python

Самоходная платформа на МК esp8266 с micropython

  • воскресенье, 5 апреля 2020 г. в 00:34:06
https://habr.com/ru/post/495576/
  • Python
  • Программирование микроконтроллеров
  • Электроника для начинающих


Привет, Хабр!

Эта статья описывает страдания начинающего процесс изготовления самоходной платформы на базе МК esp8266 с micropython, управляемой через встроенный веб-сервер.

КДПВ:



Интерфейс:
image

Как я уже упоминал в первой статье, проект учебный, так что прошу не судить строго.

Итак, задача первого этапа — сделать гусеничную платформу, которой можно управлять через wi-fi.
Для чего в закромах был найден старый игрушечный танк, а также закуплен МК esp8266 (ESP-12E) и драйвер моторов к нему.

esp8266 и motorshield в сборе


Далее, всё вышеперечисленное было собрано в соответствии со схемой:



И после пары дней непродолжительного изучения документации, стало понятно, как же управлять моторами:

from machine import Pin, PWM
""" nodemcu pins from the motor shield """
servo_1 = Pin(5, Pin.OUT)  # PWMA-GPIO5
servo_2 = Pin(4, Pin.OUT)  # PWMB-GPIO4
revrs_L = Pin(0, Pin.OUT, value=0)  # DA-GPIO0
revrs_R = Pin(2, Pin.OUT, value=0)  # DB-GPIO2
""" named after the L9110 h-bridge pins """
motor_L = PWM(servo_1, freq=1000, duty=0)
motor_R = PWM(servo_2, freq=1000, duty=0)
""" TODO: variable speed """
speed = 1023 


def stop_all():
    revrs_L.value(0)
    motor_L.duty(0)
    revrs_R.value(0)
    motor_R.duty(0)

def forward():
    revrs_L.value(0)
    motor_L.duty(speed)
    revrs_R.value(0)
    motor_R.duty(speed)

Таким образом, pin5 и pin4 — позволяют задать скорость вращения моторов через ШИМ, а pin0 и pin2 — управляют реверсом для выходов «А» и «В» соответственно. Кроме того, так как на моей плате к pin2 ещё подключен и светодиод — то параллельно с движением наблюдаем и световые эффекты :)

Однако, сразу не взлетело…

Гугление на заданную тему, привело на форум, где была рекомендация удалить два «лишних» резистора, что и было проделано. Цитата оттуда:
Я измерил эти резисторы, на входе в L293DD сопротивление 1КОм, но они имеют сопротивление только 100 Ом к земле. Это означает, что входной сигнал от контроллера NodeMCU не может достичь L293DD. Я действительно не знаю, почему они там — L293DD может обрабатывать до 7 В на своем входе, а NodeMCU выдает выход 3,3 В.
Я удалил эти два резистора по 100 Ом (первый и третий слева, когда антенна находится справа), и теперь шилд работает.


После этого, дело пошло на лад, и

финальный вариант кода
# RoboTank based on ESP8266 with motor shield
import network
import socket
from machine import Pin, PWM

""" nodemcu pins from the motor shield """
servo_1 = Pin(5, Pin.OUT)  # PWMA-GPIO5
servo_2 = Pin(4, Pin.OUT)  # PWMB-GPIO4
revrs_L = Pin(0, Pin.OUT, value=0)  # DA-GPIO0
revrs_R = Pin(2, Pin.OUT, value=0)  # DB-GPIO2

""" named after the L9110 h-bridge pins """
motor_L = PWM(servo_1, freq=1000, duty=0)
motor_R = PWM(servo_2, freq=1000, duty=0)

""" TODO: variable speed """
speed = 1023 

""" function for connecting to your local WiFi network """
def do_connect():
    essid = 'home_wifi'
    password = '12345678'
    sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)
    if not sta_if.isconnected():
        print('connecting to network...')
        sta_if.active(True)
        sta_if.connect(essid, password)
        while not sta_if.isconnected():
            pass
    print('network config:', sta_if.ifconfig())

def stop_all():
    revrs_L.value(0)
    motor_L.duty(0)
    revrs_R.value(0)
    motor_R.duty(0)

def backward():
    revrs_L.value(1)
    motor_L.duty(speed)
    revrs_R.value(1)
    motor_R.duty(speed)

def forward():
    revrs_L.value(0)
    motor_L.duty(speed)
    revrs_R.value(0)
    motor_R.duty(speed)

def right():
    revrs_L.value(0)
    motor_L.duty(speed)
    revrs_R.value(1)
    motor_R.duty(speed)

def left():
    revrs_L.value(1)
    motor_L.duty(speed)
    revrs_R.value(0)
    motor_R.duty(speed)
    
def right_turn():
    revrs_L.value(0)
    motor_L.duty(speed)
    revrs_R.value(0)
    motor_R.duty(0)

def left_turn():
    revrs_L.value(0)
    motor_L.duty(0)
    revrs_R.value(0)
    motor_R.duty(speed)

def web_page(request):
  motor_state="Stopped"
  if request.find('GET /?forward') > 0:
    motor_state="Going Forward"
    forward()
  if request.find('GET /?left') > 0:
    motor_state="Rotate Left"
    left()
  if request.find('GET /?right') > 0:
    motor_state="Rotate Right" 
    right()
  if request.find('GET /?left_turn') > 0:
    motor_state="Turn Left"
    left_turn()
  if request.find('GET /?right_turn') > 0:
    motor_state="Turn Right" 
    right_turn()
  if request.find('GET /?backward') > 0:
    motor_state="Going Backward"
    backward()
  if request.find('GET /?stop') > 0:
    motor_state="Stopped"
    stop_all()
  
  html = """<html><head><title>RoboTank WEB</title> 
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
  <link rel="icon" href="data:,"> <style>
  html{font-family: Helvetica; display:inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}
  h1{color: #0F3376; padding: 2vh;}p{font-size: 1.5rem;}
  .button{display: inline-block; background-color: #33c080; border: none; 
  border-radius: 4px; color: white; text-decoration: none; font-size: 30px; width:100%}
  .button2{background-color: #4286f4; width:30%}
  .button3{background-color: #eb2b10; width:35%}
  .button4{background-color: #8386f4; width:44%}
  </style></head>
  <body> <h1>RoboTank WEB</h1> 
  <p>Status : <strong>""" + motor_state + """</strong></p>
  <p><a href='/?forward'><button class="button">Forward</button></a></p>
  <p><a href='/?left_turn'><button class="button button2">LEFT</button></a>
  <a href='/?stop'><button class="button button3">STOP</button></a>
  <a href='/?right_turn'><button class="button button2">RIGHT</button></a>
  <p><a href='/?backward'><button class="button">Backward</button></a></p>
  <p><a href='/?left'><button class="button button4">L-rotate</button></a>
  <a href='/?right'><button class="button button4">R-rotate</button></a></p>
  </body></html>""" 

  return html

#Stop all motors first
stop_all()

# connect to wi-fi network
do_connect() 

# create socket for web srvr
addr = socket.getaddrinfo('0.0.0.0', 80)[0][-1]
s = socket.socket()
try:
    s.bind(addr)
    s.listen(1)
except:
    s.close()
    s.bind(addr)
    s.listen(1)

# main loop
while True:
  conn, addr = s.accept()
  print('Got a connection from %s' % str(addr))
  request = conn.recv(1024)
  request = str(request)
  print('The Content = %s' % request)
  response = web_page(request)
  conn.send('HTTP/1.1 200 OK\n')
  conn.send('Content-Type: text/html\n')
  conn.send('Connection: close\n\n')
  conn.sendall(response)
  conn.close()


оказался вполне работоспособным, и успешно решающим поставленную на первый этап задачу.

Первые покатушки: