Смартфон управляет игрушечным автомобилем

в 19:36, , рубрики: BASIC, diy или сделай сам, Программирование, смартфон управляет, фототранзистор, Электроника для начинающих

За прошедшее десятилетие у многих появилось один два смартфона лежащих без дела, так и у меня. Решил применить смартфон для управления чем-нибудь, ну например, автомобилем.
Для начала выбрал игрушечный автомобиль из Лего. Он может двигаться вперед и назад, поворачивать вправо и влево и имеет пульт ДУ c ИК лучами. В качестве драйвера двигателей машинки используется микросхема LB1836, которая имеет четыре информационных входа. In1, In2 — управляют ходовым двигателем, In3, In4 — управляют приводом руля, по схеме 0, 0 или 1, 1 — нерабочее состояние. 0, 1 или 1, 0 — вращение двигателя в одну или другую сторону.

Логические 0 и 1 на входах формирует приемник ИК лучей игрушки при получении сигналов от ДУ.

Я для передачи сигналов от смартфона к машинке решил использовать экран смартфона, поскольку другие каналы передачи технически сложные и дорогие в реализации. К входам микросхемы LB1836 я решил подсоединить свое устройство, которое будет получать сигналы от смартфона.

Схема передачи сигналов такая. Программа в смартфоне создает световые пятна заданной продолжительности на экране, устройство их регистрирует и формирует логические 0 и 1 той же продолжительности на входах LB1836 без какой либо логической обработки, что очень упрощает конструкцию устройства. То есть, я просто подменил приемник ИК лучей своим устройством.

Устройство приема световых сигналов состоит из 4 ячеек. Каждая ячейка представляет собой фототранзистор L-3DP3C KGB подсоединенный к усилителю на npn транзисторе KT315. Питание берется с управляемой машинки. Выход, как я уже говорил, подсоединяется к соответствующему входу драйвера двигателя. Маломощные двигатели могут питаться прямо от выхода, но вращаться будут только в одну сторону. Но зато их будет четыре!

Смартфон управляет игрушечным автомобилем - 1

О выборе элементов устройства могу сказать следующее. Транзисторы я взял те, какие у меня были с давних времен. Фототранзисторы купил те, что были в магазине. Так что, желающие повторить схему, не тратьте время на поиски, воспользуйтесь теми элементами, что вам доступны. Кстати, вначале я усилитель собрал на микросхеме LM 324N с четырьмя операционными усилителями. Тоже хорошо работает, но мне показались его габариты слишком большими.
Устройство собрал на картонке, используя полоски медной фольги и элементы конструктора Лего.

Смартфон управляет игрушечным автомобилем - 2

Фототранзисторы помещены на дно световых колодцев диаметром 5мм и глубиной 9 мм, что бы исключить боковое засвечивание. В световые колодцы вставлены металлизированные плёнки, свёрнутые в трубочку, что значительно повышает чувствительность фототранзисторов, за счет увеличения светового потока.

Смартфон управляет игрушечным автомобилем - 3

Вот такой получился автомобиль.

Смартфон управляет игрушечным автомобилем - 4

Для разработки программы я взял, приложение BASIC! из Googl Play Маркет. Это приложение позволяет писать программы для Android, создавать файлы apk и работать со всеми сенсорами и устройствами смартфона.

Листинг программы

DO
 LET s$="Говорите команду: вперёд назад вправо влево или стоп"
 TTS.INIT
 TTS.SPEAK s$
 TTS.STOP

 STT.LISTEN "Говорите"
 STT.RESULTS theList
 LIST.SIZE theList, theSize
 LET kom$="неудача"

 FOR k = 1 TO theSize
  LIST.GET theList, k, theText$
  IF (theText$="вперед") THEN kom$="вперёд"
  IF (theText$="назад") THEN kom$="назад"
  IF (theText$="вправо") THEN kom$="вправо"
  IF (theText$="влево") THEN kom$="влево"
  IF (theText$="стоп") THEN kom$="стоп"
 NEXT k
 PRINT kom$ 

 GR.OPEN 255, 0, 0, 0
 GR.BRIGHTNESS 0.7
 GR.ORIENTATION 1
 GR.SCREEN w, h

 a = 255
 r = 255
 g = 255
 b = 255
 fill = 1
 GR.COLOR a,r,g,b,fill

 LET wc=0.95*h
 LET hc=w
 LET m=36
 GR.CLS

 GR.CIRCLE n5, hc/m*9.5,wc,w/15.6
 GR.CIRCLE n4, hc/m*13.5,wc,w/15.6
 GR.CIRCLE n3, hc/m*18,wc,w/15.6
 GR.CIRCLE n2, hc/m*22.5,wc,w/15.6 
 GR.CIRCLE n1, hc/m*26.5,wc,w/15.6

 FOR i=1 TO 5
  GR.HIDE i
 NEXT i

 IF (kom$="вперёд") THEN 
  GR.SHOW 2
  PAUSE 300
  GR.HIDE  2

 ENDIF

 IF (kom$="назад") THEN
  GR.SHOW 1
  PAUSE 300
  GR.HIDE 1
 ENDIF

 IF (kom$="влево") THEN
  GR.SHOW 2
  GR.SHOW 4
  PAUSE 300
  GR.HIDE 2
  GR.HIDE 4
 ENDIF

 IF (kom$="вправо") THEN
  GR.SHOW 2
  GR.SHOW 5
  PAUSE 300
  GR.HIDE 2
  GR.HIDE 5
 ENDIF

 IF (kom$="стоп") THEN GOTO  qq
 GR.BRIGHTNESS  0.1
 GR.CLOSE
UNTIL 0    

! ONERROR:

qq:
LET s$="программа закончила работу"
TTS.INIT
TTS.SPEAK s$
TTS.STOP
GR.BRIGHTNESS 0.1
GR.CLOSE
END 

В программе используется управление голосом как наиболее целесообразное в моем случае. Объект TTS преобразует текст в речь. Объект STT преобразует речь в текст. При работе STT обязательно должен быть включен Wi Fi, потому что записанная фонограмма отправляется на сервер в интернете, откуда приходит результат распознавания, это несколько слов, или фраз. Программа проверяет, есть ли команда в списке, выводит команду на экран и выполняет её. Если текст не распознан программа выводит сообщение об этом. Все это повторяется в бесконечном цикле. Завершение работы программы производится командой «стоп» или нажатием клавиши возврат. Геометрические размеры взяты относительными, чтобы автоматизировать привязку на разных экранах с разными размерами и разрешением, что не всегда получается. Круги, которые рисуются на экране, являются объектами и номеруются автоматически по мере их создания.

Команда GR.SHOW 2 — означает показать круг, который был создан вторым. Его номер содержится в n4. Можно было написать GR.SHOW n4. В строке IF (theText$=«вперед») THEN kom$=«вперёд» вы заметите различие в значениях величины в команде присваивания — «вперед» и «вперёд». Дело в том, что STT упорно возвращает «вперед», хотя бывают случаи «вперёд», тогда программа не распознает команду. От этого можно было избавиться, но я не стал усложнять программу, а просто поправил написание при выводе на экран. Еще бывают сбои при распознавании команды «влево». Впрочем, возможно это особенности моего произношения.

К сожалению, я не могу вставить сюда клип показывающий работу программы.

Желающие могут посмотреть перейдя по ссылке.

Автор: Федор Волков

Источник

* - обязательные к заполнению поля