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WIFI控制的遥控车

时间:2017-07-04 21:20来源:本站 作者:haodiy 点击:
今天的作品(来自Instructables)是一台搭载了相机,并可由Wi-Fi控制的遥控车,你可以通过互联网驾驶它。这台遥控车比较特别,因为它的“遥控器”是无线路由器,

 

WIFI控制的遥控车

今天的作品(来自Instructables)是一台搭载了相机,并可由Wi-Fi控制的遥控车,你可以通过互联网驾驶它。这台遥控车比较特别,因为它的“遥控器”是无线路由器,而不是我们熟悉的手柄。好吧,言归正转,跟着我一起熟悉下制作步骤吧。

第一步:设定

 

WIFI控制的遥控车

 

 

这是一台两轮驱动的遥控车

 

 

前轮是该车的转向轮

 

 

该车的两个后轮和电机位于车体后部

 

第二步:需要准备的原材料

 

WIFI控制的遥控车

 

 

兼容OpenWrt的路由器,如GL.iNet 6416

 

 

支持USB Video Class的摄像头,我使用的是带有自动对焦功能的微软 LifeCam HD-5000

 

 

4块3.7伏的锂离子电池(一定要买有内置保护电路的)

 

 

兼容Arduino系统的DIY智能小车Chassis Kit 2 WD

 

 

L298N电机驱动控制器开发板

 

 

多功能DIY直流对直流转换器

 

 

FTF杜邦跨接电线

 

 

MTF杜邦跨接电线(20厘米)

 

 

阻抗为47欧姆的白光LED。

 

 

螺母和螺栓。

 

第三步:原理图

 

WIFI控制的遥控车

 

如上图所示,无线路由器起到了中枢的作用,它可以控制所有部分。网络摄像头通过支持流媒体视频的USB接口连接到无线路由器,电机控制板则直接通过通用输入输出接口(GPIO)与路由器相连,这样,即使没有了遥控器,我们也可控制小车。

第四步:无线路由器

 

WIFI控制的遥控车

 

在这个项目中我采用了GL.iNet 6416A无线路由器,因为它体积十分小巧(三维只有58*58*22毫米),其机身上的五个接口使用起来也十分方便。

如果存储空间能过关,其他支持Openwrt的路由器也能胜任该项工作,你可以在OpenWrt的官网上找到支持该标准的路由器名单。

多数路由器的接口数量都稍显不足,无法满足控制电机的需求。你可以在路由器上使用类似LED pin的其他引脚,不过你要卸掉LED的接口模块或者手动控制LED。

第五步:网络摄像头

 

WIFI控制的遥控车

 

我手头上就有一台微软HD-5000摄像头,它可以录制720p的视频。不过摄像头的自动对焦弄得我烦烦的,小车上这功能没什么意义,所以干脆直接关掉这一功能了事。不过摄像头还是要找个支持UVC的。

第六步:电机控制板

 

WIFI控制的遥控车

 

电机对电流的需求比路由器提供的要高的多,如果你操控电机时没有使用H桥,就有可能会对路由器造成损害。我在该项目中使用L298N电机驱动控制开发板就是为了控制两台直流电机的速度和方向。

在实验过程中我发现,输入电压和L298的输出电压之间有一个约为1.5伏的电压降。

第七步:多功能DIY直流对直流转换器(可自动降压升压)

 

WIFI控制的遥控车

 

这是一台可自动降压升压的转换器,它具有输出电压调幅功能,可以让输出电压高于或低于输入电压。

与线性调节器相比,直流对直流转换器的优势在于其转化效率,该效率可达95%以上,因此它的能耗相对来说要低得多。为此我还做了一个简单的实验,我将该模块的输出电压改为5伏,而输入电压则在2伏到24伏间调节,但无论输入电压如何(除非输入低于2.6伏),输出电压都稳定的保持在5伏。

第八步:智能小车Chassis Kit

 

WIFI控制的遥控车

 

Chassis Kit由丙烯材料制作而成,其尺寸为19.8 x 14.0 x 6.5厘米,比我想象中要小巧许多。装配过程可不简单,我绞尽脑汁才把各个零件、模块和设备的位置搞清楚。

套件包含两台减速电机,两个塑料轮子,一个能容纳4块AA电池的电池夹,此外还有两个高速编码器,不过在这个项目中我们用不到它俩。

据 Gearbest.com上的数据显示,电机的输入电压为3伏到12伏,下面几点是我在网上找到的其他相关信息。

 

建议工作电压为6到8伏

 

 

电压为3V时,其最大扭矩可达800gf cm(约为78牛米)

 

 

空载速度可达1:48

 

 

负载电流为70毫安(最大250毫安)

 

这玩意相当有趣,那两个减速电机体积很小,但性能强劲,甚至可以推动一把塑料椅。

第九步:电池和电压问题

 

WIFI控制的遥控车

 

在整个项目中,我使用了4节3.7伏的18650锂离子充电电池,其中两块串联,另外两块则采用并联的方式,这样电压就提升到了7.4伏。若使用或充电方式不当,有可能会引发电池爆炸或火灾,所以我推荐大家购买内置保护电路的电池。

由于电机的输入电压可变,所以遥控车需要两种不同的电压,5伏来支持无线路由器,其它的则供给给电机。

在组装遥控车前,我订购了双USB降压调压器模块和直流对直流转换器(可自动升压降压)。前者通过USB线为无线路由器和网络摄像头提供稳定的5伏电压,后者则会在输出之前将电压调整到电机所需的大小。

在测试过程中,我发现电机的输入电压不能超过5伏,要不然遥控车会速度过快,或者由于电路保护而直接停掉。

基于这一测试结果,双USB降压调压器模块就被我弃用了,而直流对直流转换器则被我留了下来,它可以将输出电压稳定在4.5伏左右。这样一来,路由器和摄像头电压就变为4.5伏,两台电机则只有3伏的输入电压了。

第十步:OpenWrt——路由器的Linux

 

WIFI控制的遥控车

 

GL.iNet无线路由器出厂就自带OpenWrt Barrier Braker软件,它拥有全新设计的易用网页界面,你可以在这里对路由器进行设置。请跳转到并登录你的网络账号。

此外你还可以点击高级选项(或者打开)来进入传统的Luci网络界面对路由器进行设置。

在测试中我发现,如果不登陆到路由器,视频流就无法正常工作,为此我不得不从OpenWrt的网站上下载相关文件并将其传送至路由器。

如果你的路由器上还没安装OpenWrt的固件,请参阅相关教程并对你的固件进行升级。

第十一步:网络连接

 

WIFI控制的遥控车

 

安装相关软件时路由器需要网络连接,所以你得先对路由器进行设置,具体步骤点这里,学习一番之后你就能为路由器设置好网络了。此外,你还可以为路由器创建一个新的SSID,这样你的各类设备都能连上互联网了。

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