ওয়াই-ফাই নিয়ন্ত্রিত 4-চাকাযুক্ত রোবট: 6 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

এই প্রকল্পের জন্য, আমরা ESP8266 ব্যবহার করে একটি 4 চাকার রোবট তৈরি করব যা একটি Wi-Fi নেটওয়ার্কের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত হবে। একটি এইচটিএমএল ডিজাইন করা ইন্টারফেস ব্যবহার করে অথবা একটি অ্যান্ড্রয়েড মোবাইল অ্যাপ্লিকেশন থেকে রোবটটি একটি সাধারণ ইন্টারনেট ব্রাউজার থেকে নিয়ন্ত্রণ করা যায়। ESP8266 চিপ একটি শক্তিশালী এবং সস্তা মাইক্রোকন্ট্রোলার, যা শুধুমাত্র ব্যবহার করা সহজ নয় বরং অনবোর্ড ওয়াই-ফাই সংযোগের সাথেও আসে। আপনার কম্পিউটার বা মোবাইল ডিভাইস থেকে দূর থেকে রোবট নিয়ন্ত্রণ করার জন্য এটি নিখুঁত চিপ।

এই চিপটিকে আমাদের প্রকল্পে অন্তর্ভুক্ত করার জন্য আমরা এই মাইক্রোকন্ট্রোলারের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন উন্নয়ন বোর্ড ব্যবহার করতে পারি।

1. Adafruit পালক Huzzah - এটি Adafruit দ্বারা তৈরি করা হয় এবং সহজেই নির্দেশাবলী এবং সমর্থন পাওয়া যায়। এটিতে বোর্ডে নিজেই লি-পো ব্যাটারি চার্জার রয়েছে, তাই এটি বহনযোগ্য প্রকল্পগুলিতে সত্যিই কার্যকর হবে।

2. NodeMCU ESP8266 - বোর্ডটি ওপেন সোর্স এবং চমৎকার ডকুমেন্টেশন আছে তাই এটি শুরু করা খুব সহজ হবে।

3. স্পার্কফুন ESP8266 - এটি একটি দীর্ঘ সুইচ এবং একটি দীর্ঘ ওয়াই -ফাই পরিসরের জন্য একটি বহিরাগত অ্যান্টেনা সংযোজনের সাথে হুজ্জার মত।

4. Wemos D1 Mini - এটি সব বোর্ডের মধ্যে ক্ষুদ্রতম কিন্তু এটি কর্মক্ষমতার উপর কোন প্রভাব ফেলে না।

আমার প্রকল্পের জন্য, আমি Wemos D1 Mini ব্যবহার করছি একটি Wi-Fi নিয়ন্ত্রিত 4-চাকা রোবট তৈরি করতে। কিন্তু আপনি যে কোন ESP8266 ডেভেলপমেন্ট বোর্ড ব্যবহার করতে পারেন এবং কোন পরিবর্তন ছাড়াই একই Arduino কোড ব্যবহার করতে পারেন। আমি এই প্রকল্পের জন্য একটি পিসিবি ডিজাইন করেছি কিন্তু আপনি সার্কিট বাস্তবায়নের জন্য একটি ডট পিসিবি বোর্ড ব্যবহার করতে পারেন বা এমনকি আপনার নিজের পিসিবি ডিজাইন করতে পারেন।

এবং আমরা উপরের ছবিতে দেখানো 4WD রোবোটিক চ্যাসি কিট ব্যবহার করব কারণ এটি DIY এর জন্য আদর্শ এবং সাধারণ যান্ত্রিক কাঠামোর সাথে সবচেয়ে অর্থনৈতিক রোবট গাড়ির কিট।

এই কিটের বৈশিষ্ট্য:-

1. গিয়ারবক্স সহ চারটি পৃথক বিও প্লাস্টিকের মোটর নিয়ে আসে এটি চালনার জন্য ভাল।

2. বড়, বলিষ্ঠ এক্রাইলিক চ্যাসি আপনার জন্য DIY- এর বিস্তৃততা বাড়ানোর অনুমতি দেয়।

3. ফোর হুইল ড্রাইভ স্মার্ট কার চ্যাসি কিট। ইনস্টল করা খুবই সহজ, শুধু একটি সম্পূর্ণ স্বায়ত্তশাসিত রোবট তৈরির জন্য মাইক্রো-কন্ট্রোলার (যেমন Arduino), এবং সেন্সর মডিউল যোগ করুন

ধাপ 1: উপাদান তালিকা

ওয়েমোস ডি 1 মিনি [পরিমাণ - 1]

L293d মোটর ড্রাইভার আইসি [পরিমাণ - 2]

PCF8574 পোর্ট এক্সপেন্ডার আইসি [পরিমাণ - 1]

12V লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি [পরিমাণ - 1]

Wi-Fi নিয়ন্ত্রিত রোবট PCB [পরিমাণ-1]

4WD রোবট স্মার্ট কার চ্যাসি কিট [পরিমাণ - 1]

ধাপ 2: প্রকল্পের মস্তিষ্ক - ESP8266 উন্নয়ন বোর্ড (Wemos D1 Mini)

Wemos D1 Mini হল একটি মিনি ওয়াই-ফাই ডেভেলপমেন্ট বোর্ড যা 4MB ফ্ল্যাশ ESP-8266 চিপের উপর ভিত্তি করে।

• 11 টি ডিজিটাল ইনপুট/আউটপুট পিন আছে, সব পিনের ইন্টারাপ্ট/pwm/I2C/ওয়ান-ওয়্যার সমর্থিত (D0 বাদে)
• 1 এনালগ ইনপুট আছে (3.2V সর্বোচ্চ ইনপুট)
• প্রোগ্রামিং এবং পাওয়ার সাপ্লাই এর জন্য একটি মাইক্রো ইউএসবি সংযোগ রয়েছে।

এই বোর্ডটি ESP8266 এর উপর ভিত্তি করে তাই Arduino IDE সামঞ্জস্যপূর্ণ, অতএব এটি Arduino ব্যবহার করে প্রোগ্রাম করা যেতে পারে অথবা লুয়া কম্পাইলার ব্যবহার করেও প্রোগ্রাম করা যায়। এটি সিরিয়াল এবং ওটিএ উভয় প্রোগ্রামিং সমর্থন করে।

আমরা Arduino IDE ব্যবহার করে Wemos D1 Mini প্রোগ্রাম করব। Arduino IDE ব্যবহার করে বোর্ড প্রোগ্রাম করার জন্য নিম্নলিখিত প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে।

প্রয়োজনীয়তা:-

• CH340G ড্রাইভার
• Arduino ওয়েবসাইট থেকে সর্বশেষ Arduino IDE ইনস্টল করুন।
• প্রোগ্রামিং এর জন্য একটি মাইক্রো ইউএসবি কেবল

ড্রাইভার এবং আরডুইনো সফটওয়্যার ইনস্টল করার পর আপনাকে Arduino IDE এর ভিতরে "ESP8266 WiFi চিপের জন্য Arduino কোর" ইনস্টল করতে হবে যাতে আমরা Arduino পরিবেশ থেকে ESP8266 চিপ প্রোগ্রাম করতে পারি। এই ESP8266 Arduino কোর আপনাকে পরিচিত Arduino ফাংশন এবং লাইব্রেরি ব্যবহার করে স্কেচ লিখতে দেয় এবং সরাসরি ESP8266 এ চালাতে দেয়, কোন বাহ্যিক মাইক্রোকন্ট্রোলারের প্রয়োজন হয় না।

ESP8266 Arduino কোর TCP এবং UDP ব্যবহার করে ওয়াইফাই এর মাধ্যমে যোগাযোগ করার জন্য লাইব্রেরি নিয়ে আসে, HTTP, mDNS, SSDP, এবং DNS সার্ভার সেট আপ করে, OTA আপডেট করে, ফ্ল্যাশ মেমরিতে একটি ফাইল সিস্টেম ব্যবহার করে, SD কার্ড, servos, SPI এবং I2C পেরিফেরালগুলির সাথে কাজ করে। ।

কিভাবে Esp8266 arduino কোর ইনস্টল করবেন সে সম্পর্কে ধারণা পেতে নিচের ডকুমেন্টটি ডাউনলোড করুন।

ধাপ 3: মোটর ড্রাইভার - L293d

মোটর ড্রাইভার মোটরগুলির জন্য একটি আইসি যা আপনাকে একই সাথে দুটি মোটরের কাজের গতি এবং দিক নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়।

L293d 5 V থেকে 36 V পর্যন্ত ভোল্টেজে দ্বিদলীয় ড্রাইভ স্রোত প্রদানের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। L293D একযোগে 2 ডিসি মোটর চালাতে পারে।

L293D একটি 16 পিন মোটর ড্রাইভার আইসি। প্রতিটি মোটরের জন্য 4 টি ইনপুট পিন, 4 টি আউটপুট পিন এবং 2 টি সক্ষম পিন রয়েছে।

L293D বৈশিষ্ট্য:

চ্যানেল প্রতি 600mA আউটপুট বর্তমান ক্ষমতা

পৃথক চ্যানেলের জন্য ঘড়ি এবং ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিক নিয়ন্ত্রণ।

L293d এর পিন বর্ণনা:

• পিন 1: যখন Enable1 উচ্চ হয়, IC এর বাম অংশ কাজ করবে, যেমন পিন 3 এবং পিন 6 এর সাথে সংযুক্ত মোটর ঘুরবে।
• পিন 2: ইনপুট 1, যখন এই পিনটি উচ্চ হয় তখন বর্তমান প্রবাহিত হবে যদিও আউটপুট 1।
• পিন 3: আউটপুট 1, এই পিনটি মোটরের একটি টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত।
• পিন 4/5: GND পিন
• পিন 6: আউটপুট 2, এই পিনটি মোটরের একটি টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত।
• পিন 7: ইনপুট 2, যখন এই পিনটি উচ্চ হয় তখন বর্তমান প্রবাহিত হবে যদিও আউটপুট 2।
• পিন 8: ভিসিসি 2, এই পিনটি মোটর সংযোগের উপর নির্ভর করে 5V থেকে 36V পর্যন্ত সংযুক্ত মোটরগুলিতে বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য ব্যবহৃত হয়।
• পিন 9: যখন এনাবল 2 উচ্চ হয়, আইসির ডান অংশ কাজ করবে, যেমন পিন 11 এবং পিন 14 এর সাথে সংযুক্ত মোটর ঘুরবে।
• পিন 10: ইনপুট 4, যখন এই পিনটি উচ্চ হয় তখন বর্তমান প্রবাহিত হবে যদিও আউটপুট 4।
• পিন 11: আউটপুট 4, এই পিনটি মোটরের একটি টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত।
• 12/13 পিন: GND পিন
• পিন 14: আউটপুট 3, এই পিনটি মোটরের একটি টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত।
• পিন 15: ইনপুট 3, যখন এই পিনটি উচ্চ হয় তখন বর্তমান প্রবাহিত হবে যদিও আউটপুট 3।
• পিন 16: VCC1, IC তে পাওয়ার সাপ্লাই পাওয়ারের জন্য অর্থাৎ 5V।

সুতরাং, আপনি দেখতে পারেন যে প্রতিটি মোটর নিয়ন্ত্রণের জন্য আপনার 3 টি ডিজিটাল পিনের প্রয়োজন (গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি পিন এবং দিকনির্দেশনা নিয়ন্ত্রণের জন্য দুটি পিন)। যদি একটি L293d দুটি ডিসি মোটর নিয়ন্ত্রণ করে তাহলে চারটি ডিসি মোটর নিয়ন্ত্রণ করতে আমাদের দুটি L293d IC এর প্রয়োজন হবে। আমরা এই প্রকল্পের জন্য প্লাস্টিক BO মোটর ব্যবহার করতে যাচ্ছি। সুতরাং, আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে চারটি ডিসি মোটরকে গতি এবং দিকনির্দেশ উভয় নিয়ন্ত্রণের সাথে স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে আমাদের 12 টি ডিজিটাল পিনের প্রয়োজন হবে।

কিন্তু যদি আপনি দেখতে পান Wemos D1 মিনিতে আছে মাত্র 11 টি ডিজিটাল I/O পিন এবং 1 টি এনালগ পিন। এই সমস্যা সমাধানের জন্য আমরা চারটি সক্ষম পিন (প্রথম L293d এর দুটি সক্রিয় পিন এবং অন্যান্য L293d এর দুটি সক্রিয় পিন) সরাসরি ওয়েমোস ডিজিটাল পিনের সাথে সংযুক্ত করতে যাচ্ছি যখন সমস্ত আটটি ইনপুট পিন (প্রথম L293d এর চারটি এবং অন্যান্য L293d এর চারটি) I2C এর মাধ্যমে PCF8574 (একটি I/O পোর্ট সম্প্রসারণকারী) ব্যবহার করে।

ধাপ 4: PCF8574 - একটি I/O পোর্ট এক্সপেন্ডার

Wemos D1 Mini (যেমন ESP8266) এর ইনপুট/আউটপুট পিনের অভাব রয়েছে। আমরা PCF8574 এর মত I/O সম্প্রসারণকারী IC ব্যবহার করে ডিজিটাল ইনপুট/আউটপুট পিন বৃদ্ধি করতে পারি, যা একটি 8 বিট I/O সম্প্রসারণকারী।

PCF8574A I/O সম্প্রসারণকারী ব্যবহারের একটি সুবিধা হল যে এটি I2C বাস ব্যবহার করে, যার জন্য শুধুমাত্র দুটি ডেটা লাইন প্রয়োজন, সেগুলি হল ঘড়ি (SCK) এবং ডেটা (SDA)। অতএব, এই দুটি লাইন দিয়ে, আপনি একই চিপের আটটি পিন পর্যন্ত নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন। প্রতিটি PCF8574 এর তিনটি ঠিকানা পিন পরিবর্তন করে আমরা সামগ্রিক 64 পিন নিয়ন্ত্রণ করতে পারি।

এই 8-বিট ইনপুট/আউটপুট (I/O) দুই-লাইন দ্বিমুখী বাসের জন্য (I2C) 2.5V থেকে 6V VCC অপারেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। PCF8574 ডিভাইসটি I2C ইন্টারফেস [সিরিয়াল ক্লক (এসসিএল), সিরিয়াল ডেটা (এসডিএ)] এর মাধ্যমে অধিকাংশ মাইক্রোকন্ট্রোলার পরিবারের জন্য সাধারণ উদ্দেশ্যে দূরবর্তী I/O সম্প্রসারণ প্রদান করে।

ডিভাইসটিতে একটি 8-বিট আধা-দ্বি-নির্দেশক I/O পোর্ট (P0-P7) রয়েছে, যার মধ্যে সরাসরি LED ড্রাইভিংয়ের জন্য উচ্চ-বর্তমান ড্রাইভ ক্ষমতা সহ ল্যাচ আউটপুট রয়েছে। প্রতিটি আধা-দ্বি-নির্দেশিক I/O ডেটা-দিকনির্দেশনা সংকেত ব্যবহার না করেই ইনপুট বা আউটপুট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ক্ষমতায়, I/Os উচ্চ।

দুটি L293d IC এর সাথে PCF8574 এর সংযোগ চিত্রের জন্য নীচের "PCF8574_With_L293d" পিডিএফ ফাইলটি দেখুন

ধাপ 5: স্কিম্যাটিক্স

আমি PCB ডিজাইনিং এর জন্য Kicad ব্যবহার করেছি।

আপনার নিজের পিসিবি ডিজাইন করতে বা ডট পিসিবি বোর্ডে এটি বাস্তবায়নের জন্য নীচের পরিকল্পিত পিডিএফ ডাউনলোড করুন।

ধাপ 6: কোড

নিম্নলিখিত ওয়াই-ফাই অ্যাক্সেস পয়েন্টের সাথে সংযুক্ত করুন:-

// ব্যবহারকারী সংজ্ঞায়িত নেটওয়ার্ক শংসাপত্র কনস্ট চার* ssid = "WiFi_Robot";

const char* password = "স্বয়ংক্রিয়@111";

উপরের অ্যাক্সেস পয়েন্টের সাথে সংযুক্ত হওয়ার পরে একটি ওয়েব ব্রাউজারে নীচের লিঙ্কে যান:-

192.168.4.1

আপনি নিম্নলিখিত বার্তা পাবেন:-

"রোবট থেকে হ্যালো!"

192.168.4.1/fw

এটি রোবটকে সামনে এগিয়ে নিয়ে যাবে

192.168.4.1/bk

এর ফলে রোবটটি পিছিয়ে যাবে

192.168.4.1/lt

এটি রোবটটিকে বাম দিকে সরিয়ে দেবে

192.168.4.1/rt

এটি রোবটটিকে ডানদিকে সরিয়ে দেবে

192.168.4.1/st

এর ফলে রোবট থেমে যাবে

আপনি চাইলে রোবটকেও নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন রোবো ইন্ডিয়ার তৈরি অ্যান্ড্রয়েড অ্যাপের মাধ্যমে।

{রোবো ইন্ডিয়ার তৈরি প্লেস্টোরে "ওয়াইফাই রোবট কন্ট্রোলার" অ্যান্ড্রয়েড অ্যাপের জন্য অনুসন্ধান করুন}

[দ্রষ্টব্য: কোনভাবেই আমি রোবো ইন্ডিয়ার সাথে সংযুক্ত নই এবং এটি বিজ্ঞাপনের জন্য নয়, এটি আমার ব্যক্তিগত প্রকল্প!]

প্রকল্পের কাজের ভিডিও:-