โปรเจค หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง ESP8266 NodeMCU V2



โปรเจค นี้จะเป็นการนำ  ESP8266 NodeMCU V2 ESP-12E  มาทำเป็น หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง

NodeMCU V2 เป็นบอร์ดที่ใช้ ESP8266 เป็น CPU สำหรับประมวลผลโปรแกรมต่างๆ มีข้อดีกว่า Arduino ตรงที่ตัวมันมีขนาดเล็กกว่า มีพื้นที่เขียนโปรแกรมลงไปมากกว่า และสามารถเชื่อมต่อกับ WiFi ได้


อุปกรณ์ที่ใช้


1. 2WD Smart Car Robot Chassis Kits

2. NodeMCU V2 CP2102 Lua WIFI ESP8266 ESP-12E

3. Micro USB Cable Wire 1m for NodeMCU

4. Breadboard 8.5CM x 5.5CM

5. Motor Driver Module HG7881

6. Jumper (M2M) 20cm

7. Jumper (F2M) 20cm

8. Ultrasonic Sensor HC-SR04

9. Mounting Bracket for HC-SR04 แบบสั้น

10. สกรูหัวกลม+น็อตตัวเมีย 12มม

.


การจะใช้ NodeMCU ได้นั้น จำเป็นต้องติดตั้ง แพลตฟอร์ม ESP8266  เพื่อ ทำการติดต่อ ระหว่าง Arduino IDE กับ NodeMCU

ลิงค์ : ขั้นตอนการติดตั้ง แพลตฟอร์ม ESP8266


https://robotsiam.blogspot.com/2017/06/esp8266-platform-nodemcu.html


ลิงค์ : การใช้งาน NodeMCU V2 ESP8266 ESP-12E


https://robotsiam.blogspot.com/2017/06/nodemcu-lua-wifi-esp8266-esp-12e-module.html




ประกอบหุ่นยนต์



ต่อวงจรตามรูป





เริ่มต้นด้วยการ ประกอบ 2WD Smart Car Robot Chassis Kits




ยึด รางถ่าน ขนาด AA  4 ก้อน และ ต่อสายสีแดงจากรางถ่านเข้า สวิทช์



ประกอบ  NodeMCU V2 เข้ากับ Breadboard 8.5CM x 5.5CM ติดลงที่ Smart Car 





ต่อสาย  จาก สวิทช์อีกด้าน ไปยัง ไฟ+ ของ Breadboard  และ สายสีดำจากรางถ่าน ไปยัง ไฟ- ของ Breadboard  




ยึด Motor Driver 




ต่อสาย จาก Motor Driver ทั้ง 2 ด้าน ไปยัง มอเตอร์ ทั้ง 2 ตัว




การต่อสาย มอเตอร์ด้านล่าง ทั้ง 2 ตัว




ต่อสาย จาก Motor Driver ไปยัง NodeMCU V2

Driver <-> NodeMCU 

B-IA <-> D2
B-IB <-> D1
GND <-> G
VCC <-> VIN
A-IA <-> D3
A-IB <-> D4




ต่อสาย จาก ไฟ+  ของ Breadboard  ไปยัง ขา VIN ของ NodeMCU V2 และ ต่อสาย จาก ไฟ-  ของ Breadboard  ไปยัง ขา G ของ NodeMCU V2





ภาพรวม หุ่นยนต์สำหรับทดสอบ การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์




  

การใช้งาน Digital/Input ซึ่งการใช้งาน Digital I/O ของ ESP8266 นั้น สามารถใช้งานคำสั่ง digitalWrite, digitalRead ได้เช่นเดียวกับการใช้งาน Digital I/O ของ Arduino โดยกำหนดหมายเลขของ Pin เช่นตัวอย่าง Pin ที่  5 หรือจะกำหนดชื่อ Pin โดยอ้างตามชื่อ Pin บนบอร์ด NodeMCU  V2 เป็น D1 ก็ได้เช่นกัน



1.ตรวจสอบการติดตั้งไดร์เวอร์ ของ NodeMCU V2 



โดย 
คลิกขวา Computet -> Properties







คลิกที่ Device Manager




ที่ Ports (COM & LPT) จะพบ 
ไดร์เวอร์ ของ NodeMCU V2 ในตัวอย่างเป็น "COM12"



(ถ้าไม่พบให้ทำการติดตั้งไดร์เวอร์ก่อน) 
การติดตั้งโปรแกรม Arduino (IDE) และ การติดตั้งไดร์เวอร์


2. ทดสอบ การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์



เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ Upload โค้ดนี้ ไปยัง บอร์ด NodeMCU V2


// Motor A pins

int pinA1 = D3; 
int pinA2 = D4; 


//Motor B pins 

int pinB1 = D1; 
int pinB2 = D2; 



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

void setup() {

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


  pinMode(pinB1, OUTPUT);
  pinMode(pinB2, OUTPUT);
}
void loop() {
  if (run) {
    for (int i = 0; i <= 500; i++) {
      delay(10);
    }

    
    //Go forward
    forward(400);
    coast(200);
    //Go backward
    backward(400);
    coast(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 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


//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);
}



เลือก Port ในตัวอย่างเป็น "COM12"





เลือก Board : NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)






Upload




ถ้ามีปัญหา Upload ไม่เข้า ขึ้น Error แสดงข้อความว่า ตามรูปภาพ 

warning: espcomm_sync failed
error: espcomm_open failed
error: espcomm_upload_mem failed






ให้กดปุ่ม RST 1 ครั้ง และ กดปุ่ม  FLASH บนบอร์ด ของ NodeMCU  ค้างไว้ ในขณะที่ทำการอัพโหลดโปรแกรม





รอจนกระทั่ง Done uploading. 100%




ใส่ แบตเตอรี่ ขนาด AA จำนวน 4 ก้อน ไปที่ รางถ่าน และ ตรวจสอบขั้วของแบตเตอรี่ ใส่ถุกต้องหรือไม่






ถ้าทุกอย่างถูกต้อง ทดลอง ยกลงวางที่พื้นแล้ว ทดสอบ  ปิดเปิด สวิทช์ไฟ Power  ถ้าทุกอย่างถูกต้อง ปรกติ รถจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า-ถอยหลัง แล้ว เลี้ยวซ้าย แล้ว เลี้ยวขวา




การทำงานของ หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง ESP8266


หุ่นยนต์หลบหลีกสิ่งกีดขวางอาศัยหลักการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ ผนวกกับ การใช้เซ็นเซอร์ Ultrasonic Sensor HC-SR04 มาประยุกต์ใช้ร่วมกัน เพื่อทำให้หุ่นยนต์รับรู้มีสิ่งกีดขวาง  โดยเมื่อ เซ็นเซอร์ พบสิ่งกีดขวาง ในระยะน้อยกว่า 15  เซนติเมตร ESP8266 จะสั่งให้หุ่นยนต์ ถอยหลัง แล้ว เลี้ยวหลบไปทางซ้ายเสมอ




รู้จักกับคลื่นอัลตร้าโซนิค

คลื่นอัลตร้าโซนิค เป็นคลื่นความถี่เหนือความถี่สัญญาณเสียง โดยปกติแล้ว มนุษย์จะสามารถได้ยินเสียง หรือรับรู้ได้ที่ความถี่ 20Hz ถึง 20kHz แต่คลื่นอัลตร้าโซนิคนั้น ระบุเพียงว่าเป็นคลื่นที่มีความถี่เหนือคลื่นความถี่เสียง แต่ไม่ได้บอกว่าความถี่เท่าใด

ความถี่อัลตร้าโซนิคนั้น ที่นิยมใช้งานในเซ็นเซอร์วัดระยะรุ่นต่าง ๆ จะมีความถี่ที่ประมาณ 40kHz ข้อดีของการใช้ความถี่นี้ คือมีลักษณะของความยาวคลื่นที่สั้น ส่งผลให้คลื่นไม่แตกจายออกเป็นวงกว้าง และสามารถยิงคลื่นตรงไปชนวัตถุใด ๆ ก็ได้ และนอกจากนี้ความถี่ 40kHz ยังเป็นความถี่ที่มีระยะเดินทางเพียงพอกับการใช้งาน หากใช้ความถี่สูงขึ้น จะทำให้คลื่นเดินทางได้ในระยะทางที่ลดลง ทำให้เมื่อนำมาใช้งานจริงจะวัดระยะได้ในระยะที่สั้น



หลักการวัดระยะด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิค

หลักการที่สำคัญของการวัดระยะด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิค คือการส่งคลื่นอัลตร้าโซนิคจำนวนหนึ่งออกไปจากตัวส่ง (Transmitter) เมื่อคลื่นวิ่งไปชนกับวัตถุ คลื่นจะมีการสะท้อนกลับมา แล้ววิ่งกลับไปชนตัวรับ (Receiver) ด้วยการเริ่มนับเวลาที่ส่งคลื่นออกไป จนถึงได้รับคลื่นกลับมานี้เอง ทำให้เราสามารถหาระยะห่างระหว่างวัตถุกับเซ็นเซอร์ได้




3. ประกอบ เซ็นเซอร์  HC-SR04 เข้ากับหุ่นยนต์










NodeMCU <-> HC-SR04

VIN <-> Vcc
G <-> GND
D5 <-> Echo
D6 <-> Trig

  

4. ทดสอบการทำงานของ เซ็นเซอร์ HC-SR04


หลักการที่สำคัญของการวัดระยะด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิค คือการส่งคลื่นอัลตร้าโซนิคจำนวนหนึ่งออกไปจากตัวส่ง (Transmitter) เมื่อคลื่นวิ่งไปชนกับวัตถุ คลื่นจะมีการสะท้อนกลับมา แล้ววิ่งกลับไปชนตัวรับ (Receiver) ด้วยการเริ่มนับเวลาที่ส่งคลื่นออกไป จนถึงได้รับคลื่นกลับมานี้เอง ทำให้เราสามารถหาระยะห่างระหว่างวัตถุกับเซ็นเซอร์ได้ 

การเพิ่มไลบรารี่ NewPing

ไลบรารี่ NewPing คือ ไลบรารี่ ฟังก์ชัน ที่มีผู้พัฒนาเตรียมพร้อมไว้ให้เราแล้ว โดยให้ไปดาวน์โหลด ไลบรารี่ NewPing ได้ที่


จากนั้นให้ทำการเพิ่ม ไลบรารี่ NewPing ให้กับ Arduino (IDE) ของเรา ตามรูป



เลือกไฟล์ ไลบรารี่ NewPing  .ZIP ที่เรา ดาวน์โหลดมาอยู่ในคอมพิวเตอร์ของเรา จากนั้นคลิก Open โปรแกรม จะเพิ่ม ไลบรารี่ NewPing เข้าสู่ Arduino (IDE) ของเรา



เมื่อเข้าดูที่ Include Library จะพบ ไลบรารี่ NewPing เพิ่มเข้ามาด้านล่างสุด
(สามารถใช้วิธีการเดียวกันนี้ ในการ การเพิ่ม ไลบรารี่ ฟังก์ชัน อื่นๆ ได้เช่นกัน )




 Upload โค้ด ทดสอบ HC-SR04 ไปยัง บอร์ด NodeMCU V2


#include <NewPing.h>

NewPing sonar(D6, D5);  //ให้ Pin D6 และ D5 เป็นขาของเซนเซอร์ เรียกใช้งานคำสั่งจาก Library

long cm;  //ประกาศตัวแปร cm ให้เป็นข้อมูลชนิดจำนวนเต็ม -2147483648 ถึง 2147483649 

void setup()

{
Serial.begin(9600); //ตั้งค่าความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล ค่ามาตรฐาน คือ 9600

}

void loop()

{
delay(50);
cm = sonar.ping_cm(); //รับค่าจาก Library NewPing หน่วยเป็น เซ็นติเมตร
Serial.print(cm);  //พิมพ์ค่าที่ได้ออกมา
Serial.print(" cm."); //พิมพ์ cm ต่อท้าย ค่าที่ได้รับ
Serial.print("\n"); 

}




Upload




ไปที่ Tools -> Serial Monitor



จะแสดงระยะห่าง จาก สิ่งกีดขวาง


ถ้าได้ แสดงว่า เซ็นเซอร์ HC-SR04  นั้นพร้อมทำงานแล้ว


ภาพรวม หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง  NodeMCU V2





เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ Upload โค้ด หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง ไปยัง บอร์ด NodeMCU V2


/*
 * By : RobotSiam.com
 */

#include <NewPing.h>

NewPing sonar(D6, D5);

long cm;

// Motor A pins

int pinA1 = D3;
int pinA2 = D4;


//Motor B pins

int pinB1 = D1;
int pinB2 = D2;


void setup() {

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


  pinMode(pinB1, OUTPUT);
  pinMode(pinB2, OUTPUT);
}
void loop() {

  delay(50);
  cm = sonar.ping_cm();

  if (cm < 15 ) {

    for (int i = 0; i <= 300; i++) {
      backward(1);
    }

    for (int i = 0; i <= 300; i++) {
      coast(1);
    }

    for (int i = 0; i <= 400; i++) {
      turnLeft(1);
    }

    forward(1);
  }
  else {

    forward(1);

  }
}

//Define high-level H-bridge commands



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


//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);
}


วีดีโอผลลัพธ์การทำงานของ โปรเจค หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง ESP8266 NodeMCU V2


โปรเจค หุ่นยนต์เดินตามเส้น ESP8266 NodeMCU V2


โปรเจค นี้จะเป็นการนำ  ESP8266 NodeMCU V2 ESP-12E  มาทำเป็น หุ่นยนต์เดินตามเส้น

NodeMCU V2 เป็นบอร์ดที่ใช้ ESP8266 เป็น CPU สำหรับประมวลผลโปรแกรมต่างๆ มีข้อดีกว่า Arduino ตรงที่ตัวมันมีขนาดเล็กกว่า มีพื้นที่เขียนโปรแกรมลงไปมากกว่า และสามารถเชื่อมต่อกับ WiFi ได้


อุปกรณ์ที่ใช้


1. 2WD Smart Car Robot Chassis Kits

2. NodeMCU V2 CP2102 Lua WIFI ESP8266 ESP-12E

3. Micro USB Cable Wire 1m for NodeMCU

4. Breadboard 8.5CM x 5.5CM

5. Motor Driver Module HG7881

6. Jumper (M2M) 20cm

7. Jumper (F2M) 20cm

8. IR Infrared Obstacle Avoidance Sensor

9. Mounting Bracket for HC-SR04 แบบสั้น

10. แผ่นอะคริลิค

11. สกรูหัวกลม+น็อตตัวเมีย 12มม

.


การจะใช้ NodeMCU ได้นั้น จำเป็นต้องติดตั้ง แพลตฟอร์ม ESP8266  เพื่อ ทำการติดต่อ ระหว่าง Arduino IDE กับ NodeMCU

ลิงค์ : ขั้นตอนการติดตั้ง แพลตฟอร์ม ESP8266


https://robotsiam.blogspot.com/2017/06/esp8266-platform-nodemcu.html


ลิงค์ : การใช้งาน NodeMCU V2 ESP8266 ESP-12E


https://robotsiam.blogspot.com/2017/06/nodemcu-lua-wifi-esp8266-esp-12e-module.html




ประกอบหุ่นยนต์



ต่อวงจรตามรูป





เริ่มต้นด้วยการ ประกอบ 2WD Smart Car Robot Chassis Kits




ยึด รางถ่าน ขนาด AA  4 ก้อน และ ต่อสายสีแดงจากรางถ่านเข้า สวิทช์



ประกอบ  NodeMCU V2 เข้ากับ Breadboard 8.5CM x 5.5CM ติดลงที่ Smart Car 





ต่อสาย  จาก สวิทช์อีกด้าน ไปยัง ไฟ+ ของ Breadboard  และ สายสีดำจากรางถ่าน ไปยัง ไฟ- ของ Breadboard  




ยึด Motor Driver 




ต่อสาย จาก Motor Driver ทั้ง 2 ด้าน ไปยัง มอเตอร์ ทั้ง 2 ตัว




การต่อสาย มอเตอร์ด้านล่าง ทั้ง 2 ตัว




ต่อสาย จาก Motor Driver ไปยัง NodeMCU V2

Driver <-> NodeMCU 

B-IA <-> D2
B-IB <-> D1
GND <-> G
VCC <-> VIN
A-IA <-> D3
A-IB <-> D4




ต่อสาย จาก ไฟ+  ของ Breadboard  ไปยัง ขา VIN ของ NodeMCU V2 และ ต่อสาย จาก ไฟ-  ของ Breadboard  ไปยัง ขา G ของ NodeMCU V2





ภาพรวม หุ่นยนต์สำหรับทดสอบ การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์




  

การใช้งาน Digital/Input ซึ่งการใช้งาน Digital I/O ของ ESP8266 นั้น สามารถใช้งานคำสั่ง digitalWrite, digitalRead ได้เช่นเดียวกับการใช้งาน Digital I/O ของ Arduino โดยกำหนดหมายเลขของ Pin เช่นตัวอย่าง Pin ที่  5 หรือจะกำหนดชื่อ Pin โดยอ้างตามชื่อ Pin บนบอร์ด NodeMCU  V2 เป็น D1 ก็ได้เช่นกัน


1.ตรวจสอบการติดตั้งไดร์เวอร์ ของ NodeMCU V2 



โดย 
คลิกขวา Computet -> Properties







คลิกที่ Device Manager




ที่ Ports (COM & LPT) จะพบ 
ไดร์เวอร์ ของ NodeMCU V2 ในตัวอย่างเป็น "COM12"



(ถ้าไม่พบให้ทำการติดตั้งไดร์เวอร์ก่อน) 
การติดตั้งโปรแกรม Arduino (IDE) และ การติดตั้งไดร์เวอร์


2. ทดสอบ การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์






เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ Upload โค้ดนี้ ไปยัง บอร์ด NodeMCU V2


// Motor A pins

int pinA2 = D1; 
int pinA1 = D2; 


//Motor B pins 

int pinB2 = D3; 
int pinB1 = D4; 


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

void setup() {

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


  pinMode(pinB1, OUTPUT);
  pinMode(pinB2, OUTPUT);
}
void loop() {
  if (run) {
    for (int i = 0; i <= 500; i++) {
      delay(10);
    }

    
    //Go forward
    forward(400);
    coast(200);
    //Go backward
    backward(400);
    coast(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 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


//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);
}


เลือก Port ในตัวอย่างเป็น "COM12"





เลือก Board : NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)






Upload




ถ้ามีปัญหา Upload ไม่เข้า ขึ้น Error แสดงข้อความว่า ตามรูปภาพ 

warning: espcomm_sync failed
error: espcomm_open failed
error: espcomm_upload_mem failed






ให้กดปุ่ม RST 1 ครั้ง และ กดปุ่ม  FLASH บนบอร์ด ของ NodeMCU  ค้างไว้ ในขณะที่ทำการอัพโหลดโปรแกรม





รอจนกระทั่ง Done uploading. 100%




ใส่ แบตเตอรี่ ขนาด AA จำนวน 4 ก้อน ไปที่ รางถ่าน และ ตรวจสอบขั้วของแบตเตอรี่ ใส่ถุกต้องหรือไม่






ถ้าทุกอย่างถูกต้อง ทดลอง ยกลงวางที่พื้นแล้ว ทดสอบ  ปิดเปิด สวิทช์ไฟ Power  ถ้าทุกอย่างถูกต้อง ปรกติ รถจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า-ถอยหลัง แล้ว เลี้ยวซ้าย แล้ว เลี้ยวขวา



(ให้ล้อลากสีขาวเป็นท้ายของหุ่นยนต์ , ถ้าต้องการทดสอบใหม่ ให้  ปิดเปิด สวิทช์ไฟใหม่)


ถ้าหุ่นยนต์ เคลื่อนที่ปรกติ แสดงว่า หุ่นยนต์ของเราพร้อมทำงานแล้ว




การทำงานของ หุ่นยนต์เดินตามเส้น ESP8266


หุ่นยนต์และมนุษย์มีหลักการทำงานที่เหมือนกัน คือ หน่วยรับข้อมูลเข้า (Input Unit) หน่วยประมวลผล (Process Unit) และหน่วยแสดงผล (Output Unit) ดังนั้นการที่หุ่นยนต์จะเคลื่อนที่ไปให้ตรงเป้าหมาย หุ่นยนต์จะต้องมีอุปกรณ์ที่จะตรวจสอบตำแหน่งและส่งข้อมูลที่ได้ไปยังหน่วยประมวลผล เพื่อให้มอเตอร์ทำการแสดงผลโดยการไปยังเป้าหมายต่อไป อุปกรณ์พื้นฐานที่ใช้ในการตรวจสอบตำแหน่งนั้น คือ โมดูลเซ็นเซอร์แสงสำหรับตรวจจับวัตถุกีดขวาง เซ็นเซอร์ตรวจสอบการสะท้อนแสงกลับมา ได้หรือไม่ แล้วส่งสัญญาณไปยัง ESP8266 แล้ว ESP8266 จึงไปสั่งให้มอเตอร์ทำงาน โดย Motor Driver Module HG7881 ให้เป็นไปตามการส่งค่ามาของเซ็นเซอร์





เซ็นเซอร์แบบนี้จะมีช่วงในการทำงาน หรือ ระยะในการตรวจจับจะได้ใกล้กว่าแบบ Opposed mode ซึ่งในสภาวะการทำงานปกติ พื้นเเป็นสีขาว ตัวรับ Receiver จะสามารถรับสัญญาณแสงจากตัวส่ง  Emitter ได้ตลอดเวลา เนื่องจากลำแสง สะท้อนกลับมาได้ จะแสดงค่า เป็น 0




และ เมื่อพื้นเป็นสีดำ แสงสะท้อนกลับมาไม่ได้   จึงทำให้ตัวรับ Receiver ไม่สามารถรับลำแสงที่จะสะท้อนกลับมาได้ จะแสดงค่า เป็น 1




โปรเจค หุ่นยนต์เดินตามเส้น ESP8266 NodeMCU V2 นี้ เราจะใช้ 2 เซ็นเซอร์อินฟราเรด คือด้านซ้ายและด้านขวา  โดย เมื่อเซ็นเซอร์ ทั้งด้านซ้ายและด้านขวา ตรวจสอบแล้วเป็นพื้นสีขาว ลำแสง สามารถสะท้อนกลับมาได้ทั้งคู่  ( 0 , 0 ) ให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปข้างหน้า






หากเซ็นเซอร์ซ้ายมาพบพื้นสีดำ  และ เซ็นเซอร์ขวาพบพื้นสีขาว ( 1 , 0 ) ให้หุ่นยนต์เลี้ยวไปทางด้านซ้าย




หากเซ็นเซอร์ขวามาพบพื้นสีดำ  และ เซ็นเซอร์ซ้ายพบพื้นสีขาว ( 0 , 1 ) ให้หุ่นยนต์เลี้ยวไปทางด้านขวา


หากเซ็นเซอร์ทั้งสองมาอยู่บนเส้นสีดำทั้งคู่ ( 1 , 1 ) ให้หุ่นยนต์หยุด





3. ประกอบ เซ็นเซอร์ ทั้ง 2 ตัว เข้ากับหุ่นยนต์




NodeMCU <-> เซ็นเซอร์

VIN <-> VCC (ซ้าย,ขวา)
G <-> GND (ซ้าย,ขวา)
D5 <-> OUT (ซ้าย)
D6 <-> OUT (ขวา)


ตัดแผ่นอะคริลิค ขนาด 3 x 10 เซ็นติเมตร
ประกอบ เซ็นเซอร์ซ้ายและขวา




ประกอบ เข้ากับหุ่นยนต์





เชื่อมต่อสาย เซ็นเซอร์ซ้ายและขวา






  

4. ทดสอบการทำงานของ เซ็นเซอร์ ทั้ง 2 ตัว



หลังจาก หุ่นยนต์
เคลื่อนที่ หยุดแล้ว ตรวจสอบเซ็นเซอร์


โดยให้... เมื่ออยู่ที่พื้นสีขาว ให้ไฟ LED ติด 2 ดวง




และ เมื่อ เข้าไปในพื้นที่ สีดำ ให้ ไฟ LED ติด 1 ดวง





ถ้ายังไม่ได้ตามด้านบน ให้ใช้ ไขควง ปรับเซ็นเซอร์ ที่ สี่เหลี่ยมสีฟ้า-ขาว


ถ้าได้ แสดงว่า เซ็นเซอร์ ทั้ง 2 ตัว นั้นพร้อมทำงานแล้ว


ภาพรวม หุ่นยนต์เดินตามเส้น  NodeMCU V2







เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ Upload โค้ด หุ่นยนต์เดินตามเส้น ไปยัง บอร์ด NodeMCU V2



/*

 * By : RobotSiam.com
 */

// Motor A pins


int pinA2 = D1;
int pinA1 = D2;


//Motor B pins

int pinB2 = D3;
int pinB1 = D4;


int sensor_L ,  sensor_R ; //optical sensor values



void setup()
{


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

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


}

void loop()
{


  sensor_L = digitalRead (D5) ;
  sensor_R = digitalRead (D6) ;



  if ((sensor_L == 0) && (sensor_R == 0) )
    forward(1);
  else if ((sensor_L == 1) && (sensor_R == 0) )
    turnLeft(10);
  else if ((sensor_L == 0) && (sensor_R == 1) )
    turnRight(10);
  else if ((sensor_L == 1) && (sensor_R == 1) )
    disableMotors();

  else
    forward(1);
}

//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);
}





วีดีโอผลลัพธ์การทำงานของ โปรเจค หุ่นยนต์เดินตามเส้น ESP8266 NodeMCU V2