IoT-RC-Auto mit intelligenter Lampenfernbedienung oder Gateway - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Für ein unabhängiges Projekt hatte ich Arduino-Code geschrieben, um mit den intelligenten MiLight-Lampen und -Fernbedienungen zu sprechen, die ich zu Hause habe.

Nachdem es mir gelungen war, Befehle von den drahtlosen Fernbedienungen abzufangen, beschloss ich, ein kleines RC-Auto zu bauen, um den Code zu testen. Es stellte sich heraus, dass die in diesen Lampen verwendeten 2,4-GHz-Fernbedienungen einen 360-Touch-Ring zum Auswählen von Farbtönen haben und überraschend gut zum Steuern eines RC-Autos funktionieren!

Darüber hinaus können Sie mit dem MiLight-Gateway oder dem ESP8266 MiLight-Hub das Auto von einem Smartphone oder jedem mit dem Internet verbundenen Gerät aus steuern!

Schritt 1: Der Ursprung dieses Projekts

Dieses Projekt basiert auf einer Reihe von drahtlosen intelligenten Glühbirnen, die vor einigen Jahren auf den Markt kamen. Sie wurden zunächst als LimitlessLED verkauft, sind aber seitdem unter alternativen Namen wie EasyBulb oder MiLight erhältlich.

Diese Glühbirnen werden zwar oft als WiFi-kompatibel verkauft, verfügen jedoch über keine WiFi-Funktionen und verlassen sich stattdessen auf ein Gateway, das über WiFi gesendete Befehle entgegennimmt und in ein proprietäres 2,4-GHz-Funkprotokoll übersetzt. Wenn Sie ein Gateway erhalten, können die Glühbirnen über eine Smartphone-App gesteuert werden, aber wenn Sie dies nicht tun, können Sie diese Lampen dennoch mit eigenständigen drahtlosen Fernbedienungen steuern.

Diese Glühbirnen und die Fernbedienungen sind proprietär, aber es gab Bemühungen, die Protokolle zurückzuentwickeln und Open-Source-Alternativen zum WiFi-Gateway zu entwickeln. Dies ermöglicht einige interessante Möglichkeiten, wie die Verwendung der Fernbedienungen für Ihre eigenen Arduino-Projekte, wie in diesem Instructable gezeigt.

Schritt 2: Die richtige Fernbedienung finden

Die MiLight-Lampen und -Fernbedienungen sollten nie geöffnet sein und daher gibt es keine offizielle Dokumentation zu den Protokollen. Es gab mehrere Generationen der Glühbirnen und sie sind definitiv nicht austauschbar.

Dieses Projekt verwendet die Fernbedienung für eine der vier verfügbaren Arten von Glühbirnen. Wenn Sie wissen, wie Sie die Typen visuell unterscheiden, können Sie die richtige Fernbedienung kaufen. Die vier Typen sind:

• RGB: Diese Glühbirnen haben kontrollierbaren Farbton und Helligkeit; Die Fernbedienung verfügt über ein Farbrad und drei weiße Toggle-Tasten.
• RGBW: Bei diesen Glühbirnen haben Sie die Wahl zwischen einem Farbton und einem einzelnen Weißton; Die Fernbedienung verfügt über ein Farbrad, einen Helligkeitsregler, drei gelbe Effekttasten und vier gelbe Gruppenumschalttasten.
• CCT: Diese Glühbirnen sind nur weißes Licht, aber Sie können sie von warmweiß bis kaltweiß variieren; Die Fernbedienung hat einen schwarzen Steuerring und weiße Druckknöpfe.
• RGB+CCT: Glühbirnen können Farben zeigen und von warmweiß bis kaltweiß variieren; Die Fernbedienung ist die unübersichtlichste der vier und kann durch einen Farbtemperatur-Schieberegler, einige seltsame halbmondförmige Tasten und eine blaue Lichtleiste an den Rändern unterschieden werden.

Dieses Projekt wurde mit der RGBW-Fernbedienung erstellt und funktioniert nur mit diesem Fernbedienungstyp. Wenn Sie versuchen möchten, dieses Projekt selbst zu machen, stellen Sie sicher, dass Sie die richtige Fernbedienung erhalten, da sie definitiv nicht austauschbar sind*

HAFTUNGSAUSSCHLUSS: *Außerdem kann ich nicht absolut garantieren, dass dieses Projekt für Sie funktioniert. Es ist möglich, dass die MiLight-Leute das in der RGBW-Fernbedienung verwendete Protokoll geändert haben, seit ich vor einigen Jahren meine eigene gekauft habe. Da dies zu Inkompatibilitäten zwischen ihren Produkten führen würde, vermute ich, dass dies unwahrscheinlich ist, aber das Risiko besteht.

Schritt 3: Verwendung mit einem WiFi-Gateway und Smartphone

Wenn Sie ein MiLight WiFi-Gateway haben, entweder ein offizielles oder den DIY ESP8266 MiLight Hub, können Sie das Auto auch mit der MiLight-Smartphone-App auf einem Telefon oder Tablet steuern.

Während das von MiLight-Lampen verwendete Funkprotokoll nicht WiFi-kompatibel ist, fungiert der Hub als Brücke zwischen einem WiFi-Netzwerk und dem MiLight-Netzwerk. Der RC-Buggy verhält sich wie eine Lampe, so dass das Hinzufügen der Bridge die interessante Möglichkeit eröffnet, den RC-Buggy von einem Smartphone oder einem PC über UDP-Pakete zu steuern.

Schritt 4: Andere Komponenten

Drei der Komponenten stammen aus dem SparkFun Inventor's Kit v4.0, dazu gehören:

• Hobby-Getriebemotor - 140 U/min (Paar)
• Laufrad - 65mm (Gummireifen, Paar)
• Ultraschall-Distanzsensor - HC-SR04

Der Abstandssensor wird in meinem Code nicht verwendet, aber ich habe ihn auf meinen Buggy gelegt, weil er wie künstliche Scheinwerfer irgendwie cool aussieht, und ich dachte, ich könnte ihn später verwenden, um einige Kollisionsschutzfunktionen hinzuzufügen.

Die anderen Komponenten sind:

• Kugelrolle Omnidirektionales Metall
• Ein Arduino Nano
• Arduino Nano Funkschild RFM69/95 oder NRF24L01+
• Ein L9110-Motortreiber von eBay
• Überbrückungskabel von Stecker zu Buchse

Sie benötigen außerdem einen 4 AA-Batteriehalter und Batterien. Meine Bilder zeigen einen 3D-gedruckten Batteriehalter, aber Sie müssen die Federklemmen separat kaufen und es lohnt sich wahrscheinlich nicht!

Sie benötigen auch einen 3D-Drucker, um das Chassis zu drucken (oder Sie können es aus Holz herstellen, es ist nicht zu kompliziert).

Ein Wort der Vorsicht:

Ich habe einen kostengünstigen Arduino Nano-Klon verwendet und festgestellt, dass er sehr heiß wurde, wenn das Auto längere Zeit betrieben wurde. Ich vermute, dass dies daran liegt, dass der 5-V-Regler des billigen Klons unterbewertet ist und den für das drahtlose Funkgerät benötigten Strom nicht liefern kann. Ich habe gemessen, dass das Arduino und das Radio nur 30 mA verbrauchen, was gut innerhalb der Spezifikationen für den Spannungsregler eines echten Arduino Nano liegt. Wenn Sie also die Klone meiden, vermute ich, dass Sie kein Problem haben (lassen Sie es mich in den Kommentaren wissen, wenn Sie etwas anderes finden!).

Schritt 5: Testen des Arduino und der Fernbedienung

Vor dem Zusammenbau des RC-Buggys ist es ratsam zu prüfen, ob die Fernbedienung über das Funkmodul mit dem Arduino kommunizieren kann.

Beginnen Sie mit dem Stapeln des Arduino Nano auf dem RF-Schild. Wenn der USB-Anschluss auf der Oberseite nach links zeigt, sollte die Wireless-Platine auf der Unterseite nach rechts zeigen.

Schließen Sie nun den Arduino Nano mit einem USB-Kabel an Ihren Computer an und laden Sie die Skizze hoch, die ich in der Zip-Datei enthalten habe. Öffnen Sie den seriellen Monitor und drücken Sie eine Taste auf der Fernbedienung. Das Licht an der Fernbedienung sollte aufleuchten (wenn nicht, überprüfen Sie die Batterien).

Wenn alles gut geht, sollten bei jedem Tastendruck einige Meldungen im Terminalfenster angezeigt werden. Fahren Sie mit dem Finger über das Farbrad und beobachten Sie die sich ändernden Werte von "Hue". So wird das Fahrzeug gelenkt!

Stellen Sie sicher, dass dieser Schritt funktioniert, da es keinen Sinn macht, fortzufahren, wenn dies nicht der Fall ist!

Schritt 6: Drucken und Zusammenbauen des Chassis

Ich habe die STL-Dateien für die 3D-gedruckten Teile eingefügt. Die CAD-Dateien finden Sie hier. Es gibt drei Teile, eine linke und rechte Motorhalterung und das Chassis.

Die linken und rechten Motorhalterungen können mit Holzschrauben an den Motoren befestigt werden. Dann werden die Motorhalterungen mit M3-Muttern und -Schrauben (oder Kleber, wenn Sie es vorziehen) am Chassis befestigt. Die Laufrolle wird mit vier Schrauben und Bolzen an der Vorderseite des Chassis befestigt.

Schritt 7: Hinzufügen der Elektronik

Schrauben Sie den Schrittmotortreiber am Chassis fest und befestigen Sie die Drähte von den Motoren an den Schraubklemmen am Treiber. Ich habe folgende Verkabelung verwendet:

• Linker Motor rot: OB2
• Linker Motor schwarz: OA2
• Rechter Motor rot: OB1
• Rechter Motor schwarz: OA1

Führen Sie Strom von der positiven Seite der Batterien zum Vcc auf der Stepper-Treiberplatine und Vin auf dem Arduino. Führen Sie die negative Seite der Batterien zum GND auf dem GND des Arduino. Dazu müssen Sie ein Y-Kabel anlöten.

Vervollständigen Sie schließlich die Elektronik, indem Sie die folgenden Pins auf dem Arduino mit Überbrückungsdrähten mit dem Schrittmotortreiber verbinden:

• Arduino Pin 5 -> Schritttreiber IB1
• Arduino Pin 6 -> Schritttreiber IB2
• Arduino-Pin A1 -> Stepper-Treiber IA1
• Arduino-Pin A2 -> Stepper-Treiber IA2

Schritt 8: Testen des Roboters

Drücken Sie nun die Knöpfe und sehen Sie, ob sich der Roboter bewegt! Wenn die Motoren vertauscht erscheinen, können Sie entweder die Verkabelung am Roboter anpassen oder einfach die folgenden Zeilen in der Arduino-Skizze bearbeiten:

L9110 links (IB2, IA2);L9110 rechts (IA1, IB1);

Wenn der linke und der rechte Motor vertauscht werden müssen, vertauschen Sie die Nummern in den Klammern wie folgt:

L9110 links (IB1, IA1); L9110 rechts (IA2, IB2);

Um nur die Drehrichtung des linken Motors umzukehren, vertauschen Sie die Buchstaben in den Klammern für den linken Motor wie folgt:

L9110 links (IA2, IB2);

Um die Drehrichtung des rechten Motors umzukehren, vertauschen Sie die Buchstaben in den Klammern für den rechten Motor, wie folgt:

L9110 rechts (IB1, IA1);

Das ist alles! Viel Glück und hab Spaß!