[立创&传智&黑马程序员&CSDN]训练营——仿生机械狗
听话的狗子
- 功能描述
- 成品展示
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- 视频展示
- 硬件介绍
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- 电源部分
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- 手册参考电路
- 实际使用电路
- 主控电路
- 下载电路
- 舵机驱动模块
- 语音识别模块
- 其他注意事项
- 软件简介
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- 主体框架
- 语音识别代码
- 蓝牙APP
- 机械结构
- 学习笔记
- 总结
功能描述
四足机器人:目前已经支持语音控制前进、后退、左转、右转、扭身子、握手、跳跃等;支持AP模式,用终端连接热点,访问网页进行控制;还支持使用HC05和蓝牙调试器进行控制;超声波避障还在优化中。
成品展示
视频展示
1.官方作业:【立创训练营–仿生机器狗(丐版)-哔哩哔哩】
2.自己的方案:【立创训练营–听话的狗子-哔哩哔哩】
其他的学习作品:
1.【Hi3861+oled播放动画-哔哩哔哩】
2.OpenHarmony学习笔记——Hi3861+ASR-01的语音识别助手
3.【OpenHarmony南向开发日常–基于Hi3861与onenet的远程温湿度检测-哔哩哔哩】
硬件介绍
电源部分
由于整个项目需要驱动9个舵机,需要比较大的电流,所以供电选用两节18(直径)65(长度)0(圆柱形)锂电池,电源部分主要使用12V-5V,以及5V-3.3V的LDO(这里有个优化点,作者当时图简单,使用的都是LDO,实测发热还是比较严重,后面有打算换成DCDC进行供电)。
手册参考电路
LM1084(商城料号:C259973):
UZ1084:(商城料号:C84897)
实际使用电路
主控电路
主控使用的是传智教育的HI3861模组(商城料号C2923578),该模组内置最小系统电路,简化了该部分电路设计,只需要额外增加一个复位电路以及在电源部分添加一个100nF的旁路电容C7(大电容滤除低频噪声,小电容滤除高频噪声)即可。
下载电路
上一期鸿蒙训练营,没有添加CH340需要外部接线,给我人接麻了,疼定思痛,加上了CH340G模块,由于使用的是Typec接口,所以在CC1和CC2要下来俩个电阻,方便电脑识别如果不加有可能会识别不到。另外,Hi3861是3.3V电压基准,为了保证统一电平,这里CH340G采用3.3V供电(上一期笔者有用5V供电烧录失败的经历)所以对应的V3端口也要接3.3V,而非5V供电时的那样。
舵机驱动模块
由于PCA9685商城没有现货,在某宝查了一下价格,买个芯片和买个模块要花差不多的米,本着提高成功率的态度,买了模块。
语音识别模块
语音识别使用的是鹿小班语音识别模块,官方简介:
ASR-01是一颗专用于语音处理的人工智能芯片,可广泛应用于家电、家居、照明、玩具等产品领域,实现语音交
互及控制。
ASR-ONE内置自主研发的脑神经网络处理器BNPU,支持200条命令词以内的本地语音识别,内置CPU核和高性能低功耗Audio Codec模块,集成多路UART、IIC、PWM、GPIO等外围控制接口,可以开发各类高性价比单芯片智能语音产品方案。
想要购买的戳这——「LU-ASR01鹿小班智能语音识别模块 离线识别 自定义词条远超LD3320」他们近期出了一款PRO版本,据说是支持声纹识别的,笔者还没买来尝鲜,有兴趣的同学自行了解吧。
其他注意事项
可能是由于这个模组BootLoader的影响,在上电和烧录时,如果其它引脚接入了模块就会造成乱码和无法复位的问题,所以在设计电路的时候,对于IO的使用尽量用排针排母引出使用而不是在电路中焊死,例如串口1的TX、RX如果上电之前已经接了CH340之类的就有可能出现无法启动,无法复位,无法烧录的问题。
软件简介
主体框架
程序主体还是用的传智官方的示例,在此基础上进行了亿点点修改,主要是增加了一个串口任务和动作逻辑。
static void UART_Task(void){ IotUartAttribute uart_attr = { //baud_rate: 9600 .baudRate = 9600, //data_bits: 8bits .dataBits = 8, .stopBits = 1, .parity = 0, .rxBlock = 0, .txBlock = 0, }; //Initialize uart driver IoTUartInit(HI_UART_IDX_1, &uart_attr); while (1) { printf("=======================================\r\n"); printf("*************SIZU_example**************\r\n"); printf("=======================================\r\n"); // //通过串口1发送数据 // IoTUartWrite(HI_UART_IDX_1, (unsigned char *)data, strlen(data)); //通过串口1接收数据 IoTUartRead(HI_UART_IDX_1, uart_buff_ptr, UART_BUFF_SIZE); SIZU_Uart_Cmd((char *)uart_buff_ptr); printf("Uart1 read data:%s\r\n", uart_buff_ptr); usleep(500000); }}static void start(void) { osThreadAttr_t attr; //设置GPIO_2引脚复用功能为PWM IoTIoSetFunc(IOT_IO_NAME_5, IOT_IO_FUNC_5_UART1_RXD); IoTIoSetFunc(IOT_IO_NAME_6, IOT_IO_FUNC_6_UART1_TXD); IoTIoSetFunc(IOT_IO_NAME_10, IOT_IO_FUNC_10_I2C0_SDA); IoTIoSetFunc(IOT_IO_NAME_9, IOT_IO_FUNC_9_I2C0_SCL); IoTI2cInit(0, 400000); dog_init(); genki_services_start(); init_service(); attr.name = "UART_Task"; attr.attr_bits = 0U; attr.cb_mem = NULL; attr.cb_size = 0U; attr.stack_mem = NULL; attr.stack_size = UART_TASK_STACK_SIZE; attr.priority = UART_TASK_PRIO; if (osThreadNew((osThreadFunc_t)UART_Task, NULL, &attr) == NULL) { printf("[ADCExample] Falied to create UART_Task!\n"); }}APP_FEATURE_INIT(start);
动作逻辑主要参考的B站——【金属舵机+3D打印四足机器人-哔哩哔哩】
// -------- --------// | D9 | | D7 |// | joint9 | | joint7 |// ----- -------- --------- -----//| D8 | | D6 |//| joint8 | | joint6 |// -------- --------//| D2 | | D4 |//| joint2 | | joint4 |// ----- -------- --------- -----// | D3 | | D5 |// | joint3 | | joint5 |// -------- --------// Front
然后是语音识别,参考的笔者上期鸿蒙做的笔记——OpenHarmony学习笔记——Hi3861+ASR-01的语音识别助手,由于功能比较简单,也就没有去弄数据包,一个简单的开头和一个数字,然后使用atoi函数获取数字,进行判断,最后执行操作即可。
// An highlighted blockenum{ Get_Down,//趴下Hand_shake,//握手 Go_Forward,//前进 Go_Backward,//后退 Go_Left,//左转 Go_Right,//右转 Twist_Body,//扭身子 Stretch_Oneself,//伸懒腰 WAIT//d};//检测串口指令void SIZU_Uart_Cmd(char *str) { char *Str; unsigned char ID=255; Str=&str[1];//定位到指令的数字部分“U1” ID=atoi(Str);if(strstr((const char *)str,"G")!=NULL)//如果字符串str中包含有“G”{switch(ID){case Get_Down://趴下 G0 sithome(); printf("Get_Down\r\n");break;case Hand_shake:// 握手G1 wink(10); printf("Handshake\r\n");break;case Go_Forward:// 前进G2 forward(5); printf("Go_Forward\r\n");break;case Go_Backward:// 后退G3 backward(5); printf("Go_Backward\r\n");break; case Go_Left:// 左转G4 leftturn(5); printf("Go_Left\r\n");break; case Go_Right:// 右转G5 rightturn(5); printf("Go_Right\r\n");break; case Twist_Body:// 扭身子 twist(); printf("LED_Add\r\n");break; case Stretch_Oneself://伸懒腰 printf("LED_Reduce\r\n"); stand3();break;default:printf("%s ERROR",str); standhome();break;}} memset(uart_buff,0,sizeof(uart_buff));}
语音识别代码
语音识别使用的是天问的鹿小班模块,内置图形化编程模块,YYDS,会拖动模块就可以了,想玩语音识别的,强烈推荐此款。
蓝牙APP
由于笔者没有学习过APP的制作,这里用的是蓝牙调试器来制作的上位机,这个调试器功能还是蛮强的,有兴趣的可以去试试。
顺便问一下,哪位同学有好的APP制作教程啊,就做做简单上位机的那种。
机械结构
笔者也是第一次自己绘制3D结构件,还不太OK啊,跟着画了个锤子,然后觉着自己画的结构实在不太靠谱,于是去海鲜市场捞了一下,找到了这个,有相同烦恼的同学可以去看看,38米——四足机器人3D打印件(打印件不是整机,电子件、螺丝等自备)。
学习笔记
这里有亿点点鸿蒙学习笔记,放在这欢迎大家交流学习,有错误之处欢迎私信教我修改,不然误人子弟了。
OpenHarmony学习笔记——南向开发环境搭建
OpenHarmony学习笔记——编辑器访问Linux服务器进行编译
OpenHarmony学习笔记——点亮你的LED
OpenHarmony学习笔记——多线程的创建
OpenHarmony学习笔记——I2C驱动0.96OLED屏幕
OpenHarmony学习笔记——Hi3861使用DHT11获取温湿度
OpenHarmony学习笔记——Hi3861接入OneNET
手把手教你OneNET数据可视化
OpenHarmony学习笔记——Hi386+ASR-01的语音识别助手
Hi3861网络通信——UDP收发
总结
文中如有不妥之处欢迎批评指出,工程资料链接——听话的狗子。