Controlar un carro robot mediante Wifi

16 de noviembre de 2021

Hola bienvenidos a un nuevo blog, en esta ocasión vamos a controlar un carro robot por wifi a través de un aplicativo Android desarrollado en Android Studio.

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Materiales

Un NodeMCU ESP8266 version Lolin.
un driver puente H L298N 2A
Chasis de Carro Robot Seguidor
2 breadboards.
6 cables Jumpers Hembra/Macho.
6 cables Jumpers Macho/Macho.

Driver puente H L298N 2A

Circuito electronico que permite controlar el giro en ambos sentidos, avance, retroceso y la velodcidad de giro de dos motores DC.

Especificaciones técnicas:

Chip: L298N
Canales: 2 (soporta 2 motores DC o 1 motor PAP)
Voltaje lógico: 5V
Voltaje de potencia (V motor): 5V - 35V DC
Consumo de corriente (lógico): 0 a 36mA
Capacidad de corriente: 2A (picos de hasta 3A)
Potencia máxima: 25W
Dimensiones: 43 * 43 * 27 mm
Peso: 30g

Chasis de Carro Robot Seguidor

Estructura diseñada para el montaje de un carro robot que incluye los siguientes componentes:

2 motores DC con caja reductora
2 ruedas traseras en goma
Rueda delantera en nylon
Un chasis con una serie de perforaciones para facilitar la instalación

Programación en el Android Studio

Es para desarrollar la aplicación que controle el carro robot

1. Instanciar componentes de diseño.

MainActivity.java

				ProgressBar progressBar = findViewById(R.id.speedProgressBar);
				TextView maxSpeedTextView = findViewById(R.id.maxSpeedTextView);
				Joystick joystick = findViewById(R.id.carJoystick);

2. Joystick

Es el widget encargado de proporcionar la velocidad y los ángulos.

MainActivity.java

				joystick.setJoystickListener(new JoystickListener() {
				
				  @Override
				  public void onDown() {
				
				  }
				
				  @SuppressLint("SetTextI18n")
				  @Override
				  public void onDrag(float degrees, float offset) {
				
				      int speed = (int)(offset*250);
				      int b = (int)degrees/20;
				      int y = (int)((offset*10)/2.5);
				
				      progressBar.setProgress(speed);
				      maxSpeedTextView.setText((int)(offset*100) + "%");
				
				     if(b==0|b==5|b==-5){
				          if (i!=y&y>0) {
				              typeDaTa((int) degrees, offset);
				              i=y;
				          }
				     } else {
				         if (a!=b&y>1) {
				             typeDaTa((int) degrees, offset);
				             a=b;
				         }
				     }
				
				  }
				
				  @Override
				  public void onUp() {
				      //  STOP
				      senData(0, 0, 0);
				      progressBar.setProgress(0);
				  }
				
				});

3. Establecer el tipo de dato

Antes de enviar los datos al servidor se debe establecer la velocidad del primer y segundo motor DC segun el angulo del joystick.

				public void typeDaTa(int degrees, float offset) {
				
				  int turn = (int)(degrees/0.8);
				  int speed = (int)(offset*250);
				
				  //  ARRANQUE
				  if(degrees>=-25&°rees<=25) {
				      senData(speed, speed, 0);
				  }
				
				  //  DERECHA
				  if(degrees>=-146&°rees<=-26) {
				      senData(speed, speed-(turn*-1), 0);
				  }
				
				  //  IZQUIERDA
				  if(degrees>=26&°rees<=146) {
				      senData(speed-turn, speed, 0);
				  }
				
				  //  REVERSA
				  if(degrees>=-180&°rees<=-147) {
				      senData(speed, speed, 1);
				  }
				
				  if(degrees>=147&°rees<=180) {
				      senData(speed, speed, 1);
				  }
				
				}

4. Escritura de datos

Para poder enviar los datos antes se debe saber la direccion IP del servidor.

				private void senData(int motorA, int motorB, int state){
				  RequestQueue queue = Volley.newRequestQueue(this);
				  String url ="http://192.168.43.10/car";
				
				  StringRequest stringRequest = new StringRequest(Request.Method.POST, url,
				          response -> { },
				          error -> { })
				  {
				      @Override
				      public byte[] getBody() {
				          String data = "motora="+motorA+"&motorb="+motorB+"&state="+state;
				          return data.getBytes();
				      }
				  };
				
				  queue.add(stringRequest);
				}

Programación en el Arduino IDE

Para obtener los datos se da a través de las siguientes peticiones:

1. Establecer variables globales

carrorobotarduino.ino

				// Punto de acceso Wifi
				#define WIFI_SSID "end"
				#define WIFI_PASSWORD "Developer-1234"
				
				#define INA 5
				#define IN1 4
				#define IN2 2
				
				#define IN3 14
				#define IN4 12
				#define INB 13

Parámetros

WIFI_SSID: Se define el nombre del wifi.
WIFI_PASSWORD : Se define la contraseña del Wifi.
INA y INB: Se define los pines para controlar la velocidad de los motores DC.
IN1, IN2, IN3, IN4: Se define pines para controlar el avence y el retroceso.

2. Establecer el servidor

Para este proyecto se debe establecer el servidro en el puerto 80.

			   ESP8266WebServer server(80);

3. Conexión a una red wifi

A continuación, se muestra la codificación para realizar una conexión a punto de acceso Wifi desde el NodeMCU ESP8266.

carrorobotarduino.ino

				WiFi.begin (WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
				while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
				  delay(500);
				  Serial.print(".");
				}
				
				Serial.println("Conexión exitosa");

Parámetros

WiFi.begin: Inicializa la conexión al Wifi con el nombre y contraseña.
WiFi.status: Estado de la conexión Wifi.

4. Obtener la dirección ip de servidor

Importante. Es necesario obtener la ip del servidor, que básicamente la ip del esp8266. Para enviar de los datos desde la Aplicación android.

				  Serial.print("Dirección IP del servidor ESP8266: ");
				  Serial.println(WiFi.localIP());

5. Inilizar el servidor

Para obtener los datos debemos inicializar el servidor con el siguiente código.

				server.on("/car", getData);
				server.begin();

6. Establecer pines

Se debe establecer como los pines como señales eléctricas de salida para controlar los motores DC

carrorobotarduino.ino

				pinMode(IN1, OUTPUT);
				pinMode(IN2, OUTPUT);
				pinMode(IN3, OUTPUT);
				pinMode(IN4, OUTPUT);
				pinMode(INA, OUTPUT);
				pinMode(INB, OUTPUT);

7.handleClient

Administrar las peticiones HTTP de los clientes y llama a las funciones establecidas en el server.on("/car", getData); para leer los datos enviados por los clientes.

				server.handleClient();

8. Lectura los datos

A continuación, se muestra el código para obtener los datos específicos.

carrorobotarduino.ino

				int speedMotorA = server.arg("motora").toInt();
				int speedMotorB = server.arg("motorb").toInt();
				int state = server.arg("state").toInt();
				
				// Imprimir los datos en la consola
				Serial.println(server.arg("plain"));

Parámetros

speedMotorA: Velocidad del primer motor DC
speedMotorB: Velocidad del segundo motor DC
state: Representa el avance por el valor 0 y retroceso por un valor diferente.

9. Controlar lo motores

El giro y la velocidad del carro robot se debe controlar a través del analogWrite, el avance y el retroceso a través del digitalWrite

carrorobotarduino.ino

				analogWrite(INA, speedMotorA);
				analogWrite(INB, speedMotorB);
				
				if(state == 0){
				     digitalWrite(IN1, HIGH);
				     digitalWrite(IN2, LOW);
				     digitalWrite(IN3, HIGH);
				     digitalWrite(IN4, LOW);
				} else {
				     digitalWrite(IN1, LOW);
				     digitalWrite(IN2, HIGH);
				     digitalWrite(IN3, LOW);
				     digitalWrite(IN4, HIGH);
				}

Diagrama de conexión

Importante para poder utilizar la beteria de 9 volteos se debe desabilitar el Jumper regulador

Yu Developer

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