2021年4月17日 星期六

[ESP32-CAM] 雙軸人體偵測器(豪華版)套件組裝說明

這是一款適合 ESP32-CAM 開發板使用的輔助套件,它可以讓您的 ESP32-CAM 成為一個鏡頭可移動的人體監視器。


準備材料

下列賣場有販售套件:

露天賣場

露天賣場

蝦皮賣場


準備工具

1. 烙鐵、焊錫

2. 斜口鉗

3. 尖鑷子

4. M2/M3 十字螺絲起子和扳手

5. 吹風機(或打火機)


組裝步驟

在從事組裝步驟前,請先做下列兩件事情:

1. 請參考這方法,將舵機角度保持在 90 度。

2. 將壓克力表面護膜移除乾淨。


Step1 將公排針焊接到 USB micro 轉接板上,並剪下電阻上的鐵絲,焊出 5 組具有 5V 和 Gnd 的小小擴充板。

提醒您:焊接到 USB micro 轉接板上的排針主要是作為固定用,它不具有任何用途。而中間那一排為 5V,另一排為 Gnd。  




Step2 使用 M3*12 螺絲、螺帽和墊片各 2 只,將 USB micro 轉接板固定到壓克力板上。


Step3 使用蓋帽 4 只,將尼龍柱固定到壓克力板上。



Step4 使用 M2*14螺絲、螺帽各 2 只,將人體偵測模組固定到壓克力板上。




Step5 預留船型開關孔位,如果有船型開關,可以將它插入到壓克力板上;如果沒有,則略過此步驟。



Step6  使用 M2*8 螺絲、螺帽各 2 只,將舵機固定到壓克力板上。

提醒您:請注意舵機轉軸的位置。




Step7  使用 M2*8 螺絲、螺帽各 2 只,將舵機固定到壓克力板上。

提醒您:請注意舵機轉軸的位置。




Step8  使用舵機自攻螺絲,將搖臂固定到壓克力板上。





Step9  使用舵機自攻螺絲,將搖臂固定到壓克力板上。




Step10   使用 M3*10 螺絲、螺帽,組合兩片壓克力板。



Step11 使用 M3*10 螺絲、螺帽,將兩組舵機組合在一起。



Step12 使用舵機之 M2.5 螺絲,將兩組壓克力組合在一起。



Step13 使用 M3*10 螺絲、螺帽,先將小壓克力板固定到 ESP32-CAM 底板上。

再用 M3*10 螺絲穿過大側板和螺帽後鎖到小壓克力板,

最後再用 M3*10 螺絲、螺帽,將大側板固定到舵機底板上。





Step14  使用舵機之 M2.5 螺絲,將兩組壓克力組合在一起。



Step15 稍微整理一下電線。將垂直舵機之杜邦線由外向內穿過側板。



Step16 用 Arduino IDE 打開 ESP32CAMservo2.ino ,將 Wifi 名稱和密碼改為你家的,然後將程式上傳到 ESP32-CAM 開發板。



Step17 用黑色束帶將 ESP32-CAM 開發板固定到壓克力板上。



Step18 ESP32-CAM 開發板電路接線。

使用 20cm 長母母頭杜邦線連接下列電路:
ESP32-CAM   micro 轉接板
        5V                      +
        Gnd                    -   


Step19 人體偵測模組電路接線。


使用 10cm 長母母頭杜邦線連接下列電路:
人體偵測模組   micro 轉接板 
Vcc                         + 
Gnd                         - 

使用 20cm 長母母頭杜邦線連接下列電路:
人體偵測模組   ESP32-Cam 開發板
Out                            GPIO12


Step20 水平舵機電路接線。

使用 10cm 長公母頭杜邦線連接下列電路:
舵機   micro 轉接
V                  +
G                  -

使用 20cm 長公母頭杜邦線連接下列電路:
舵機   ESP32-Cam 開發板
S                 GPIO2


Step21 垂直舵機電路接線。

使用 10cm 長公母頭杜邦線連接下列電路:
舵機   micro 轉接
V                  +
G                  -

使用 20cm 長公母頭杜邦線連接下列電路:
舵機   ESP32-Cam 開發板
S                 GPIO13


Step22 再次稍微整理電線。

舵機和杜邦線接頭處可使用熱縮膜固定(使用吹風機熱風或打火機烤一下),以防止鬆脫。



可使用白色束帶整理電線。


Step 23 組合下部件。

正面板預留一個孔,您可以裝上 1 只 3mm 的紅色 LED 當作電源燈或錄影中指示燈。

提醒您:人體偵測模組有 2 個橘色的可調電阻必須朝向下方,等組裝完成後,您可以使用十字螺絲起子透過底板的兩個孔洞調整偵測的靈敏度。

這是正面


這是背面


這是側面


Step24 將外露的電線全部塞進下部件方盒中,以不妨礙舵機轉動為原則。使用 M3*8 螺絲 4 只,將上部件固定到下部件。至此全部完成。

提醒您:請自行整理下部件方盒內的電線,以避免鬆脫或短路。



使用步驟

Step1 從 USB micro 模組處供給 5V 電源。


Step2 打開手機 Wifi,搜尋並登入「ESP32-CAM」,密碼為「12345678」。


Step3 打開瀏覽器,在網址列輸入「192.168.4.1」,點按「Start Stream」鈕,然後您就可以看到如下畫面。


Step4 您可以試著勾選「Hide control panel」,隱藏搖桿。也可以點觸「Servo H」、「Servo V」來調整水平和垂直舵機的角度。

另外,您會發現到影像畫面是上下顛倒,此時可以打開「V-Flip」和「H-Mirror」,就可以讓它正常。



結論

1. 這個程式並未有人體觸發的功能,可以參考其他程式自行加入。

2. 未來尚可加入臉部辨識與追蹤功能,自動調整舵機角度。

3. 為使 ESP32-CAM 能長時間正常工作,建議使用 1A 以上之供應電源,並加裝散熱片。

4. 建議加裝外接天線,可增進影像傳輸速率。


2021年3月15日 星期一

[自走車] 輕型多功能自走車組裝說明

本自走車使用一個輕型小車底盤,底盤雖然小但卻可以做到所有功能都完備,真所謂的麻雀雖小五臟俱全。


小車的動力系統使用 2 個 TT減速馬達,並且搭配 1 只萬向輪,電池組是固定在底盤下方,如此可讓底盤上方騰出更多空間,讓玩家裝置 Arduino 開發板、擴展板以及各式各樣的感測器模組。

小車搭配了超音波避障模組,可以做到主動避開前方障礙物自動前進。它同時也搭配了紅外線循跡模組,可以做到循線前進的功能。

另外,如果不想讓它自動行走,也可以使用手機透過藍牙遙控車子。使用紅外線遙控也是另一項選擇,透過紅外線遙控器發射訊號,車體上的紅外線接收模組在接收訊號後即可做出相對應的動作,如此就變成了一台遙控車。


準備材料

為將創客精神普及大眾,我們堅持使用市售一般零件材料,您可以自行到各大平台購買,也可到下面賣場購買:

露天 自走車套件


準備工具

1. 烙鐵 + 焊錫
2. M2/M3 十字起子
3. 斜口鉗
4. 尖嘴鉗
5. 鑷子


組裝步驟

Step1 把 DC5521 公插頭和電池盒焊接好。
焊接前須先將 DC5521 公插頭的塑膠外殼和鐵件轉開,將電線穿過塑膠外殼後再焊接。焊接後,用尖嘴鉗將鐵件末端夾緊電線,以防拉扯鬆脫。



焊接後鎖緊插頭。



Step2 取出 4 條公公頭杜邦線,移除其中一端的塑料殼,把他們分別焊上馬達。焊接後,用束帶固定,以避免不小心拉扯電線損壞到馬達銅片。需製作 2 組。




Step3 用 3 只 M3*8 螺絲將 M3*10 尼龍柱固定到底盤上。



Step4 用 2 只固定片和 2 支 M3 長螺絲螺帽將馬達固定到底盤上。需固定 2 組馬達。
提醒您:電源線應朝車體內部放置。





Step5  用 2 只 M2*8 螺絲將電池盒固定到底盤上。
提醒您:須注意螺絲方向,以避免電池無法放進去。


本車預設使用 2 只 14500 鋰電池,如果您覺得鋰電池危險,也可以使用下方的 9V 電源線為小車供電。



Step6  先把 Nano 開發板插進擴展板(需注意方向,方向錯誤會燒毀),再用 3 只 M3*6 螺絲將擴展板固定到底盤上的尼龍柱。



Step7  用 2 只 M3*10 螺絲、螺帽將 L9110S 馬達驅動模組固定到底盤上。



Step8  用 4 只 M3*6 螺絲將 4 支 M3*12 尼龍柱固定到萬向輪上。



Step9  用 4 只 M3*8 螺絲將方向輪固定到底盤上。



Step10  先將超音波模組插入固定架。再用 M3*6 螺絲將 M3*25 尼龍柱固定到 紅外線循跡模組上。





Step11  用 2 只 M3*12 螺絲將超音波模組和循跡模組一起固定到底盤上。




或是單獨把循跡模組固定到底盤另一端也可以,如下圖。



Step12  安裝紅外線接收模組,如果是藍牙套件,請略過此步驟。
用 M2*10 螺絲和墊片將紅外線接收模組固定到底盤上。並用 3 根母母頭杜邦線連接紅外線接收模組與擴展板。接腳如下:

擴展板  紅外線接收模組
     V                   +
     G                   -
     D2                 S


Step13  安裝藍牙模組,如果是紅外線套件,請略過此步驟。
使用 4 根母母頭頭杜邦線,連接藍牙模組與擴展板。接腳如下:

擴展板      藍牙模組
     V                Vcc
     G                Gnd
     D10            Tx
     D11            Rx


Step14  將馬達的電源線穿過底盤中間的圓孔,從擴展板下方連接到 L9110S 馬達驅動板。
提醒您:
1. 如果拉線過程中不順利,可以先將擴展板移除,等拉好線再歸位。
2. 請仔細觀察本文前後圖片中馬達電源線的顏色與馬達驅動模組插線的位置,如果不正確,車子上電後會不聽使喚地亂走。
3. 須注意馬達電源線和馬達驅動板的接線位置,如果插錯車子會不聽使喚,甚至燒毀模組





Step15  用 6 根母母頭杜邦線連接 L9110S 馬達驅動模組和擴展板。
提醒您:須注意馬達驅動模組和擴展板的接線位置,如果插錯車子會不聽使喚,甚至燒毀模組。

接腳如下:

擴展板   模組
     V       VCC
     G       GND
     D3     A-1B
     D5     A-1A
     D6     B-1B
     D9     B-1A



Step16  用 6 根母母頭杜邦線穿過底盤中間圓孔連接紅外線循跡模組和擴展板。
提醒您:
1. 如果拉線過程中不順利,可以先將擴展板移除,等拉好線再歸位。
2. 須注意循跡模組和擴展板的接線位置,如果插錯車子會不聽使喚,甚至燒毀模組。

接腳如下:

擴展板   模組1
     V        VCC
     G        GND
     D12    D0

擴展板   模組2
     V        VCC
     G        GND
     D13    D0
     



Step17  用 4 根母母頭杜邦線連接超音波模組和擴展板。
提醒您:須注意模組和擴展板的接線位置,如果插錯車子會不聽使喚,甚至燒毀模組。

接腳如下:

擴展板       模組
     V            VCC
     G            GND
     D7          Trig
     D8          Echo



Step18 將程式上傳到開發板。

車體組裝和電路拉線至此完成。


操作說明

本小車有 3 種遊戲模式:手動遙控 / 避障自走 / 循跡

使用紅外線遙控器切換遊戲模式:
1.按下遙控器的 "*" 鍵為手動遙控,即按方向鍵可以前進、後退、左右轉彎和停止。
2.按下遙控器的 "#" 鍵為避障自走,車子遇到前方有物體會自動轉彎。
3.按下遙控器的 "0" 鍵為循跡自走,車子可以循著黑線或白線行走。

使用手機透過藍牙切換遊戲模式:
1. Manual 為手動模式,Auto 為避障自走模式,Tracking 為循跡自走模式。
2.按下APP右上角落的「Manual」按鈕,可以循環切換遊戲模式。




故障排除

Q1: 我插電後聞到一股燒焦味,接著看到車子冒煙。
A1: 這表示您有插錯線,讓某個地方短路,以致小車某些模組燒毀了。此時,請趕緊移除電源,以免造成更大損害,甚至讓鋰電池爆炸。

Q2: 上電後車子雖然沒異樣,沒有聞到燒焦味也沒有冒煙,但車子還是不會動。
A2-1: 請檢查您的紅外線遙控器是否有裝上電池。
A2-2: 請檢查您的藍牙是否已配對成功,然後手機 APP 上要先按下「Connect」鈕連上正確的藍牙裝置。

Q3: 紅外線遙控器有裝上電池,但車子還是不會動。
A3: 紅外線遙控器有多種款式,您手中的遙控器所發射的訊號編碼沒有讓 Nano 開發板裡的程式順利解碼,所以車子不會動。
請您依「找出紅外線遙控器編碼」這篇文,找出它正確的編碼,然後修改小車程式。

Q4: 可以使用遙控器遙控車子,但有時可以有時不行,遙控器似乎不靈敏。
A4: 請把遙控器盡量對準接收器,如果沒對準,接收器就收不到正確訊號。另外,應盡量避免在室外光線強的地方玩,因為環境光會干擾接收器,導致車子不聽使喚。

Q5: 車子不聽使喚,要它往左偏往右,要它往右偏往左。
A5: 請再次仔細檢查馬達到 L9110S 馬達驅動模組的接線是否正確,以及擴展板到 L9110S 馬達驅動模組的接線是否正確。如果不知道是否正確,可以試著對調擴展板到 L9110S 馬達驅動模組的接線,一直到它正確為止。