan menggunakan sketsa Energia MT sederhana yang berkomunikasi dengan sketsa Pemrosesan. Bersama-sama, sketsa ini memberikan kontrol keyboard sederhana dari motor Zumo dan menampilkan data akselerometer dan gyro Zumo secara real-time.

Bangun dan Unggah Demo ZumoTest:

 Hubungkan Zumo ke PC Anda dengan kabel USB.

- Alihkan sakelar daya Bot Zumo ke "mati" (daya akan disuplai ke CC3200 melalui koneksi USB).

- Hubungkan USB RedBearLab CC3200 ke salah satu port USB PC Anda.

 Buka zip folder “ZumoTest” dari lampiran, dan klik dua kali file ZumoTest/ZumoTest.ino. Catatan: Pertama kali Anda mengklik dua kali sketsa setelah menginstal Energia MT, Windows akan menanyakan program apa yang harus membuka sketsa. Cukup navigasikan ke instalasi Energia MT Anda dan kaitkan program energia.exe dengan file.ino.

Dalam Energia MT IDE:- Pilih papan EMT RedBearLab CC3200 (melalui Alat > Papan > RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Pilih port COM yang terhubung ke Zumo (melalui Tools > Serial Port > COMx). Jika Anda menggunakan Windows, itu adalah "mbed Serial Port" yang muncul di bawah "Ports (COM & LPT)" di Pengelola Perangkat.- Klik tombol "Unggah" untuk membuat dan mengunggah sketsa ZumoTest ke CC3200.

 Reset CC3200 dengan menekan dan melepaskan tombol reset RedBearLab CC3200. Catatan: terkadang Energia MT mengalami masalah saat mengunggah sketsa ke RedBearLab CC3200. Dalam kasus ini, sering kali membantu untuk memutuskan dan menyambungkan kembali kabel USB, dan mencoba mengunggah lagi.

 Sketsa ZumoTest di atas memulai jaringannya sendiri, bernama "zumo-test" dengan kata sandi "kata sandi", yang seharusnya dapat ditemukan oleh PC Anda. - Hubungkan PC Anda ke jaringan WiFi zumo-test

 Buka zip folder “Zumo Test Sketch”, dan klik dua kali file zgraph/zgraph.pde.

Catatan: Pertama kali Anda menggandakan sketsa setelah menginstal Processing, Windows akan menanyakan program apa yang harus membuka sketsa. Cukup navigasikan ke instalasi Processing Anda dan kaitkan processing.exe yang dapat dieksekusi dengan file.pde.

Dalam IDE Pemrosesan:

- Klik tombol Jalankan untuk mulai menjalankan sketsa

- Tunggu hingga jendela grafik muncul dan ketik huruf 'c' untuk memulai akuisisi berkelanjutan dan tampilan data akselerometer dari ZumoAnda akan melihat tiga plot garis terpisah dari data akselerasi, satu untuk sumbu x, y, dan z. Setiap gerakan Zumo harus tercermin dalam perubahan langsung pada plot ini. Anda dapat beralih untuk menampilkan data gyro real-time dengan mengetik 'G' ketika jendela grafik memiliki fokus dan beralih kembali ke tampilan akselerasi real-time dengan mengetik 'A'.

Anda juga dapat mengendarai Zumo CC3200 menggunakan tombol keyboard 'w', 'a', 's', 'd', dan ' ' (spasi).'w' - drive forward

'a' - belok kiri

's' - mengemudi mundur

'd' - belok kanan

' – stopLihat file zgraph/zgraph.pde untuk perintah keyboard tambahan.

Bangun dan Unggah Demo Penyeimbangan Zumo

 Instal Pustaka Pemrosesan: Demo ini memerlukan ControlP5 (Perpustakaan GUI untuk pemrosesan) dan dapat diunduh dari lampiran. Ikuti petunjuk berikut untuk menginstal perpustakaan ini di Processing.

- Mulai aplikasi Pemrosesan

- Temukan folder Processing sketchbook Anda dengan memilih menu File > Preferences dan cari "Sketchbook location"

- Salin folder ControlP5 ke folder perpustakaan buku sketsa Anda. Anda harus membuat folder perpustakaan jika ini adalah instalasi perpustakaan kontribusi pertama Anda.

 Hubungkan Zumo ke PC Anda dengan kabel USB.

- Alihkan sakelar daya Bot Zumo ke "mati" (daya akan disuplai ke CC3200 melalui koneksi USB).

- Hubungkan USB RedBearLab CC3200 ke salah satu port USB PC Anda.

 Buka zip folder “ZumoBalance” dari lampiran, dan klik dua kali file ZumoBalancing/Balancing.ino. Dalam Energia MT IDE:

- Pilih papan RedBearLab CC3200 EMT (melalui Alat > Papan > RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Pilih port COM yang terhubung ke Zumo (melalui Tools > Serial Port > COMx). Jika Anda menggunakan Windows, "Port Serial mbed" yang muncul di bawah "Port (COM & LPT)" di Pengelola Perangkat.- Klik tombol "Unggah" untuk membuat dan mengunggah sketsa Balancing ke CC3200.

 Reset CC3200 dengan menekan dan melepaskan tombol reset RedBearLab CC3200.

Catatan: terkadang Energia MT mengalami masalah saat mengunggah sketsa ke RedBearLab CC3200. Dalam kasus ini, sering kali membantu untuk memutuskan dan menyambungkan kembali kabel USB, dan mencoba mengunggahnya lagi.

 Sketsa ZumoBalancing di atas memulai jaringannya sendiri, bernama "zumo-balancing" dengan kata sandi "kata sandi", yang seharusnya dapat ditemukan oleh PC Anda.

1. Hubungkan PC Anda ke jaringan Wi-Fi zumo-balancing

 Buka zip folder “Zumo Balance Sketch” dari lampiran, dan klik dua kali file zbalacing/zbalancing.pde.