Машинка на ардуино с блютуз андроид

Простая Bluetooth машинка на Arduino

Широкое распространение и дешевизна платформы Arduino и различных робоплатформ позволило любителям создавать радиоуправляемые машинки на любой вкус. А широкое распространение смартфонов позволило использовать их в качестве контроллеров этих машинок. Главной проблемой для многих любителей Arduino является отсутствие опыта в программировании под Android. Сегодня я расскажу, как легко решить эту проблему, используя среду визуальной разработки android-приложений App Inventor 2.

Постройку любой машинки надо начинать с «железа», поэтому вкратце опишу, что использовал для своей машинки:
arduino nano
bluetooth module HC-05
Z-Mini Motor Sensor Shield L293D
2WD Motor Chassis
Конфигурация «железа» не играет большой роли в этом проекте, поэтому шасси, шилд и саму ардуино можно заменить на любые аналоги.

Теперь перейдем к созданию приложения для Android. App Inventor — среда визуальной разработки android-приложений, работает из браузера. Заходим на сайт, разрешаем доступ к своему аккаунту в Google, нажимаем кнопку «create» и создаем новый проект. В новом проекте методом «Drag and Drop» создаем 4 кнопки для выбора направления движения и одну для подключения к нашему bluetooth модулю. Примерно так:

Далее нажимаем на кнопку «Blocks» в правом верхнем углу и все тем же методом перетаскивания элементов создаем логику работы нашего android-приложения примерно вот так:

Теперь остается скомпилировать приложение, нажав на кнопку «Build».

С написанием скетча я думаю у любителей ардуино проблем не возникнет, скажу лишь, что можно взять выбрать из готовых скетчей, где управление машинкой осуществляется с компьютера по sireal порту. Я использовал этот

int val;
int IN1 = 4;
int IN2 = 7;
int EN1 = 6;
int EN2 = 5;

void setup()
<
Serial.begin(9600);
pinMode(IN1, OUTPUT);
pinMode(IN2, OUTPUT);
pinMode(EN1, OUTPUT);
pinMode(EN2, OUTPUT);

>
void loop()
<
if (Serial.available())
<
val = Serial.read();

// Задаём движение вперёд
if (val == ‘W’) // При нажатии клавиши «W»
<
// Выводы конфигурируются согласно работе Motor Shield’а
// Моторы крутятся вперед
digitalWrite(EN1, HIGH);
digitalWrite(EN2, HIGH);
digitalWrite(IN1, HIGH);
digitalWrite(IN2, HIGH);
>

// Задаём движение назад
if ( val == ‘S’)
<
digitalWrite(EN1, HIGH);
digitalWrite(EN2, HIGH);
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, LOW);
>

// Задаём движение вправо
if ( val == ‘D’)
<
digitalWrite(EN1, HIGH);
digitalWrite(EN2, HIGH);
digitalWrite(IN1, HIGH);
digitalWrite(IN2, LOW);
>

// Задаём движение влево
if ( val == ‘A’)
<
digitalWrite(EN1, HIGH);
digitalWrite(EN2, HIGH);
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, HIGH);
>

// Стоп режим
// При отпускании клавиш в программе в порт шлется «T»
if ( val == ‘T’) // При нажатии клавиши «T»
<
// Выводы ENABLE притянуты к минусу, моторы не работают
digitalWrite(EN1, LOW);
digitalWrite(EN2, LOW);
>
>
>

Итак, вот такая у меня получилась машинка:

Те, кому нравится дизайн в приложениях, могут немного поменять. Подробно описывать как это делать не буду, там не сложно самому разобраться. Скажу лишь, что для этого в основном нужно использовать .png файлы, вместо .jpeg, которые не поддерживают прозрачный фон. Например, сделать такой дизайн за полчаса или час сможет любой неподготовленный человек:

Источник

Машинка на Arduino, управляемая Android-устройством по Bluetooth, — код приложения и мк (часть 2)

О первый части

В первой части я описал физическую часть конструкции и лишь небольшой кусок кода. Теперь рассмотрим программную составляющую — приложение для Android и скетч Arduino.

Вначале приведу подробное описание каждого момента, а в конце оставлю ссылки на проекты целиком + видео результата, которое должно вас разочаровать ободрить.

Android-приложение

Программа для андроида разбита на две части: первая — подключение устройства по Bluetooth, вторая — джойстик управления.

Предупреждаю — дизайн приложения совсем не прорабатывался и делался на тяп-ляп, лишь бы работало. Адаптивности и UX не ждите, но вылезать за пределы экрана не должно.

Верстка

Стартовая активность держится на верстке, элементы: кнопки и layout для списка устройств. Кнопка запускает процесс нахождения устройств с активным Bluetooth. В ListView отображаются найденные устройства.

Экран управления опирается на верстку, в которой есть только кнопка, которая в будущем станет джойстиком. К кнопки, через атрибут background, прикреплен стиль, делающий ее круглой.
TextView в финальной версии не используется, но изначально он был добавлен для отладки: выводились цифры, отправляемые по блютузу. На начальном этапе советую использовать. Но потом цифры начнут высчитываться в отдельном потоке, из которого сложно получить доступ к TextView.

Файл button_control_circle.xml (стиль), его нужно поместить в папку drawable:

Также нужно создать файл item_device.xml, он нужен для каждого элемента списка:

Манифест

На всякий случай приведу полный код манифеста. Нужно получить полный доступ к блютузу через uses-permission и не забыть обозначить вторую активность через тег activity.

Основная активность, сопряжение Arduino и Android

Наследуем класс от AppCompatActivity и объявляем переменные:

Метод onCreate() опишу построчно:

Нижеприведенные функции проверяют, получено ли разрешение на использование блютуза (без разрешение пользователя мы не сможем передавать данные) и включен ли блютуз:

Если все проверки пройдены, начинается поиск устройства. Если одно из условий не выполнено, то высветится уведомление, мол, «разрешите\включите?», и это будет повторяться, пока проверка не будет пройдена.

Поиск устройства делится на три части: подготовка списка, добавление в список найденных устройств, установка соединения с выбранным устройством.

Когда Bluetooth-модуль, повешенный на Arduino (подробнее об этом далее), будет найден, он появится в списке. Нажав на него, вы начнете создание socket (возможно, после клика придется подождать 3-5 секунд или нажать еще раз). Вы поймете, что соединение установлено, по светодиодам на Bluetooth-модуле: без соединения они мигают быстро, при наличии соединения заметно частота уменьшается.

Управление и отправка команд

После того как соединение установлено, можно переходить ко второй активности — ActivityControl. На экране будет только синий кружок — джойстик. Сделан он из обычной Button, разметка приведена выше.

В методе onCreate() происходит все основное действо:

Обратите внимание (!) — мы узнаем, сколько пикселей занимает кнопка. Благодаря этому получаем адаптивность: размер кнопки будет зависеть от разрешения экрана, но весь остальной код легко под это подстроится, потому что мы не фиксируем размеры заранее. Позже научим приложение узнавать, в каком месте было касание, а после переводить это в понятные для ардуинки значения от 0 до 255 (ведь касание может быть в 456 пикселях от центра, а МК с таким числом работать не будет).

Далее приведен код ControlDriveInputListener(), данный класс располагается в классе самой активности, после метода onCreate(). Находясь в файле ActivityControl, класс ControlDriveInputListener становится дочерним, а значит имеет доступ ко всем переменным основного класса.

Не обращайте пока что внимание на функции, вызываемые при нажатии. Сейчас нас интересует сам процесс отлавливания касаний: в какую точку человек поставил палец и какие данные мы об этом получим.

Обратите внимание, использую класс java.util.Timer: он позволяет создать новый поток, который может иметь задержку и повторятся бесконечное число раз через каждое энное число секунд. Его нужно использовать для следующей ситуации: человек поставил палец, сработал метод ACTION_DOWN, информация пошла на ардуинку, а после этого человек решил не сдвигать палец, потому что скорость его устраивает. Второй раз метод ACTION_DOWN не сработает, так как сначала нужно вызвать ACTION_UP (отодрать палец от экрана).

Чтож, мы запускаем цикл класса Timer() и начинаем каждые 10 миллисекунд отправлять те же самые данные. Когда же палец будет сдвинут (сработает ACTION_MOVE) или поднят (ACTION_UP), цикл Timer надо убить, чтобы данные от старого нажатия не начали отправляться снова.

Обратите еще раз внимание: отсчет x и y метод onTouch() ведет от верхнего левого угла View. В нашем случае точка (0; 0) находится у Button тут:

Теперь, когда мы узнали, как получить актуальное расположение пальца на кнопки, разберемся, как преобразовать пиксели (ведь x и y — именно расстояние в пикселях) в рабочие значения. Для этого использую метод calculateAndSendCommand(x, y), который нужно разместить в классе ControlDriveInputListener. Также понадобятся некоторые вспомогательные методы, их пишем в этот же класс после calculateAndSendCommand(x, y).

Когда данные посчитаны и переведены, в игру вступает второй поток. Он отвечает именно за отправку информации. Нельзя обойтись без него, иначе сокет, передающий данные, будет тормозить отлавливание касаний, создастся очередь и все конец всему короче.

Класс ConnectedThread также располагаем в классе ActivityControl.

Подводим итоги Андроид-приложения

Коротко обобщу все громоздкое вышеописанное.

  1. В ActivityMain настраиваем блютуз, устанавливаем соединение.
  2. В ActivityControl привязываем кнопку и получаем данные о ней.
  3. Вешаем на кнопку OnTouchListener, он отлавливает касание, передвижение и подъем пальца.
  4. Полученные данные (точку с координатами x и y) преобразуем в угол поворота и скорость
  5. Отправляем данные, разделяя их специальными знаками

А окончательное понимание к вам придет, когда вы посмотрите весь код целиком — github.com/IDolgopolov/BluetoothWorkAPP.git. Там код без комментариев, поэтому смотрится куда чище, меньше и проще.

Скетч Arduino

Переменные

Для начала рассмотрим константы и переменные, которые понадобятся.

Метод setup()

В методе setup() мы устанавливаем параметры пинов: будут работать они на вход или выход. Также установим скорость общения компьютера с ардуинкой, блютуза с ардуинкой.

Метод loop() и дополнительные функции

В постоянно повторяющемся методе loop() происходит считывание данных. Сначала рассмотрим основной алгоритм, а потом функции, задействованные в нем.

Получаем результат: с телефона отправляем байты в стиле «@скорость#угол#» (например, типичная команда «@200#60#». Данный цикл повторяется каждый 100 миллисекунд, так как на андроиде мы установили именно этот промежуток отправки команд. Короче делать нет смысла, так как они начнут становится в очередь, а если сделать длиннее, то колеса начнут двигаться рывками.

Все задержки через команду delay(), которые вы увидите далее, подобраны не через физико-математические вычисления, а опытным путем. Благодаря всем выставленным задрежам, машинка едет плавно, и у всех команд есть время на отработку (токи успевают пробежаться).

В цикле используются две побочные функции, они принимают полученные данные и заставляют машинку ехать и крутится.

Поворачивать, когда андроид отправляет данные о том, что пользователь зажал угол 60, 90, 120, не стоит, иначе не сможете ехать прямо. Да, возможно сразу не стоило отправлять с андроида команду на поворот, если угол слишком мал, но это как-то коряво на мой взгляд.

Итоги скетча

У скетча всего три важных этапа: считывание команды, обработка ограничений поворота и подача тока на двигатели. Все, звучит просто, да и в исполнении легче чем легко, хотя создавалось долго и с затупами. Полная версия скетча.

В конце концов

Полноценная опись нескольких месяцев работы окончена. Физическая часть разобрана, программная тем более. Принцип остается тот же — обращайтесь по непонятным явлениям, будем разбираться вместе.

А комментарии под первой частью интересны, насоветовали гору полезнейших советов, спасибо каждому.

Источник

AlexGyver/BluetoothCar

Use Git or checkout with SVN using the web URL.

Work fast with our official CLI. Learn more.

Launching GitHub Desktop

If nothing happens, download GitHub Desktop and try again.

Launching GitHub Desktop

If nothing happens, download GitHub Desktop and try again.

Launching Xcode

If nothing happens, download Xcode and try again.

Launching Visual Studio Code

Your codespace will open once ready.

There was a problem preparing your codespace, please try again.

Latest commit

Git stats

Files

Failed to load latest commit information.

README.md

Bluetooth машинка на Arduino своими руками

Bluetooth машинка с FPV камерой под управлением Arduino Особенности:

  • Управление со смартфона по Bluetooth
  • Трансляция видео на смартфон
  • Полный привод! =) 4х4 блэт
  • Подробности в видео: https://youtu.be/X99RF7amJgY

ВНИМАНИЕ! Если это твой первый опыт работы с Arduino, читай инструкцию

  • libraries — библиотеки проекта. Заменить имеющиеся версии
  • firmware — прошивки
  • schemes — схемы подключения
  • Android — все файлы с примерами для Android и Thunkable

Материалы и компоненты

Ссылки оставлены на магазины, с которых я закупаюсь уже не один год

  • Powerbank XiaoMI USBx2 https://ali.ski/oyIjw
  • Arduino NANO 328p – искать
  • https://ali.ski/-uT7S
  • https://ali.ski/PLNYn
  • https://ali.ski/ucMgYS
  • https://ali.ski/cYeBTg
  • Giant4 (Россия)
  • Bluetooth HC-06 – искать
  • https://ali.ski/91R8Qh
  • https://ali.ski/DcM7b
  • Драйвер – искать
  • https://ali.ski/0jheQ
  • https://ali.ski/tAwOBN
  • https://ali.ski/VNa8d
  • Моторчик и колесо
  • https://ali.ski/feqKe
  • https://ali.ski/7NehCQ
  • 4 мотора и колёса https://ali.ski/7zquNl
  • Макетка https://ali.ski/OHsnx
  • Провода для макетки https://ali.ski/TPKJ0U
  • Танковое шасси https://ali.ski/BV2Th
  • FPV:
  • Камера 3 в 1
  • https://ali.ski/WjRxwm
  • https://ali.ski/R41wV3
  • FPV OTG приёмник
  • https://ali.ski/GhddD
  • https://ali.ski/P9R4AN
  • Другие варианты приёма видео:
  • FPV часы https://ali.ski/q30nC
  • Крутой дисплей https://ali.ski/7bk8ZH
  • FPV шлем как у меня https://ali.ski/yHh4Kx
  • Хороший FPV шлем https://ali.ski/Shcb2S
  • FPV очки https://ali.ski/F5eqnV

Вам скорее всего пригодится

Как скачать и прошить

  • Первые шаги с Arduino — ультра подробная статья по началу работы с Ардуино, ознакомиться первым делом!
  • Скачать архив с проектом

На главной странице проекта (где ты читаешь этот текст) вверху справа зелёная кнопка Clone or download, вот её жми, там будет Download ZIP

  • Установить библиотеки в
    C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\ (Windows x64)
    C:\Program Files\Arduino\libraries\ (Windows x86)
  • Подключить внешнее питание 5 Вольт
  • Подключить Ардуино к компьютеру
  • Запустить файл прошивки (который имеет расширение .ino)
  • Настроить IDE (COM порт, модель Arduino, как в статье выше)
  • Настроить что нужно по проекту
  • Нажать загрузить
  • Пользоваться

Настройки в коде

В: Как скачать с этого грёбаного сайта?
О: На главной странице проекта (где ты читаешь этот текст) вверху справа зелёная кнопка Clone or download, вот её жми, там будет Download ZIP

В: Скачался какой то файл .zip, куда его теперь?
О: Это архив. Можно открыть стандартными средствами Windows, но думаю у всех на компьютере установлен WinRAR, архив нужно правой кнопкой и извлечь.

В: Я совсем новичок! Что мне делать с Ардуиной, где взять все программы?
О: Читай и смотри видос http://alexgyver.ru/arduino-first/

В: Вылетает ошибка загрузки / компиляции! О: Читай тут: https://alexgyver.ru/arduino-first/#step-5

В: Сколько стоит?
О: Ничего не продаю.

Источник

Adblock
detector