โปรเจค รถบังคับ Arduino ด้วย Wireless Joystick PS2





โปรเจค รถบังคับ ด้วย Wireless Joystick PS2 
อุปกรณ์ที่ต้องใช้ก็คือ

     1. 4WD Smart Robot Car Chassis Kits

     2. Arduino UNO R3 - Made in italy

     3. Arduino Sensor Shield V5.0

     4. Motor Drive Module L298N

     5. สาย Jumper Female to Male ยาว 20cm.

     6. สาย Jumper Female to Female ยาว 20cm.

     7. รางถ่านแบบ 18650 ใส่ถ่าน 2 ก้อน

     8. แบตเตอรี่ลิเธียม 18650 จำนวน 2 ก้อน

     9. เสารองแผ่นพีซีบีโลหะแบบเหลี่ยม 6 mm

     10. สกรูหัวกลมน็อตตัวเมีย ขนาด 3มม ยาว10มม.

     11. เพาเวอร์สวิตซ์สำหรับเปิดปิด (ON / OFF Rocker Switch)

     12. สายไฟแดงดำ ขนาด 22AWG

     13.Wireless Joystick Playstation PS2 Controller

    14. PS2 Joystick Converter Adapter

เริ่มด้วย ต่อสายไฟสำหรับมอเตอร์ ทั้ง 4 ตัว ที่ 4WD smart car chassis ให้มา โดยให้ ขั้วลบ สายไฟสีดำ อยู่ด้านบน เหมือนกันทั้ง 4 ตัว


ประกอบเข้ากับ โครง ชิ้นที่ 1 ของ 4WD smart car chassis ดังรูป



ประกอบ น็อต 6 จุด สำหรับ วาง โครง ชิ้นที่ 2


ประกอบ บอร์ด Motor Drive Module L298N ลงที่ โครง ชิ้นที่ 1


เชื่อมสายไฟ ของ มอเตอร์ ด้านบน สายสีดำ ขั้ว -  ของมอเตอร์ ตัวที่1 เข้า กับมอเตอร์ ตัวที่2 และ สายสีแดง ขั้ว+  ของมอเตอร์ ตัวที่1 เข้า กับมอเตอร์ ตัวที่2 และ เช่นกันทำที่ มอเตอร์ คู่ด้านล่างด้วย เพื่อให้เหมือนมีมอเตอร์ จาก 4 ตัว เหลือ 2 ตัว

จากนั้น ประกอบสายไฟ ของมอเตอร์ ทั้ง 2 ตัว เข้ากับ บอร์ด L298N ดังรูป



ประกอบ โครงชิ้นที่ 2 เข้าที่ ด้านบนของ โครงชิ้นที่ 1 และ ประกอบ บอร์ด Arduino UNO R3 ลงที่โครงชิ้นที่ 2 ซึ่งอยู่ชั้นบน


ประกอบ บอร์ด Arduino Sensor Shield V5.0 ลงที่ บอร์ด Arduino UNO R3



ประกอบ รางถ่านแบบ 18650 และ เชื่อมต่อ วงจรตามรูป



หมายเหตุ : ถ้ามี Jumper อยู่ที่ขา ENA และ ENB ของ บอร์ด L298N  ให้ถอดออก




การเชื่อมต่อระหว่าง บอร์ด Arduino Sensor Shield V5.0 กับ บอร์ด L298N  


*** VCC ของ Arduino Sensor Shield V5.0  คือ V ***





หลังจากนั้นให้ทดสอบเบื้องต้น ว่าการหมุนของล้อถูกต้องหรือไม่ โดย

เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ Upload โค้ดนี้ ไปยัง บอร์ด Arduino UNO R3



// Motor A pins (enableA = enable motor, pinA1 = forward, pinA2 = backward)
int enableA = 3;
int pinA1 = 6;
int pinA2 = 7;

//Motor B pins (enabledB = enable motor, pinB2 = forward, pinB2 = backward)
int enableB = 5;
int pinB1 = 8;
int pinB2 = 9;

//This lets you run the loop a single time for testing
boolean run = true;

void setup() {
 pinMode(enableA, OUTPUT);
 pinMode(pinA1, OUTPUT);
 pinMode(pinA2, OUTPUT);

 pinMode(enableB, OUTPUT);
 pinMode(pinB1, OUTPUT);
 pinMode(pinB2, OUTPUT);
}
void loop() {
  if (run) {
    delay(2000);
    enableMotors();
    //Go forward
    forward(200);
    //Go backward
    backward(200);
    //Turn left
    turnLeft(400);
    coast(200);
    //Turn right
    turnRight(400);
    coast(200);
    //This stops the loop
    run = false; 
  }
}

//Define high-level H-bridge commands

void enableMotors()
{
 motorAOn();
 motorBOn();
}

void disableMotors()
{
 motorAOff();
 motorBOff();
}

void forward(int time)
{
 motorAForward();
 motorBForward();
 delay(time);
}

void backward(int time)
{
 motorABackward();
 motorBBackward();
 delay(time);
}

void turnLeft(int time)
{
 motorABackward();
 motorBForward();
 delay(time);
}

void turnRight(int time)
{
 motorAForward();
 motorBBackward();
 delay(time);
}

void coast(int time)
{
 motorACoast();
 motorBCoast();
 delay(time);
}

void brake(int time)
{
 motorABrake();
 motorBBrake();
 delay(time);
}
//Define low-level H-bridge commands

//enable motors
void motorAOn()
{
 digitalWrite(enableA, HIGH);
}

void motorBOn()
{
 digitalWrite(enableB, HIGH);
}

 //disable motors
void motorAOff()
{
 digitalWrite(enableB, LOW);
}

void motorBOff()
{
 digitalWrite(enableA, LOW);
}

 //motor A controls
void motorAForward()
{
 digitalWrite(pinA1, HIGH);
 digitalWrite(pinA2, LOW);
}

void motorABackward()
{
 digitalWrite(pinA1, LOW);
 digitalWrite(pinA2, HIGH);
}

//motor B controls
void motorBForward()
{
 digitalWrite(pinB1, HIGH);
 digitalWrite(pinB2, LOW);
}

void motorBBackward()
{
 digitalWrite(pinB1, LOW);
 digitalWrite(pinB2, HIGH);
}

//coasting and braking
void motorACoast()
{
 digitalWrite(pinA1, LOW);
 digitalWrite(pinA2, LOW);
}

void motorABrake()
{
 digitalWrite(pinA1, HIGH);
 digitalWrite(pinA2, HIGH);
}

void motorBCoast()
{
 digitalWrite(pinB1, LOW);
 digitalWrite(pinB2, LOW);
}

void motorBBrake()
{
 digitalWrite(pinB1, HIGH);
 digitalWrite(pinB2, HIGH);
}

ถอดสาย USB ระหว่าง Arduino กับ คอมพิวเตอร์ออก และ หาอุปกรณ์ที่สามารถยกตัวรถ 4WD smart car chassis ขึ้นแล้ว ล้อไม่แตะพื้น เพือทดสอบการหมุนของล้อว่าถูกต้องหรือไม่

ใส่ แบตเตอรี่ลิเธียม 18650 จำนวน 2 ก้อน ไปที่ รางถ่าน และ ตรวจสอบขั้วของแบตเตอรี่ ใส่ถุกต้องหรือไม่



โปรแกรมนี้จะทำงานเพียง 1 ครั้ง ถ้าต้องการทดลองใหม่ให้ถอด แบตเตอรี่ออก (หรือ ปิดเปิด สวิทช์ไฟใหม่) แล้วใส่เข้าไปใหม่ เมื่อล้อหมุน ตรวจสอบการหมุน ขอล้อต่างๆถูกต้องหรือไม่ ถ้าต่อวงจรถูกต้อง ล้อ ทั้งสองข้างจะหมุนไปข้างหน้า 1ครั้ง กลับหลัง 1 ครั้ง และ เดินหน้าอีกหนึ่งครั้งแล้วจึงหยุด ถ้าไม่ถูกต้องให้แก้ไข เช่นการต่อขั้วของมอเตอร์ผิด เป็นต้น

ถ้าทุกอย่างถูกต้อง ทดลอง ยกลงวางที่พื้นแล้วทดสอบ อีกครั้ง ถอด แบตเตอรี่ออก (หรือ ปิดเปิด สวิทช์ไฟใหม่) แล้วใส่เข้าไปใหม่ ถ้าทุกอย่างถูกต้อง รถจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า-ถอยหลัง แล้ว เลี้ยวซ้าย แล้ว จึงกลับสู่ตำแหน่งเดิม
 

จากนั้น ยึด PS2 Adapter


การต่อใช้งาน


ต่อบอร์ด Arduino กับ PS2 Adapter ดังนี้

  • PS2 Adapter              Arduino Board
  •  
  •          DAT                       D 13
  •  
  •          CMD                      D 11 
  •  
  •          GND                      GND
  •  
  •          +5V                       +5V
  •  
  •          SEL                       D 10
  •  
  •          CLK                       D 12
.





ประกอบ Receiver เข้า กับ อะแดปเตอร์แปลงหัว





การเพิ่มไลบรารี่ PS2X



ไลบรารี่ PS2X เป็น ไลบรารี่ ฟังก์ชัน ที่มีผู้พัฒนาเตรียมพร้อมไว้ให้เราแล้ว โดยให้ไปดาวน์โหลด ไลบรารี่ PS2X ได้ที่




 Download library 



 หรือ

 Unzip ไฟล์ที่ดาวน์โหลดมา PS2X_lib และนำไปเก็บไว้ที Library ของโปรแกรม Arduino 






Upload โค้ด โปรเจค รถบังคับ ด้วย Wireless Joystick PS2 ไปยัง บอร์ด Arduino UNO R3







/*

 * By : RobotSiam.com
 */

#include <PS2X_lib.h>                           // เรียกใช้งานไลบรารีสำหรับ PS2 Controller

#define PS2_DAT        13                        // กำหนดขา Data    เป็นขา 13
#define PS2_CMD        11                        // กำหนดขา Command เป็นขา 11
#define PS2_SEL        10                       // กำหนดขา Select  เป็นขา 10
#define PS2_CLK        12                       // กำหนดขา Clock   เป็นขา 12

PS2X ps2x;                                       // ประกาศตัวแปรสำหรับ PS2 Controller

// กำหนดขาการต่อมอเตอร์ A
int enableA = 3;
int pinA1 = 6;
int pinA2 = 7;

// กำหนดขาการต่อมอเตอร์ B
int enableB = 5;
int pinB1 = 8;
int pinB2 = 9;

void setup()
{
  delay(1000);                                   // หน่วงเวลา 1 วินาทีเพื่อรอให้บอร์ดพร้อมทำงาน
  Serial.begin(57600);

  Serial.println("Connecting");                  // แสดงข้อความเพื่อให้รู้ว่ากำลังทำการเชื่อมต่อกับ PS2 Controller

  while (true)                                   // วนการทำงานเพื่อรอการเชื่อมต่อกับ PS2 Controller
  {
    // กำหนดขาที่จะเชื่อมต่กับ PS2 Controller โดยมีการเก็บค่าที่ส่งกลับมาเป็น Integer เพื่อรู้ได้ว่าเชื่อมต่อได้หรือไม่
    int error = ps2x.config_gamepad(PS2_CLK, PS2_CMD, PS2_SEL, PS2_DAT, false, false);

    if (error == 0)                              // กรณีที่เชื่อมต่อได้ ไม่มีปัญหาอะไร (Error = 0)
    {
      Serial.println("OK");                      // แสดงข้อความว่าเชื่อมต่อกับ PS2 Controller เรียบร้อยแล้ว
      delay(1000);                               // หน่วงเวลา 1 วินาที
      break;                                     // ออกจาก while(true)
    }
    delay(50);                                  // หน่วงเวลา 50 มิลลิวินาทีเพื่อรอการเชื่อมต่อครั้งต่อไปในกรณีที่เชื่อมต่อไม่สำเร็จ
  }

  // กำหนดขาที่ควบคุมมอเตอร์ ให้เป็นขา เอาท์พุท

  pinMode(enableA, OUTPUT);
  pinMode(pinA1, OUTPUT);
  pinMode(pinA2, OUTPUT);

  pinMode(enableB, OUTPUT);
  pinMode(pinB1, OUTPUT);
  pinMode(pinB2, OUTPUT);

  enableMotors();              // ให้มอเตอร์ทำงาน
  analogWrite(enableA, 225);  // ปรับความเร็วหุ่นยนต์ 64 ถึง 225
  analogWrite(enableB, 225); // ปรับความเร็วหุ่นยนต์  64 ถึง 225
}

void loop()
{


  ps2x.read_gamepad(false, false);               // อ่านข้อมูลจาก PS2 Controller


  if (ps2x.Button(PSB_CIRCLE))                   // ถ้าปุ่มวงกลมถูกกด
    coast(1);                                  // หยุด 1 มิลลิวินาที
  else if (ps2x.Button(PSB_PAD_UP))              // ถ้าปุ่ม Up ถูกกด
    forward(1);                                // เดินหน้า 1 มิลลิวินาที
  else if (ps2x.Button(PSB_PAD_DOWN))            // ถ้าปุ่ม Down ถูกกด
    backward(1);                               // ถอยหลัง 1 มิลลิวินาที
  else if (ps2x.Button(PSB_PAD_LEFT))            // ถ้าปุ่ม Left ถูกกด
    turnLeft(1);                               // เลี้ยวซ้าย 1 มิลลิวินาที
  else if (ps2x.Button(PSB_PAD_RIGHT))           // ถ้าปุ่ม Right ถูกกด ให้เลี้ยวขวา
    turnRight(1);                              // เลี้ยวขวา 1 มิลลิวินาที

  delay(50);                                  // หน่วงเวลา 50 มิลลิวินาที
}

//ส่วนคำสั่งควบคุมมอเตอร์

void enableMotors()
{
  motorAOn();
  motorBOn();
}

void disableMotors()
{
  motorAOff();
  motorBOff();
}

void forward(int time)
{
  Serial.println("Forward");
  motorAForward();
  motorBForward();
  delay(time);

}

void backward(int time)
{
  Serial.println("Backward");
  motorABackward();
  motorBBackward();
  delay(time);
}

void turnLeft(int time)
{
  Serial.println("TurnLeft");
  motorABackward();
  motorBForward();
  delay(time);
}

void turnRight(int time)
{
  Serial.println("TurnRight");
  motorAForward();
  motorBBackward();
  delay(time);
}

void coast(int time)
{
  Serial.println("Coast");
  motorACoast();
  motorBCoast();
  delay(time);
}

void brake(int time)
{
  motorABrake();
  motorBBrake();
  delay(time);
}
//Define low-level H-bridge commands

//enable motors
void motorAOn()
{
  digitalWrite(enableA, HIGH);
}

void motorBOn()
{
  digitalWrite(enableB, HIGH);
}

//disable motors
void motorAOff()
{
  digitalWrite(enableB, LOW);
}

void motorBOff()
{
  digitalWrite(enableA, LOW);
}

//motor A controls
void motorAForward()
{
  digitalWrite(pinA1, HIGH);
  digitalWrite(pinA2, LOW);
}

void motorABackward()
{
  digitalWrite(pinA1, LOW);
  digitalWrite(pinA2, HIGH);
}

//motor B controls
void motorBForward()
{
  digitalWrite(pinB1, HIGH);
  digitalWrite(pinB2, LOW);
}

void motorBBackward()
{
  digitalWrite(pinB1, LOW);
  digitalWrite(pinB2, HIGH);
}

//coasting and braking
void motorACoast()
{
  digitalWrite(pinA1, LOW);
  digitalWrite(pinA2, LOW);
}

void motorABrake()
{
  digitalWrite(pinA1, HIGH);
  digitalWrite(pinA2, HIGH);
}

void motorBCoast()
{
  digitalWrite(pinB1, LOW);
  digitalWrite(pinB2, LOW);
}

void motorBBrake()
{
  digitalWrite(pinB1, HIGH);
  digitalWrite(pinB2, HIGH);
}




หลังจากนั้นสังเกตที่ Receiver   ที่ไฟแสดงผล LED ไฟสีแดงจะติด  และ ไฟสีเขียวกระพริบ แสดงว่าพร้อมใช้งาน



 ใส่ถ่าน ขนาด AAA จำนวน 2 ก้อน ที่ Wireless Joystick Playstation PS2


 เปิดสวิตช์ ของ  Wireless Joystick Playstation PS2 ไปที่ ON  สังเกตที่ Receiver ไฟสีเขียวที่กระพริบ จะเปลี่ยนเป็นสีเขียวไม่กระพริบ แสดงว่าพร้อมใช้งาน 


 หมายเหตุ : ถ้าไฟสีเขียวยังกระพริบอยู่ ให้ทดลอง กดปุ่ม START




 เปิดหน้าต่าง Serial Monitor ตั้งค่าความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล  คือ 57600



จะแสดงสถานะ Connecting OK


ทดลองกดปุ่มควบคุมที่ด้านซ้ายมือ ของ จอยไร้สาย



ถ้าแสดงผลตามที่เรากดควบคุมแสดงว่า รถบังคับ ด้วย Wireless Joystick PS2 พร้อมทำงานแล้วครับ

การควบคุมหุ่นยนต์ ด้านซ้ายมือ เลี้ยวซ้าย , เลี้ยวขาว , เดินหน้า , ถอยหลัง และ ด้านขวามือ ปุ่มวงกลม คือ ให้หยุด

ใส่ถ่านชาร์จ 18650 จำนวน 2 ก้อน





วีดีโอผลลัพธ์การทำงานของ โปรเจค รถบังคับ ด้วย Wireless Joystick PS2