Управление машинкой по wifi. Стиральные машины с Wi-Fi – стоит ли их покупать? Компилируем и прошиваем
В данном проекте описано создание Wi-Fi машинки с управлением моделькой автомобиля через интернет или при помощи ноутбука с Wi-Fi на расстоянии до 500м. На машинке установлена камера, работающая в реальном времени, что позволяет управлять машинкой глядя в экран ноутбука.
Некоторое время назад я нашел маршрутизатор Linksys WRT54GL. Он очень удобен для хака и модификации, т.к. он работает под управлением Linux. Для данного маршрутизатора была написана куча альтернативных прошивок. В этом проекте используется настраиваемая прошивка Linux Open-WRT. Кроме больших возможностей модификации программного обеспечения этого маршрутизатора, есть куча возможных аппаратных модификаций и хаков. То есть в моем распоряжении был дешевый и взламываемый маршрутизатор со встроенным Linux - я знал, что делать что-то с ним хорошо и удобно. Таким образом родилась идея Wi-Fi машинки.
Целью данной статьи является предоставить общий обзор проекта и показать некоторые особенности реализации программной и электронной части. Эта статья не является руководством по сборке машинки шаг за шагом, но имеет достаточно информации для людей с хорошей мотивацией и базовыми знаниями в электронике и программировании. Все программы написаны на условиях Открытого лицензионного соглашения GNU v2, так что код можно свободно использовать и улучшать.
Машинка
Добавление сетевой камеры, маршрутизатора, тяжелых батарей, дополнительных схем, и кучи проводов добавляют много лишнего веса, а большинство моделей для этого не предназначено. Поэтому из-за всех дополнений необходимо найти довольно большую радиоуправляемую машинку. В интернете можно найти б/у радиоуправляемые транспортные средства без пульта за 200-300 руб. Я купил несколько машинок для того, чтобы вытащить из них детали. Транспорт размера 1:10 или больше вполне подойдет, и вероятно вы не захотите меньше. Я купил эту машинку за 150 руб.
Я разобрал около 20 радиоуправляемых автомобилей. Почти в каждом из них используется чип Realtek RX2/TX2 или его полные аналоги с аналогичной цоколевкой. Документацию на них можно найти в интернете или по ссылкам. Это означает, что машинкой очень легко управлять при помощи штатной электроники без добавления собственных схем. Можно подключить микроконтроллер непосредственно к выводам (вперед, назад, влево, вправо) и управлять автомобилем. Возможность использования штатной электроники автомобиля экономит много сил и времени.
Я модифицировал свой WRT54GL так, что он имеет 2 последовательных порта и SD карту на 1Гб (работает как жесткий диск на 1 Гб). В этом проекте SD карта не используется, но используется один из последовательных портов. У моего маршрутизатора есть два последовательных порта: консольный порт и TTS/1, который мы и будем использовать. Для этого проекта я использую OpenWRT White Russian v0.9. Есть и более поздние версии, но для этого проекта нам они не нужны. В руководстве по компиляции программ (смотрите ниже), используется эта версия, поэтому я выбрал её.
Выбор микроконтроллера
Я оценил три различных микроконтроллера для этого проекта. Ниже показано краткое изложение оценки.
| Микроконтроллер |
PIC16F628A |
Arduino (ATmega168)
|
AVR Butterfly (ATmega169) |
|
Цена. |
Очень прост в программировании (C со множеством встроенных библиотек). |
Легче для программирования, чем PIC. |
|
|
Против |
Труден для программирования (ассемблер). |
Ошибки загрузчика (см. ниже). |
Я выбирал PIC16F628A по нескольким причинам:
- У меня их было много.
- Я имею небольшой опыт работы с ними.
- Я хотел маленькую плату, и плата PIC оказалась самой маленькой из всех 3 вариантов.
- Я хотел иметь полный контроль над действиями программы, и это вполне возможно при программировании на ассемблере.
Arduino (Freeduino MaxSerial) стал моим вторым выбором, который мне очень понравился простотой сборки и запуска. Также есть хорошая поддержка сообщества, и простота использования.
Первоначально я использовал отладочную плату AVR Butterfly. Она работала хорошо, пока один раз не разрядились батарейки. В загрузчике AVR Butterfly существует ошибка, которая подробно описана тут. Она портит код и не позволяет перепрограммировать его другим загрузчиком. Машинка работала в один день, а на другой нет. Потребовалось некоторое время, чтобы найти проблему и совсем немного времени, чтобы исправить её, поэтому я не стал дальше использовать эту плату в качестве системы управления. Я также обнаружил, что выходное напряжение на выводах может быть непредсказуемыми, так как кроме управления периферийными устройствами, они управляют ЖК-экраном.
Ниже приведён исходный код для PIC и Arduino. Оба были протестированы, так что используйте то, в чем вы лучше разбираетесь и чувствуете себя комфортнее. Arduino (Freeduino MaxSerial) является наиболее оптимальным вариантом для быстрого старта. Я купил его.
Управляющая схема
На самом деле в моей машинке используется две управляющие платы. Так сделано потому, что я сжег управляющие транзисторы на штатной плате машинки. К счастью, я смог отпаять их и RX2 чип (который также сгорел) и сохранить схему управления. Большинство игрушечных радиоуправляемых машинок используют около 6 проводов для управления двигателем. Это так, потому что в собранной машинке есть металлический скользящий контакт, который движется с двигателем и дополнительные провода используются для реле. Каждая радиоуправляемая машинка имеет различные параметры этого контакта, так что намного лучше использовать штатную схему.
Я сжег транзисторы, подав напряжение питания 16В, вместо штатных 9.6В. Транзисторы рассчитаны на ток 5А, но вероятно я нагрузил их слишком сильно и они живописно задымились. Я взял плату из другой радиоуправляемой машинки и использовал транзисторы оттуда. Я запустил эту схему от 12В, и это не вызвало никаких проблем, хотя транзисторы довольно сильно грелись. Использование штатных плат машинки вместо изготовления собственного Н-моста экономит много времени и денег.
Этот проект использует мощные аккумуляторы. Я купил их для радиоуправляемых машинок высокого класса за $ 50 + доставка с eBay. Они имеют 3800 мАч и зарядное устройство 1,8А в комплекте. Их можно найти в поиске eBay. Одна батарея заряжается примерно 1.5 часа (от полного разряда). Их напряжение 7.2В, однако, когда они только заряженные их напряжение около 8.3В, а когда они полностью разряжены (уже не в состоянии питать машину) они дают примерно 7.1В.
Я заменил все разъемы на аккумуляторах на стандартные Molex ATX разъемы. Это сделано для того, чтобы использовать дешевые разъёмы которых у меня было много, которые позволяют легко сделать разветвитель для замера тока. Батареи соединённые последовательно дают около 16В при полной зарядке.
Линия 9.6В получена путем установки 4 диодов последовательно с шиной 12В берущейся с 7812. Падение напряжения на диоде около 0.7В. Поставив 4 диода в ряд, мы теряем около 2.8В, и получаем 9В для устройств, которым необходимо меньше 12В. После того как я сжег транзисторы, я решил питать схему более низким напряжением. 7812 рассчитан на 1А, а двигатели потребляют значительно больше. Digikey продает регулятор 7.5A 12В примерно за 14$, и я купил его. Я прикрепил его к радиатору, потому что думал, что он может греться. После некоторого времени работы он даже не нагрелся, поэтому радиатор не требуется.
Я не хочу рисковать схемой управления, поэтому я питаю его напряжением максимально приближены к штатному. Камера требует 9В, сигнал работает довольно тихо при питании от 5В, поэтому все эти устройства работают от линии 9.2В.
Вся силовая электроника собрана на макетной плате и находится в корпусе.
Arduino:
Подключение Arduino:
Вперед - Pin 8
Назад - Pin 9
Влево - Pin 10
Вправо - Pin 11
Зеленый LED - Pin 7
Красный LED - Pin 6
Сигнал - Pin 5
Последовательный порт Freeduino MaxSerial можно связать с последовательным портом маршрутизатора при помощи стандартного последовательного кабеля.
Freeduino MaxSerial использует последовательный вывод 4 - DTR (Data Terminal Ready) для сброса микроконтроллера и разрешения на загрузку нового кода. При нормальной работе с компьютером на этом выводе либо +10 В либо -10В в зависимости от того, подключен ли последовательный порт. Однако на последовательном порту маршрутизатора этот вывод заземлен и неактивен. Когда маршрутизатор начинает передачу данных через последовательный порт, MaxSerial сбрасывается. Это нам не подходит. Мы подтянем вывод DTR к +9В. Это простое изменение включает режим закрытой программы, то есть микроконтроллер не может быть перепрошит и сброшен по последовательному порту. Если необходимо перепрошить микроконтроллер, то достаточно просто щелкнуть выключателем.
Примечание: Если вы используете USB версию Arduino, вы можете просто подключить RX и TX контакты к MAX232A, а затем к последовательному порту маршрутизатора.
КамераОдним из основных аспектов этого проекта является то, что машинкой можно управлять без прямой видимости при помощи сетевой камеры Panasonic BL-C1A. Это почти самая дешевая проводная сетевая камера с хорошими отзывами. Программное обеспечение есть только для Windows – это небольшой, но терпимый минус. Для просмотра изображения программное обеспечение не требуется. В более дорогих моделях есть панорамирование и возможность наклона, но они значительно дороже и их функциональность не нужна.
Камера имеет очень удобный веб-интерфейс, что делает её не только Windows устройством. Просмотреть изображение с камеры можно при помощи следующей команды:
http:///ImageViewer?Resolution=320x240?Quality=standard
Доступные разрешения 640x480, 320x120, 160x60. Доступное качество (сжатие) precision(качество), standard(стандартное), motion(движение).
Качество видео неплохое. Тем не менее, оно часто замирает на 1 секунду даже при хорошей связи. Я предполагаю, что электроника камеры недостаточно мощна, чтобы поддерживать постоянный прямой эфир с автофокусом. В целом я доволен ей.
Глядя на внутреннюю часть камеры, видно, что она работает на ARM процессоре 250 МГц. По информации с официального сайта она также имеет 64Мб оперативной памяти. Интересно, как трудно было бы заставить Linux работать на этом…
От машинки было использовано только шасси. Все декоративные и нефункциональные части были сняты. Камера была установлена на переднюю часть с небольшим изменением штатного крепления. Плата была установлена на переднюю часть машинки и прикручена с использованием пластиковых гаек и болтов во избежание замыкания.
Плата микроконтроллера PIC также надежно закреплена болтами на другой стороне. Все провода были умышленно взяты длиннее чем требуется, для их легкого перемещения во время сборки. После сборки лишние куски провода были собраны и связаны. Было очень много проводов, вероятно около 30, которые нужно было провести из/в переднюю и заднюю часть машинки, не считая Ethernet кабеля.
Все силовые цепи были размещены в корпусе в задней части машинки, за исключением LT1083 7.5A, который находится в нижней части автомобиля. Я не ставил его в корпус, потому что это было дополнение к проекту, и так его было проще всего добавить. Когда светодиод на задней стороне коробки светится красным, маршрутизатор загружается. Когда маршрутизатор загрузился, он посылает сигнал микроконтроллеру, загорается зеленый светодиод, и я знаю, что могу соединиться с машинкой. Этот индикатор был очень полезным при отладке.
Вся электроника была собрана на макетной плате пред пайкой и установкой машинку. Батареи прикреплены с помощью термоклея и кабельных стяжек. Маршрутизатор был слишком широкий, чтобы стать на машинку без дополнений. Я добавил два куска плексигласа, чтобы сделать машинку шире.
Для данного проекта необходимы 3 программы. Приложение-клиент VB6 Wifi_Robot на Windows, CarServer написанный на C и работающий на маршрутизаторе работающем под управлением OpenWRT WhiteRussian v0.9 (Linux), а также микропрограмма микроконтроллера. Я испытывал прошивки для микроконтроллера PIC16F628A и популярного Arduino (Freeduino MaxSerial). Все программное обеспечение распространяется на основе открытого лицензионного соглашения GNU v2.
Следующие инструкции предполагают, что у вас есть подключенный к интернету Linksys WRT54GL с установленный OpenWRT WhiteRussian v0.9. Руководстве по установке OpenWRT можно найти по ссылке .
Установка CarServer
Если вы хотите использовать программное обеспечение
Войдите по SSH в своем маршрутизатор, затем...
# cd /tmp
# wget http://www.jbprojects.net/projects/wifirobot/carserver_1_mipsel.ipk
# ipkg install ./carserver_1_mipsel.ipk
Компиляция и установка CarServer
Если вы хотите увидеть, как он работает или модифицировать его
Вам нужно будет скачать OpenWRT SDK (только для Linux) и следовать этому руководству по составлению программ: Написание и компиляция простой программы для OpenWRT от Eric Bishop (просто следуйте первой части)
Makefile находится в /OpenWrt-SDK-Linux-i686-1/package/carserver/
Makefile находится в /OpenWrt-SDK-Linux-i686-1/package/carserver/src
carserver.c находится в /OpenWrt-SDK-Linux-i686-1/package/carserver/src
Ваш скомпилированный ipkg будет отображаться в /OpenWrt-SDK-Linux-i686-1/bin/packages. Затем:
# scp carserver_1_mipsel.ipk root@:/tmp/.
для копирования в маршрутизатор. Войдите по SSH и установите
Есть бесплатная электронная книга посвящённая серии маршрутизаторов WRT54G которая называют Linksys WRT54G Максимальный взлом. Я считаю что она бесплатна. Её можно просмотреть в Google Books . Она также может быть загружена по ссылке. В этой книге рассказывается как добавить последовательный порт, настроить программное обеспечение, а также о многих других взломах и модификациях. Я связался с одним из авторов. Это не бесплатная электронная книга. Вы можете просмотреть её в Google Books, и поддержать авторов, купив её Amazon . Это отличная книга!
Получение рабочего последовательно порта
Мы используем TTS/1, так что если вы добавили один последовательный порт – убедитесь что это он. Если у вас установлен OpenWRT WhiteRussian v0.9 войдите в SSH. Инструкции в книге указанной выше немного устарела. Вот обновленная версия:
# ipkg update
# ipkg install setserial
# cd /usr/sbin
# wget http://www.jbprojects.net/projects/wifirobot/stty.tgz
# tar -zxvf stty.tgz
# chmod 755 stty
Добавьте следующие строки в /etc/init.d/custom-user-startup чтобы сделать последовательный порт рабочим при запуске и автоматического запуска CarServer.
/usr/sbin/setserial /dev/tts/1 irq 3
/usr/sbin/stty -F /dev/tts/1 raw speed 9600
/bin/carserver&
Запуск клиентского приложения Wifi_Robot
Этот файл содержит исходный код VB6 и скомпилированный EXE. Вы можете просто извлечь wifi_robot_client.exe и config.txt, если вы не хотите заниматься программированием. Вы можете открыть и компилировать VB6, если вы хотите изменить его. Эта программа - это просто слегка измененная программа проекта радиоуправляемая машинка, управляемая компьютером.
ПО микроконтроллераPIC
Вам понадобится программатор для PIC. Я использую P16PRO40, купленный на eBay. Есть много программаторов, которые можно купить или собрать самому. Вы можете самостоятельно скомпилировать HEX с помощью Microchip MPLAB или просто скачать и прошить готовый HEX файл. PIC asm базируется на этом тесте PIC16F628 UART.
Arduino (Freeduino MaxSerial)
Программу можно загрузить в Freeduino MaxSerial без дополнительного программатора.
Если вы используете Freeduino MaxSerial, убедитесь, что вы сделали небольшую модификацию оборудования, которая предотвратит сброс Freeduino каждый раз при получении данных от маршрутизатора через последовательный порт. См. выше для получения более подробной информации.
Максимальная скорость
Чтобы вычислить максимальную скорость я сделал две отметки на расстоянии 3м друг от друга и несколько раз снимал машинку. Камера записывает 30 кадров в секунду, так что возможная ошибка камеры +/- 3,3% и +/- 1% ошибка расстояния.
Автомобиль проезжает 3м за 0,7 секунды (21 из 30 кадров за 1 секунду).
Максимальная скорость:
4,3 м/с = 15.5 км/ч = 9.6 миль/ч
Расстояние
Я взял маршрутизатор в большое поле. Я смог подключится со своего ноутбука на расстоянии до 500 м (по 1Мбит). Дальше этого расстояния, я уже не смог подключиться. Альтернативные прошивки (OpenWRT) позволяют увеличить выходную мощность. Я пытался изменить это значение, но это не повлияло на расстояние. Возможно, мой ноутбук (Dell Inspiron 6000), который всегда имел хороший WiFi (лучше, чем 6400 моего друга), может быть ограничивающим фактором.
Мода и увлечения у каждого бывают свои, а потому иногда очень приятно найти единомышленников, оценить их коллекцию марок или же мастерство в определенной игре. Тут собраны различные видеоролики, которые посвящены тому или иному увлечению. Не важно, любите ли Вы шахматы, теннис или же собирать диких, необузданных животных под своей крышей - тут Вам удастся найти хороший видео - контент по душе.
Сейчас очень популярно как в сети, так и в реальности одно увлечение доступное по большей части только женскому полу – Мейк-ап на камеру. Обычным зрителям покажется, что в этих видеороликах девушки просто красятся и раздувают из мухи слона. Но на самом деле эти красотки демонстрируют свои художественные навыки, которые развивали годами. В таких видео Вы сможете найти советы, лайфхаки, а также подчеркнете множество полезных моментов, которые упускали в своей жизни. Фигуристые модели и их стилисты расскажут Вам, какие подбирать тени для глаз, и какое подобрать платье к Вашей прическе. Для многих женщин это стало своеобразным хобби, которому они уделяют почти всю свою жизнь.
Помимо мейк-апа многие девушки просто обожают шоппинг, а потому частенько заливают на «Youtube» свои походы в местный торговый центр, где отовариваются одеждой и начинают её обозревать и мерить. Такие девицы частенько собирают у себя дома целую коллекцию различных нарядов, а некоторые могли бы даже открыть свой магазин и несколько лет торговать одеждой - настолько у них много купленных нарядов. И вся их необъятная коллекция попадает в объектив камеры. Мне если честно непонятно зачем многие девушки смотрят подобное, но клиенты у такого контента есть и это немного странно.
Впрочем, не только девушки любят моду и стиль и отличились своими хобби, у мужчин также есть немало различных увлечений, которые могут поразить до глубины души. Кто-то коллекционирует салфетки из магазинов, кто-то любит играть в спортивные симуляторы (что само по себе дико), но есть и такие, которые занимаются целыми днями тем, что пристают к женщинам и коллекционируют их поцелуи. При этом, свои приключения они предпочитают записывать на видеокамеру, а потом выставлять ролики на всеобщее обозрение и делать из себя великих мачо.
В любом случае в нашем мире есть так много разных увлечений, занятий, дел и все они могут увлечь человека с определенным складом ума на некоторое время, а может и вовсе на всю жизнь. Их так много, что перечислять их и дальше ну попросту нет смысла. На этой страничке Вы сможете найти сотни различных видео, и они могут быть посвящены чему угодно. Ведь сколько людей - столько и увлечений. Каждый человек может выдумать для себя определенную «убивалку» времени. Порой вас даже может удивлять то на что способен человеческий мозг, если ему скучно, однако не стоит удивляться, если Ваши собственные увлечения будут для кого-то странными.
Смотрите на людей занимающихся своим любимым делом, смейтесь от глупости происходящего или же подчеркивайте для себя определенные вещи, которым Вы сможете найти применения в своей жизни. Тут по большей части собран развлекательный и информационный и стильный видео контент.
Летом появилась мысль сделать радиоуправляемую машинку, но не просто нечто похожее на творение китайской инженерной мысли, которое продается на каждом шагу, а машинку, управлять которой можно было бы с компьютера или телефона. Понято, что машинка, которой можно управлять через Wi-Fi в чистом виде, совершенно не интересна. А вот если бы у нее была бы камера? А если еще и управление через 3G/EDGE/GPRS? Вот это – другое дело! Значит, управляющее устройство должно иметь USB и Wi-Fi (ну или только USB, можно купить USB Wi-Fi адаптер). Теперь нужно придумать, как управлять двигателями. Изначально я хотел сделать это с помощью COM-порта и регистра сдвига (74HC595), но спалив 5 таких микросхем, от такого способа отказался. Позже мой взгляд пал на Arduino, а именно на Arduino Duemilanove. Эта плата имеет 14 цифровых I/O портов, из них шесть – ШИМ (можно будет управлять напряжением на двигателе и повесить сервы для камеры), два можно использовать как Tx и Rx последовательного порта.Роутер Обнаружив в своем городе роутер D-Link DIR-320, у которого есть USB порт, сразу же его купил. Придя домой, узнал, что у этого роутера есть невыведенный UART-порт. Таким образом, у нас появляется канал связи между роутером и ардуиной.Для роутера я выбрал прошивку OpenWrt. Можно скачать готовую прошивку с OpenWrt для DIR-320 это . Уже не помню почему, но я решил собрать прошивку сам (подробно описано ). Для этого понадобится Linux (я собирал на Ubuntu 11.10). Для начала, скачаем исходники прошивки и соберем все, что нужно:
svn co svn://svn.openwrt.org/openwrt/branches/backfire dir320 cd dir320 ./scripts/feeds update -a && ./scripts/feeds install –a make prereq && make tools/install && make toolchain/install
Конфигурирование прошивки
make menuconfig
Выбираем следующие пакеты:
- Target System ---> Broadcom BCM947xx/953xx – ядро 2.6
- Image configuration ---> LAN IP Address ---> – [не обязательно] Можно выбрать IP-адрес, который будет у роутера после загрузки ядра и всех модулей
- Kernel modules ---> Filesystems ---> kmod-fs-ext3 - Об этом позже
- Utilities ---> Filesystem ---> e2fsprogs – И об этом
- Utilities ---> disc ---> block-extroot – И об этом тоже
- Kernel modules ---> USB Support ---> kmod-usb-core – поддержка USB
- Kernel modules ---> USB Support ---> kmod-usb-ohci – для USB-хаба. Зачем он? Об этом тоже позже
- Kernel modules ---> USB Support ---> kmod-usb-storage – поддержка USB-флешек
- Kernel modules ---> USB Support ---> kmod-usb2 – USB 2.0
- Administration --> webif ---> webif-applications – админка
- Kernel modules ---> Video Support ---> kmod-usb-video-core – поддержка USB-video
- Kernel modules ---> Video Support ---> kmod-usb-video-uvc – поддержка UVC-веб камер
Так зачем же мы выбрали те пакеты, назначение которых я не объяснил? Проблема в том, что объём флэш-памяти установленной в роутере - 4МБ, что может помешать дальнейшей нашей работе. Мы же перенесем rootfs на флешку, и роутер будет грузиться с нее.
Кстати, про флэш-память: нужно не забыть следующее:
make kernel_menuconfig
- Device Drivers ---> Memory Technology Device (MTD) support ---> RAM/ROM/Flash chip drivers ---> [*] Flash chip driver advanced configuration options --> [*] Specific CFI Flash geometry selection --> [*] Support 8-bit buswidth
- Device Drivers ---> Memory Technology Device (MTD) support ---> RAM/ROM/Flash chip drivers ---> [*] Flash chip driver advanced configuration options --> [*] Specific CFI Flash geometry selection --> [*] Support 16-bit buswidth
make V=99 -j2
Теперь нужно ее прошить:
Для bash’а:
#!/bin/bash echo "==================================================================" echo "This script will upload dd-wrt firmware (firmware.bin)" echo "in the current directory to 192.168.0.1 " echo "during the router"s bootup. " echo "" echo "* Set your ethernet card"s settings to: " echo " IP: 192.168.0.10 " echo " Mask: 255.255.255.0 " echo " Gateway: 192.168.0.1 " echo "* Unplug the router"s power cable. " echo "" echo "Press Ctrl+C to abort or any other key to continue... " read echo "" echo "* Re-plug the router"s power cable. " echo "" echo "==================================================================" echo "Waiting for the router... Press Ctrl+C to abort. " echo "" try(){ ping -c 1 -w 1 192.168.0.1 } try while [ "$?" != "0" ] ; do try done echo "*** Start Flashing **** " atftp --no-source-port-checking -p -l firmware.bin 192.168.0.1 echo "Firmware successfully loaded!"
Для винды:
@echo off echo ================================================================== echo This batch file will upload dd-wrt firmware in the current directory to echo 192.168.0.1 during the router"s bootup. echo. echo * Set your ethernet card"s settings to: echo IP: 192.168.0.2 echo Mask: 255.255.255.0 echo Gateway: 192.168.0.1 echo * Unplug the router"s power cable. echo. echo Press Ctrl+C to abort or any other key to continue... pause > nul echo. echo * Re-plug the router"s power cable. echo. echo ================================================================== echo Waiting for the router... Press Ctrl+C to abort. echo. set FIND=%WINDIR%\command\find.exe if exist %FIND% goto LPING set FIND=%WINDIR%\system32\find.exe if exist %FIND% goto LPING set FIND=find:LPING ping -n 1 -w 50 192.168.0.1 | %FIND% "TTL=" if errorlevel 1 goto LPING echo *** Start Flashing **** tftp -i 192.168.0.1 put firmware.bin if errorlevel 1 goto LPING set FIND= echo. echo ================================================================== echo * WAIT for about 2 minutes while the firmware is being flashed. echo * Reset your ethernet card"s settings back to DHCP. echo * The default router address will be at 192.168.1.1 echo. Pause Настройка загрузки с флешки После первого включения заходим на веб-интерфейс роутера и изменяем пароль. Теперь подключаемся к нему через SSH. Нужно настроить загрузку с флешки, для этого сначала нужно ее разметить. У меня было два раздела: первый – ext3-раздел для rootfs, второй – swap. Открываем /etc/config/fstab в vim’е и пишем то, что соответствует нашей фелшке. У меня так:
config global automount option from_fstab 1 option anon_mount 1 config global autoswap option from_fstab 1 option anon_swap 0 config mount option target / option device /dev/sda1 option fstype ext3 option options rw,sync option enabled 1 option enabled_fsck 1 option is_rootfs 1 config swap option device /dev/sda2 option enabled 1
Сохраняем, перезагружаемся (reboot).Демон Управлять двигателями будет ардуина, поэтому напишем демон, который будет перенаправлять всё, что пришло на TCP порт 5554 в /dev/ttyS0.
Мой скомпилированный вариант демона искать в архиве (card)
Компилируем с помощью gcc, который был собран в процессе подготовки к сборке прошивки:
/dir320/staging_dir/toolchain-mipsel_gcc-4.3.3+cs_uClibc-0.9.30.1/usr/bin/mipsel-openwrt-linux-uclibc-gcc-4.3.3 -o Небольшое отступление об удобстве организации работы с роутером
- После каждого включения мне приходилось писать opkg update , поэтому я его добавил в /etc/rc.local
- Довольно удобно использовать FTP-сервер. Я поставил pure-ftpd. Для этого пишем:
opkg install pure-ftpd
Добавим его в /etc/rc.local:
pure-ftpd -4 –B –M –l unix –U 000:000 - Удобно будет сменить веб-интерфейс на luci, для этого пишем:
opkg remove webif* opkg install luci
Теперь ставим mjpg-streamer:
opkg install mjpg-streamer
Пишем в /etc/config/mjpg-stramer следующие:
config mjpg-streamer option device “/dev/video0” option resolution “640x480” option fps “24” option port “8080” option enabled “true”
Пробуем подключить камеру. Если все нормально, то можно будет увидеть изображение тут:
http:///?action=stream . Arduino и соединение Для начала определимся со схемой подключения двигателей. Так как я брал корпус от уже готовой машинки, то мне с двигателями повезло – они уже там были. Передний отвечал за повороты (влево, вправо, прямо), а задний за движение (мне пришлось его поменять на двигатель кнопки блокировки дверей какого-то ВАЗа). Управлять нагрузками можно ардуиной с помощью полевых транзисторов (95N2LH5, но я использовал IRF 630, потому что и эти ели нашел в своём городе). Подключение такое: земля транзистора – к управляющему пину ардуины, source – к земле ардуины и минусу питания нагрузки, drain – к минусу нагрузки, плюс питания к плюсу нагрузки. Но таким образом мы сможем ездить только вперед и поворачивать только в одну сторону. Для того чтобы справиться с проблемой, к нам на помощь спешит реле с двумя группами контактов. У меня один двигатель (передний) питался 6 вольтами, а другой 12. При этом использовалось два 6 вольтовых аккумулятора (один из них - свинцово-кислотный от бесперебойника), учитывая, что минус роутера позже придется соединить с землей ардуины, то получить 6 вольт для роутера не получается (проверяйте сколько вольт подаёте на роутер - мне пришлось покупать еще один после того, как я подал на него 12 вольт). Поэтому пришлось использовать еще одну релюшку для подачи/неподачи питания на передний двигатель.
Схему рисовал давно. Теперь там все транзисторы полевые и нет резисторов.
Теперь о самом коде. У меня все довольно просто – есть 4 команды, у которых есть свой параметр размером 1 байт:
- m – Отвечает за напряжение, а, следовательно, и за скорость, на двигателе значение от 0 до 255
- r – Отвечает за повороты. “1” – поворачивать, “0” – не поворачивать
- n – “1” – ехать назад, “0” – ехать вперед
- e – “1” – поворачивать в другую сторону
int inByte, val; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(2, OUTPUT); pinMode(4, OUTPUT); pinMode(7, OUTPUT); } void loop() { if (Serial.available() > 0) { inByte = Serial.read(); if ((inByte=="n")||(inByte=="e")){ while (Serial.available()==0) {} val=Serial.read(); if (inByte=="n"){ if (val=="1"){ digitalWrite(2, HIGH); Serial.print("Writing to 2 pin\n\r"); } if (val=="0"){ digitalWrite(2, 0); Serial.print("Writing to 2 pin\n\r"); } } if (inByte=="e"){ if (val=="1"){ digitalWrite(4, HIGH); Serial.print("Writing to 4 pin\n\r"); } if (val=="0"){ digitalWrite(4, LOW); Serial.print("Writing to 4 pin\n\r"); } } } if ((inByte=="m")||(inByte=="r")){ while (Serial.available()==0) {} val=Serial.read(); if (inByte=="m"){ if (val!="0") analogWrite(3, val); else analogWrite(3, 0); Serial.print("Writing to 3 pin\n\r"); } if (inByte=="r"){ if (val=="1"){ digitalWrite(7, HIGH); Serial.print("Writing to 7 pin\n\r"); } if (val=="0"){ digitalWrite(7, LOW); Serial.print("Writing to 7 pin\n\r"); } } } } }
Как видно, задний двигатель у меня подключен к 3 пину, передний – к 7, реле заднего – к 2 пину, переднего – к 4. Так как 3 – это ШИМ-пин, то используя analogWrite(3, val);, где val от 0 до 255, мы можем управлять напряжением на двигателе.
Разбираем наш маршрутизатор. Видим UART порт. Соединяем его с ардуиной.
Теперь смотрим, как это все работает. Подключаемся телнетом к нашему порту и проверяем:
- n1 – щелкает реле
- m - колёса начинают немного вращаться
- n0 – колеса вращаются в другую сторону
- m0 – колеса перестают вращаться
- r1 – поворачивают передние колеса
- e1 – колеса поворачивают в другую сторону
- r0 – колеса становятся прямо
- e0 – щелкает реле
Подробное руководство о том как взять ESP8266, добавить немножко клея и пенопласта и подарить детям (и взрослым) массу удовольствий.
Руководство состоит из следующих частей:
Описание платы.
Мозгом корабля является купленная на Алиэкспресс плата. Данная отладочная плата является удобным средством для начала работы с WiFi модулем ESP8266-12.
На плате распаян сам модуль, а на штыревые разъёмы выведены все выводы модуля. К 6-ти выводам через токоограничительные резисторы припаяны красные светодиоды. Ещё к трём выводам припаян RGB светодиод.
Также присутствует стабилизатор 3,3 В, распаяны резисторы обвязки модуля, на входе ADC висит фоторезистор, присутствует джампер для перевода модуля в режим программирования.
Отдельно выведены выходы USART, причём маркировка Rx и Tx перепутаны местами.
Ко входу питания модуля припаян батарейный отсек на 3 батарейки. А в модуль уже загружена тестовая прошивка под управлением которой, насколько я помню, создаётся новая точка доступа. Подключившись к этой точке доступа можно управлять свечением светодиодов на плате. Если как для первого раза - то это прям волшебство какое то.
Предыстория постройки кораблика.
В процессе вялотекущего самообразования в сторону построения умного дома, год назад был закуплена эта плата (магазин в котором была сделана покупка сейчас закрыт). Вместе с ней взял ещё два голых модуля ESP8266-12 и с помощью запустил на них два термометра/измерителя влажности, которые до сих пор успешно работают. 
Далее попытался состыковать их с MajorDoMo - открытой и бесплатной системой управления Умным Домом. Но как то не пошло это дело,- забросил до поры.
В середине лета я наткнулся . Оказывается esp8266 можно программировать как любую ардуину!!! И ардуиновских библиотек под esp8266 портировано уже на все случаю жизни.
Для меня настал качественно новый этап освоения esp8266…
Вдоволь поигрался с библиотечными примерами и захотелось мне сделать нечто с практическим применением.
Решил собрать детям для дачного водоёма самоходный кораблик, да не простой, а такой чтоб управлять им можно было с любого смартфона!
Используемые материалы
На строительный материал корпуса были выбраны пылящиеся в кладовке куски пенопласта. 
В качестве двигателей использованы коллекторные моторы от ДВД проигрывателя. Для управления судна было решено использовать двухмоторный привод - уменьшая обороты левого/правого двигателя заставляем совершать поворот на лево или на право. 
Гребные винты - из куска жести.
На гребные валы замечательно подошли вязальные спицы (экспроприированные у супруги).
Для надёжного и гибкого соединения гребного вала с мотором хорошо подходят термоусадочные трубки разного диаметра.
В качестве подшипника скольжения гребного вала взят корпус простой шариковой ручки.
Также пригодились клей Dragon и клеевой термопистолет.
Для управления двигателями в загашнике нашлись два полевых транзистора выпаянных со старой материнской платы.
Источником питания послужили купленные в оффлайне аккумуляторы 18650.
Ещё понадобился маленький тумблер для подачи питания, несколько резисторов и макетная платка для соединения всего электричества между собой.
Изготовление корабля
Для резки пенопласта на скорую руку был собран ТермоЭлектроРезак состоящий из палки, двух длинных шурупов и куска тонкой проволоки. Проволоку лучше взять нихромовую, но у меня таковой не нашлось (а советский проволочный резистор ломать на это дело не хотелось) - поставил тоненькую стальную.
Запитал этот импровизированный станок от через . И тот и другой были куплены благодаря здешним обзорам.
Всего на этой фотографии пытливый взгляд может найти аж 10 товаров ранее обозреваемых на Муське. 
Регулируя напряжение на выходе DC-DC преобразователя, опытным путём необходимо установить такой нагрев проволоки ТермоЭлектроРезака, при котором пенопласт разрезается легко и непринуждённо.
В итоге получаем более - менее ровные куски пенопласта удобные для последующей сборки.
На корпус кораблика пошли два самых больших куска, склееные между собой клеем Дракон.
Гребные винты изготавливаются в несколько операций:
Нарезать из жести квадратную заготовку (у меня 20*20 мм)
- соединив рисками диагональные углы найти центр
- просверлить по центру отверстие (диаметр 3,5 мм)
- затянуть подходящим винтом с гайкой (М 3*20)
- зажав винт в патрон дрели, на малых оборотах подходящим острым предметом начертить(нацарапать) окружность
- вырезать ровный круг
- надрезать по имеющимся диагональным рискам круг на 2/3 радиуса и изогнуть под углом (30-45 градусов) 
Затем берём спицу. Отрезаем 25-30 мм кусок термоусадочной трубки диаметром чуть больше чем у спицы. Вращаем спицу с термоусадкой над маленьким пламенем газовой конфорки (или электрической) пока трубка не прогреется и плотно охватит спицу.
Далее отрезаем кусок трубки ещё большего диаметра,… и т.д. пока очередную трубку можно будет одеть на шестерню двигателя. Т.К. шестерня посажена на вал двигателя достаточно плотно, то она будет хорошо передавать крутящий момент гребному валу.
Берём последний кусок термоусадки и одеваем его одновременно на гребной вал и на двигатель.
После прогрева термоусадки получаем хорошее соединение.
Пора устанавливать двигатели в корпус.
Дрелью высверливаем в корпусе два отверстия под гребные валы. Со стороны днища вставляем подшипники скольжения. 
Выставляем двигатели и прокручивая вал, по наименьшему сопротивлению вращения, находим для каждого двигателя оптимальное положение.
Обильно закрепляем полученный результат термоклеем.
Одеваем гребные винты и закрепляем термоклеем. Для лучшего сцепления с клеем кончики спиц слегка помяты кусачками, а поверхности винтов около центра исцарапаны до шершавого состояния. 
Соединяем и спаиваем всё согласно схеме.
Питание с аккумуляторов подаётся через тумблер и дальше идёт на двигатели и на линейный стабилизатор 3,3 В. Второй вывод каждого двигателя подключен через полевой транзистор к минусу питания. Подавая с выхода ESP8266 за затвор полевого транзистора ШИМ сигнал различной скважности импульсов мы будем регулировать скорость вращения двигателя.
Напряжение питания также подаётся через резистивный делитель на вход ADC модуля ESP8266 для контроля состояния батареи.
Силовые транзисторы с резисторами обвязки, выключатель питания, стабилизатор, резистивный делитель для измерения напряжения батареи - всё размещено на макетной плате. К ней же припаяны плата с модулем ESP8266, выводы аккумулятора и двигателей.
К модулю подключен переходник USB-TTL.
Итак, всё готово для того чтобы вдохнуть в практически готовый кораблик искру жизни…
Программирование
О том как установить Arduino IDE и обеспечить в ней поддержку ESP8266 достаточно хорошо расписано в вышеупомянутой .
Для управления корабликом мы будем создавать на ESP8266 точку доступа и поднимать вэб сервер. Подключившись смартфоном к точке доступа и набрав в браузере адрес сервера (192.168.4.1) увидим страницу с элементами управления и телеметрией с борта нашего судна.
Дабы снизить нагрузку на ESP8266, уменьшить время отклика управляющих воздействий и повысить интерактивность я решил использовать технику AJAX запросов.
Выдержка из Википедии:
AJAX, Ajax (ˈeɪdʒæks, от англ. Asynchronous Javascript and XML - «асинхронный JavaScript и XML») - подход к построению интерактивных пользовательских интерфейсов веб-приложений, заключающийся в «фоновом» обмене данными браузера с веб-сервером. В результате, при обновлении данных веб-страница не перезагружается полностью, и веб-приложения становятся быстрее и удобнее.
В классической модели веб-приложения:
Браузер формирует и отправляет запрос серверу.
В ответ сервер генерирует совершенно новую веб-страницу и отправляет её браузеру и т. д. После чего браузер полностью перезагружает всю страницу.
При использовании AJAX:
Пользователь заходит на веб-страницу и нажимает на какой-нибудь её элемент.
Скрипт (на языке JavaScript) определяет, какая информация необходима для обновления страницы.
Браузер отправляет соответствующий запрос на сервер.
Сервер возвращает только ту часть документа, на которую пришёл запрос.
Скрипт вносит изменения с учётом полученной информации (без полной перезагрузки страницы).
Помучав некоторое время Гугл в поисках подходящей реализации моих хотелок, я набрёл на
в котором позаимствовал подходящий код
Первоначальный код
#include #include ESP8266WebServer server(80); const char* ssid="yourSSID"; const char* password="yourPASSWORD"; String webSite,javaScript,XML; unsigned long wait000=0UL,wait001=1000UL; int LED=16;const int sliderMAX=10; // This sets the number of sliders you wantint sliderVal={60},ESPval; void buildWebsite(){ buildJavascript(); webSite="\n"; webSite+="\n"; webSite+=" This is the ESP website ... \n"; webSite+="Runtime = \n"; webSite+="Сила сигнала a= \n"; webSite+= Sila ;// Сила сигнала WiFi webSite+=" \n"; webSite+="
| \n"; webSite+=" | Обороты = \n"; webSite+="Моторов = * | \n"; webSite+="
| \n"; webSite+=" | Направление = \n"; webSite+="Движения = | \n"; webSite+="
| \n"; webSite+=" | Корекция = \n"; webSite+="Моторов = | \n"; webSite+="
В коде довольно много пояснений, надеюсь всё будет понятно.
Двигатели кораблика управляются путём изменения положения ползунков трёх слайдеров на странице.
- Первый слайдер отвечает за скорость вращения моторов (и скорость движения кораблика соответственно). Если изменять положение ползунка этого слайдера от 20 до 100%, то будет меняться значение связанной со слайдером переменной ESPval. Значение переменной записывается в порты OUT1 и OUT2 ESP8266 (выводы которых идут на управляющие затворы полевых транзисторов) и обороты двигателей будут нарастать от 0 до максимума.
В диапазоне положений этого ползунка от 0 до 20% в порты записываются 0 и двигатели стоят.
- Второй слайдер отвечает за повороты (переменная ESPval). Если его ползунок находится в правом или левом положении, то значение скорости соответствующего двигателя будет снижаться на коэффициент 0,8 (константа Povorot). Двигатель будет притормаживаться, а кораблик поворачивать в нужную сторону.
- Третий слайдер (переменные ESPval и Trimer) нужен для нивелирования разности характеристик двигателей. В зависимости от положения слайдера можно притормаживать или ускорять один из двигателей.
К сожалению функционал измерения напряжения батареи довести до конца не удалось. В процессе наладки был сожжён вход ADC модуля (надо думать замкнул его на + батареи)…
Измерение мощности сигнала WiFi работает, но требуется более точная калибровка.
Для отладки использовалось подключение к домашней WiFi сети и вывод информации в последовательный порт. 
В рабочей же версии кода модулем поднимается отдельная точка доступа и вывода не нужен - соответствующие строки кода закомментированны.
Скетч компилировался в IDE версии 1.6.12.
Свободной памяти осталось более чем достаточно для воплощения в коде разных последующих хотелок.
Если у кого будут конструктивные дополнения/исправления по коду - прошу высказываться в комментариях.
Плавание
Сначала были пробные запуски в акватории ванной, по результатам которых были сделаны следующие доработки:
- 4 батарейки АА в источнике питания были безоговорочно заменены на 2 аккумулятора 18650
- к регулировкам скорости и поворота было добавлено триммирование одного из двигателей
- был увеличен шаг гребных винтов
Затем в ближайший выезд на дачу судно было было торжественно отправлено в плавание на большой воде.
Полевые испытания показали что в следующей версии необходимо:
- усилить мощность сигнала WiFi модуля путём добавления внешней антенны
- увеличить диаметр гребных винтов (или заказать винты на Алиэкспресс)
- увеличить притормаживание двигателей при поворотах с 20% до 40-50%
- доработать корпус для улучшения обтекания
- заменить двигатели на бесколлекторные
- сделать руль с приводом от сервомашинки
- прикрутить FPV
- добавить светодиодной иллюминации для ночных заплывов
- установить на палубу фейерверк и запускать его на середине пруда
- всё что душа пожелает…
Но эти доработки возможно воплотятся уже в новом сезоне.
Вот так, приложив немного времени и средств, любой рукодел средней продвинутости сможет собрать свою радиоуправляемую игрушку.
Без существенной переделки программы таким же нехитрым образом можно слепить управляемую машинку (или несколько машинок) для весёлых заездов по квартире долгими зимними вечерами.
Буду рад если этот опус вдохновит кого либо для занятий творчеством.
Планирую купить +87 Добавить в избранное Обзор понравился +131 +257При создании бота ставились следующие задачи:
- Управление ботом по беспроводной сети
- Наличие онлайн камеры
- Удобство программирования
Для бортового компьютера был выбрал двухъядерный андроидный миникомпьютер UG-802, который имелся под рукой. В качестве операционной системы - полноценный линукс дистрибутив, сборка Ubuntu от Linaro.
Для начала нужно было чтото сделать с проблемным встроенным wifi адаптером, который упорно не желал запускаться под пересобранным ядром. Кардинальным решением было выпаять его и установить второй USB хост коннектор, в который можно будет воткнуть нормальный usb wifi (или даже 3G модем). Сказано - сделано, плата встроенного wifi была отпаяна и вместо нее напаян второй хост.
Первая проверка внутреннего USB host-а:
Окончательный вид установленного USB host-а:
Когда-то я заказывал платформу Ardubot и колеса с моторами к ней, но руки до нее не доходили. Не долго думая, было решено ей воспользоваться. На нее была смонтирована плата преобразователя с 12 в 5 вольт, выдранная из специально купленной в магазине автомобильной зарядки (используемая в ней микросхема имеет более широкий диапазон входного напряжения). Литий-полимерный аккумулятор на 11.1В/1250мА уже имелся от разбитой, в прошлом, модели самолета. Плату Ardubot-а пришлось подвергнуть легкой модификации из-за особенностей платы управления (дорожка отрезана от D9 и запаяна на D7). Так же был установлен усб разъем, на который выведено только 5 вольтовое питание:
Сзади видны провода идущие от энкодеров колес:
Изначально платформа Ardubot была расчитана на совместное использование с Arduino, почему бы этим не воспользоваться. Вместо Ардуино я взял OLIMEX PIC32-PINGUINO-MX220, совместимый по разъемам. Выяснилась неприятная мелочь - один из пинов управления мотором был использован для светодиода на плате PINGUINO. Все бы ничего, но этот светодиод мигал в режиме загрузки фирмвари, заодно проворачивая колесо. Поэтому пришлось перепаять дорожку, о чем было написано выше.
Для простоты отладки и универсальности, плата управления подключается через USB. Прошивка PINGUINO эмулирует CDC-ACM устройство, видимое для пользователя как последовательный порт /dev/ttyACM0. Отправляемые команды управления выглядят так:
Нумерация моторов: 0 - левый, 1 - правый.
Состояния: 0 - остановлен, 1 - вперед, -1 - назад.
Например, чтобы включить задний светодиод на платформе, достаточно из консоли отправить команды:
echo "LIGHT 1 1" > /dev/ttyACM0
echo "COMMIT" > /dev/ttyACM0
Чтобы поехать вперед:
echo "MOTOR 0 1" > /dev/ttyACM0
echo "MOTOR 1 1" > /dev/ttyACM0
echo "COMMIT" > /dev/ttyACM0
Один USB порт бортового (ботового) компьютера используется wifi адаптером, в другой плата управления платформой. Куда подключить камеру? Выход есть - использовать хаб. В одном из компьютерных магазинов была куплена одна из самых дешевых веб камер и USB хаб подозрительного вида.
Размещение электроникиВ процессе поиска из чего слепить бота, была удачно найдена пластиковая коробочка-упаковка из под IPOD TOUCH, в которую идеально влазил UG802 и разобранный USB хаб. Для трех коннекторов хаба в боку был сделан вырез. В четвертый (внутренний) коннектор воткнулась камера (с предварительно укороченным кабелем). В крышке также был сделан вырез под разъем USB на UG802, который не давал ей закрыться:
Все это дело прикрутилось сверху над PINGUINO-MX220 - платой управления платформой:
Наступило время собрать все в одно целое:
Все проводки были воткнуты куда им положено - PINGUINO в хаб, UG802 питание в USB коннектор на Ардуботе:
Бортовой компьютер настроен для доступа по ssh, весь нужный инструментарий для работы (компилятор, библиотеки, mc) установлены из репозитория Linaro. Заходи, пиши, компилируй и отлаживай прямо на нем. Красота!
Для тестирования разработана консоль управления, которая показывает онлайн изображение с камеры бота и отправляет ему команды куда ехать, какие лампы включить-выключить. Софт бота принимает команды и отправляет онлайн видео на консоль управления. Текущий статус - глубокая бета. Однако пользоваться системой уже можно!
Видео демонстрация Необязательно использовать спаркфановский ардубот, есть более дешевые и лучшие варианты.UG802 можно также заменить дешевыми аналогами (MK802, CX-01), но нужно смотреть, чтобы были доступны исходники ядра, работающие на конкретном девайсе-клоне. Иначе установка полноценного линукса будет проблематична либо вообще невозможна.
