4WD Bluetooth

4WD Bluetooth

지금까지 배운 RC카, 블루투스 모듈 사용법, 컨트롤러 사용법을 종합하여 Bluetooth로 조종하는 4WD를 만들어 보겠습니다. IR리모트를 사용한 RC카를 베이스로 하여 IR수신부를 빼고, 블루투스 모듈인 HC-06만 연결하면 됩니다.

schematic

Bluetooth Serial Controller 설정

여기서는 4WD를 블루투스로 조종하기 위한 콘트롤러를 만들어 봅니다.

1. 먼저 Bluetooth Serial Controller를 실행시키세요. (블루투스 페어링이나 앱 설치방법은 이전의 글을 참고하세요.) 아래화면은 TERMINAL Mode인 상태입니다. 여기서 스페너 모양 아이콘을 눌러 PREFERCE로 진입하세요.

2. PREFERENCE 화면에서 아무곳이나 누른 뒤, 위로 스크롤하여

3. 9 BUTTON MODE를 활성화 시키고, TERMINAL MODE를 꺼주세요.

4. 그러면 이런 화면이 나타납니다. 이제 각각의 버튼을 정의해보겠습니다.

5. 다시 스페너 모양 아이콘을 눌러 PREFERENCE로 들어간 뒤, BUTTON-Name을 선택합니다.

6. button2, button4, button5, button6, button8을 각각 누른 뒤, 각 버튼 별로 ‘전진’, ‘왼쪽’, ‘정지’, ‘오른쪽’, ‘후진’이라고 이름을 붙여줍니다.

7. 다시 PREFERENCE에서 Command를 누르세요.

8. Command에서 정의해주는 값이 제일 중요한데요. 각 버튼을 누를때, 아두이노로 전달되는 값을 정의해주는 것이기 때문입니다. button2, button4, button5, button6, button8을 각각 누른 뒤, 각 버튼 별로 ‘F’, ‘L’, ‘O’, ‘R’, ‘B’이라고 입력값을 넣어주세요. 이 값은 스케치 작성시 사용해야 하므로 꼭 기억해두어야 합니다.

9. 이제 Visibility로 갑니다.

10. 여기서는 필요없는 버튼을 지워줄 수 있어요. 실제 사용되는 버튼에만 체크하고, 나머지 버튼은 체크 해제합니다.

11. 그러면, 아래와 같은 멋진 블루투스 컨트롤러가 나타납니다.

12. 이 상태에서 돋보기 모양 아이콘을 눌러 HC-06에 접속해 봅니다. 여기서부터는 블루투스 페어링 과정에서 설명했던 부분과 똑같습니다.

13. 모듈ID인 SKS100을 누르면 페어링을 시도하고요.

14. 만일 페어링할 모듈이 나타나지 않으면, Scan for devices로 모듈을 찾아 페어링을 해봅니다.

15. 페어링을 시도하는 중이네요.

16. 페어링 완료! 이제 컨트롤러 사용을 위한 모든 준비과정이 완료되었습니다.

4WD 블루투스 초음파센서 자동차

위 회로에 초음파 센서 하나만 덧붙여봅니다. 50cm 이내에 물체가 접근하면 후진했다가 정지하도록 되어있습니다. (실제로는 50cm보다 훨씬 짧은 거리내에서 후진을 시작하네요.)

schematic

sketch

//Initialize Bluetooth
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial BTSerial(7, 3);  // HC-06 TX,RX

// Initialize TB6612FNG Motor drive
int STBY = 10;  // STBY pin on TB6612FNG. Must be HIGH to enable motor
int A_PWM = 5;  // Left motor speed control using analogWrite() function. Value between 0 - 255
int A_IN1 = 9;  // Left motor - LOW should go forward
int A_IN2 = 8;  // Left motor - HIGH should go forward
int B_PWM = 6;  // Right motor speed control using analogWrite() function. Value between 0 - 255
int B_IN1 = 11; // Right motor - LOW should go forward
int B_IN2 = 12; // Right motor - HIGH should go forward

int L_MaxSpeed = 255;   //set motor speed to max speed
int R_MaxSpeed = 255;   //set motor speed to max speed
int L_TurnSpeed = 128;  //set motor speed to max speed
int R_TurnSpeed = 128;  //set motor speed to max speed

int LR_Direct = 0;      //for Direction (0:clockwise, 1:count-clockwise)

// Initialize Ultrasonic Sensor
#define TRIG 2
#define ECHO 4

char val;
long val_distance;

void setup() {
  pinMode(A_PWM, OUTPUT);                        // Motor
  pinMode(A_IN1, OUTPUT);
  pinMode(A_IN2, OUTPUT);
  pinMode(B_PWM, OUTPUT);
  pinMode(B_IN1, OUTPUT);
  pinMode(B_IN2, OUTPUT);
  pinMode(STBY, OUTPUT);
  
  pinMode(TRIG, OUTPUT);                         // Ultrasonic Sensor
  pinMode(ECHO, INPUT);
  
  Serial.begin(9600);
  BTSerial.begin(9600);                          // Start Bluetooth

  while (!BTSerial.available()) {                // 처음 입력이 있을때까지
  stop();                                        // 정지
  }
}

void loop() {
  distance();                                    // 거리 측정
  Serial.println(val_distance);                 // 거리 출력

  if (BTSerial.available()) {                    // Check for Bluetooth input
    val = BTSerial.read();                       // 입력값 val에 저장
    Serial.println(val);                        // 입력값 출력
  }
  
  if (val_distance > 50) {  // 거리가 50cm 이상이면 입력값 실행
    parseCommand(val);                           // parse the input
  } else {                                       // 거리가 50cm 이내이면 
    stop();
    delay(20);
    b_stop();                                    // 거리가 50cm 이상이 될 때까지 후진 후, 정지
  }
  delay(50);
}

void parseCommand(char input) {
  switch (input) {

    case 'F':
      go_forward();
      break;
      
    case 'B':  
      go_backward();
      break;
      
    case 'L':  
      if(LR_Direct==0) {
        go_f_left();
      } else if(LR_Direct==1) {
        go_b_left();
      }     
      break;
      
    case 'R':
      if(LR_Direct==0) {
        go_f_right();
      } else if(LR_Direct==1) {
        go_b_right();
      }
      break;
      
    case 'O':
      stop();
      break;
  }  
  delay(50);
}

void distance() {
  digitalWrite(TRIG, LOW);                       // Start Ultrasonic sensor
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIG, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIG, LOW);

  val_distance = pulseIn(ECHO, HIGH) / 58.2;     // 거리 측정
}       

// Move specific motor at speed and direction
// motor: A(Left) -> 0, B(Right) -> 1
// speed: 0 is off, and 255 is full speed
// direction: 0 clockwise, 1 counter-clockwise

void move(int motorLR, int speed, boolean inPin1, boolean inPin2) {
  digitalWrite(STBY, HIGH);        // Disable Standby

  if (motorLR == 0) {
    analogWrite(A_PWM, speed);
    digitalWrite(A_IN1, inPin1);
    digitalWrite(A_IN2, inPin2);   
  }

  if (motorLR == 1) {
    analogWrite(B_PWM, speed);
    digitalWrite(B_IN1, inPin1);
    digitalWrite(B_IN2, inPin2);
  }
}

void go_forward() {
  Serial.println("F");
  move(0, L_MaxSpeed, 0, 1);  // Left motor, Left Speed, forward(0,1)
  move(1, R_MaxSpeed, 0, 1);  // Right motor, Right Speed, forward(0,1)
  LR_Direct = 0;              // Forward
  delay(100);
}

void go_backward() {
  Serial.println("B");
  move(0, L_MaxSpeed, 1, 0);  // Left motor, Left Speed, backward(1,0)
  move(1, R_MaxSpeed, 1, 0);  // Right motor, Right Speed, backward(1,0)
  LR_Direct = 1;              // Backward
  delay(100);
}

void go_f_left() {
  Serial.println("F_L");
  move(0, L_TurnSpeed, 0, 1); // Left motor, Left Speed, forward(0,1)
  move(1, R_MaxSpeed, 0, 1);  // Right motor, Right Speed, forward(0,1)
  delay(100);
}

void go_b_left() {
  Serial.println("B_R");
  move(0, L_TurnSpeed, 1, 0); // Left motor, Left Speed, backward(1,0)
  move(1, R_MaxSpeed, 1, 0);  // Right motor, Right Speed, backward(1,0)
  delay(100);
}

void go_f_right() {
  Serial.println("F_R");
  move(0, L_MaxSpeed, 0, 1);  // Left motor, Left Speed, forward(0,1)
  move(1, R_TurnSpeed, 0, 1); // Right motor, Right Speed, forward(0,1)
  delay(100);
}

void go_b_right() {
  Serial.println("B_R");
  move(0, L_MaxSpeed, 1, 0);  // Left motor, Left Speed, backward(1,0)
  move(1, R_TurnSpeed, 1, 0); // Right motor, Right Speed, backward(1,0)
  delay(100);
}

void b_stop() {
  Serial.println("B_STOP");
  while (val_distance < 50) {                    // 거리가 50cm 이내인 경우 반복
    go_backward();                               // 후진
    delay(100);
    distance();                                  // 거리를 다시 측정
    delay(10);
  }
  while (!BTSerial.available()) {                // 입력이 없으면
    stop();                                      // 정지상태 유지
  }
  LR_Direct = 0;                                 // 앞으로 갈 준비
}

void stop() {
  Serial.println("STOP");
  digitalWrite(STBY, LOW);                       // Enable Standby
}