双向电梯 1 iRover的背景介绍 2 材料和工具 2.1 材料 2.2 设备 2.3 工具 3 小车的制作 3.1 动力部分 3.2 照明部分 3.3 底盘安装 3.4 云台部分 3.5 电路连接 3.6 运动控制程序烧录 4 美化工程 5 遥控程序 6 试航上路 7 问题解决 7.1 开机后，小车没有反应是什么原因？ 7.2 遥控程序无法运行？ 7.3 遥控程序无法控制小车？ 7.4 小车的脖子乱转，很难指挥？ 7.5 重力感应模式下很难控制？ 7.6 连接经常中断？ 8 写在后面的话 1 iRover的背景介绍 不知道很多年前的小鬼当家里的遥控车大家还有没有印象，反正我在那个时候就被这个车给萌住了，不过在那个年代，无论在技术上，还是在价格上，那种小车还是离普罗大众远了点。幸好到了21世纪，电子科技飞速发展，各类开源硬件平台也越来越多，那么是时候来完成这个孩提时代的梦想了。 iRover小车基于Arduino平台。但和通常的Arduino小车不同，Arduino系统在这里只是为了能让小车动起来。真正遥控小车，并透过小车来观察这个世界的，是安装在小车上的一台iPhone和作为遥控器的iPad。话说新款iPhone就要来了，旧款的就让它变身小车的脑袋吧。 然后是写给希望也来做这么一个小车的同学的。 这篇教程是为让很多没有经验的同学也能上手而作的，因为牵扯到的流程比较复杂，不建议所有的零件都自己手工制作，毕竟，单独拿出一部分，比如Arduino小车也是可以让没有经验的DIYer琢磨十天半个月的话题了，教程里会直接使用一些现成模块来加速制作过程，防止因为工期过长导致的烂尾楼事件发生。 接着大家先站个队，对于不同的制作者我有不同的一些建议，毕竟，如果让个文艺青年去纠结单片机原理还是很过分的事。 文艺青年 手工水平停留在小学的手工课上，中学物理课在睡觉的间隙听过那么几句，还记得电压、电流。知道9V，知道直流电有正负，有个已越狱的iphone和ipad的。请这些青年跟着我的教程走，根据材料单去准备材料，我会写得很详细的，跟着做能保证做出个和iRover差不多的小车出来。 普通青年 知道单片机，会基本的电路知识，给个电池，电阻，LED，可以自己排线让LED亮起来，稍微有点程序概念，某个时候学过vb，c++的，对于这类青年应该有一定能力根据自己的想象，去做出一辆属于自己的遥控车了，你可以根据后面的蓝色清单来准备材料。 科技青年 工科出身的青年，搞过单片机，知道PWM；说不定自己也是做过点电子玩具的，对于这类青年我想说的就是敬请自由发挥，我的小车驱动程序还是写得比较方便二次开发的，只要遵守里面用到行动命令，你把小车改成双足机器人都能用我的遥控器来控制。 2 材料和工具 2.1 材料 写给文艺青年的基础材料单： 4WD小车底盘（必要配件是几块板，4个轮子，4个马达，一些连线），大约200元 一块Arduino电路板，最基本的型号就可以，大约80元 写给普通、科技青年的基础材料单： 小车底盘，买4个或者2个轮子的、履带的都可以，关键是左右的驱动马达必须要分开。这样小车才能转向。如果你有自信自己改一些程序的，买个带转向轮的就更灵活了。 一块Arduino电路板，最基本的型号就可以，如果有条件，可以考虑买带wifi或者蓝牙模块的套件，这样以后扩展性会更好 后面大家都一样： 电源开关，充电二合一的套件（我买的车里送了这个，如果没有的话，建议买一组，很方便） 6节5号电池盒和6节充电电池，外加电池组智能充电器。（如果你愿意每次把电池拿出来充电的话，就免了充电器吧）总共150~200左右 2自由度云台外加舵机2个，我买的180元
L293D电机驱动板，必须是支持4路直流电机和2路舵机的，我买的是L293D芯片的，注意买的时候一定要买那种可堆砌设计的（就是电路板上方要预留了各个引脚插槽的，见下图的红框，Bode就是买了没有这个插槽了，结果只能在电路板上焊接，电路板上的焊接这个事情对业余选手来说实在是不是你想干，想干就能干的）这个30元。
一块RS232的串口转TTL模块，我买的20元。 一根Redpark Serial Cable线，就是把iPhone的接口转成串口的线，这个比较贵，在官网上要卖59美刀，国内的代理更贵，有条件的可以考虑代购。 一块8×5厘米的面包板（根据小车的尺寸买）不超过10元 一些面包板的连线，一些双头的杜邦线（各种长度最好都有，否则只能拿几根接起来用也可以）10块钱。 470欧姆电阻2个 1W的LED灯珠4~8个（装饰用，备点彩色二极管也可以用来装饰）最多1块钱1个 这样总计成本不计运费大概是1000出头点（那根线国内买的话会贵300），但是某些人一直都说我是不会买东西的人，所以，我觉得如果多挑选挑选的话，成本还是有希望控制在1k以内的（谁做到1k以内了，记得告诉我都是哪里买的，我再做辆玩赛车了） 2.2 设备
已越狱的iPhone、iPad各一台，后面我会提供2个IPA下载，因为没打算上App Store，所以要破解的机子才能装。 我用iPhone4和iPad2跑我的遥控程序，iPhone3GS不确定能不能用，个人觉得如果不开实时视频传输是可以的。另外4代的iPod touch应该也完全可以。iPad1我也不确定能不能用 因为这个程序是自己写着玩的，内存没做太多优化，如果有人用了有问题可以联系我，我再改改…… 2.3 工具 一根usb数据线，一般买Arduino的电路板会送的 螺丝刀（最好是那种可以换头的，方便） 电烙铁和焊丝（如果不想焊接，那么买驱动板的时候要挑可叠层的，然后其他地方自己多绑绑吧） 万用表（如果没有，就多买几个发光二极管，串联了电阻也能看看电路情况，不过最好还是有个吧，尤其是想自己折腾点花样的） 剪刀，美工刀，镊子，尺，双面胶 3 小车的制作
如果你和我一样，直接用的是买来的小车底座，那么就好办了，直接安装组装说明，把小车先搭出来就好了。 小车搭完后，就要把4个电机都连接上，Bode在这里推荐使用一块面包板作为中间件，这样之后改线路会比较简单，如果焊死了之后发现了连线错误，会麻烦的多。 另外因为安装角度问题，通常装完的小车通上电后，轮子的滚动方向完全不可预计，所以要多试几次，保证在连上电池后，4个轮子是往一个方向转的。（正转、反转倒不要紧，这个可以在之后的程序里进行控制。） 3.1 动力部分 iRover作为一辆遥控车，最重要的功能就是可以灵活的在地上到处开动了，为了达到这个目的，我采用了4个电机来驱动轮子。 但是为了让小车可以转弯，我们必须要把左右的轮子的电路分开。这样，当我们需要向某个方向转弯时，只要让那一边的轮子减速，停止，甚至反转就可以了。 3.2 照明部分 作为一辆专业的遥控车，照明部分必不可少，除了可以提供在黑漆漆环境下的工作能力，装备了前后LED大灯的小车，还可以在外观上瞬间的拉风起来。 这里我使用了功率1W的大功率LED灯珠，晚上4个一排打开，绝对亮如日食时的白昼啊~ 注意大功率LED散热。
然后给每个LED小灯连上线，方便之后在车上安装。这里推荐把杜邦线中间剪开然后焊上小灯珠，这样以后改布线的时候，直接拔插就可以了。注意LED小灯的引脚是有正负的，连线的时候可以用颜色区分好。iRover使用了6个LED灯，前4后2。
先试一试灯光效果，免得装上去了不合适，注意输入电压要在5v以内。还有一点，灯珠的焊接速度一定要快，不然很容易把灯烧坏的。 3.3 底盘安装
现在可以来完成iRover最重要底盘上的电路了，这里准备了一张浅显的电路图来解释下iRover的连线方法。 首先我们要知道，面包板一左一右刚好各有2条垂直方向的电路，所以只要吧左右电机的连线分别插入到这两条电路中，电机部分的连线就算ok了。 然后可以通上电，看看4个轮子的方向是不是一致。 然后，面包板中间的线都是左右分开，一个横排之间互相连接的，因为需要连上6个LED灯，所以我们分3组连接。前方外侧2个小灯的引线按正负分别各自连在一个横排上。后面两个小灯，和前面中间两个小灯也分别这样连接。 这样我们就有了3排控制小灯的电路，但是最后我们能引出的控制线只有2组，所以，我们需要把前后2排小灯的线，正负两路各自连接起来（一般的车，打开车灯，都是前后同时亮的吧，然后打开大光灯，才有剩余的灯加入，iRover完全模拟了这个过程）。 最后在图上位置连接上2个470欧姆电阻，我们就把2路小灯的线路做好了，稍后等控制板做好了，直接插上底板就能工作了。 3.4 云台部分
这是一个典型的2自由度云台，2自由度的意思就是可以同时上下和左右转动。 云台是支撑iRover那大脑袋的脖子。直接买来的云台都是一堆零件，我们可以根据说明书搭成上面的模样，然后再安装在车架的前方。 最后直接在云台上粘一个iPhone壳子作为支架。
云台的每个舵机只能支持180度范围内的旋转，所以 在安装云台时，务必先让舵机移动到90度的范围再继续安装 ，这样才能保证最后造出来的小车始终向前看。（如果是不知道怎么让舵机移动到90度的文艺青年们，请安装云台的时候螺丝先稍微拧松点。等小车上电后，用遥控器控制视角到正前方，再调整下云台支架的角度就可以了） 3.5 电路连接 iRover的电路连接还是相对比较简单的，不过一定要细心，注意走线。如果接错的话，对于没有电路经验的同学来说，可能就找都找不出来错在哪里了。 iRover的电路大致可以分2个部分，一个是控制部分，另一个是动力部分。通俗的来说一个提供控制信号，一个根据信号提供小车行动需要的动力。 这两个部分的结合点，就是电机驱动板。电机驱动板会根据Arduino系统提供的信号，来放大输出到小车的各个运动部件上。
上图所示的两块电路板，下面的就是Arduino版，上面的就是电机驱动板，首先将他们紧紧的叠在一起。
然后在电路控制板上引出我们需要的线路到底盘的面包板上。 在这里我都是使用了面包板的插线来快速的完成连线工作，不需要焊接（如果你没像我一样买错板的话）。
连线后的效果图。 最后在电机驱动板的左上角连上舵机，注意橙色的连S端，咖啡色（有些舵机是黑色）的线在-端。 云台上的两个舵机都要连好。1号端口连上下移动的舵机。2号端口连左右移动的舵机（我一直觉得我买的电路板有bug，和说明书上的引脚说明正好反了，但是无所谓，如果后面试机器的时候发现上下左右不对，就交换一下这里的连线）。
我在连线时，大量采用了下面这种搭配的方法，这样，当线路需要改变时候会很方便，特别是连接到串口转换板的TX，RX两根，一定要方便拔插的。因为每次需要通过usb写入程序的时候，都需要先断开这两根线。
最后说一下电池的安装。iRover把电池盒倒挂安装在了车架面板下方。这样的好处是露在下车外部的部件会比较少。缺点是更换电池会很不方便，所以iRover采用的是可充电的设计。 3.6 运动控制程序烧录 点击这里 下载iRover配套程序，把需要的程序烧录到Arduino芯片里。至于如何将代码烧录，这里就不唠叨了，不知道如何操作的文艺青年可以去Arduino相关的网站观摩下，基本上第一个范例就是。iRover使用了0022版本的编译环境，主要是为了适应驱动板的库。如果想使用其他版本的编译环境，可能需要修改一些配置。最后要注意的就是，烧录程序和通过串口调试程序的时候，都需要断开Arduino控制板和串口转换板之间的连线！ 程序通过定义了两个类MotorTask和ServoTask分别来控制电机（包括LED灯）和舵机。每个类都有两个行为，一个是读到串口命令时，进行动作的预约；一个就是在执行期去执行预约的动作。如果你想为iRover添加更多的功能。只要按这个规则去添加新的类就可以了。 程序烧录后，我们可以打开Arduino编译器里的Serial Monitor。开始测试一下小车各个部分是否工作正常。
输入GL 200$后点击Send。如果看到下面的提示框有返回Do para : GL200。那么恭喜你Arduino板上的程序已经烧录完成了。如果你的小车的左侧轮子开始转动（并且是让小车向前方行进的转动的）那么彻底恭喜你，你距离成功已经只剩下最后的10%了。 如果很不幸，输入命令后，没有任何反应，那么先要看是否连线正常，是否已经断开了串口的连接线，是否已经打开了电源（仅靠usb的电量是没法驱动小车的轮子的）然后进一步去排查电机驱动板到电机的连线。如果有万用表的，就开始一段段的检查。找到哪里出了问题。 如果你的车轮子转错了方向，或者是错误的车轮，或者是车灯开始闪亮的话。那么说明你点击驱动板导出的连线和代码里定义的不一样。这时候你可以修改连线，或者是更改程序里的定义。 如果一切顺利，你可以依次执行如下命令，并观察是否小车的行动如预期。 左轮前进 GL 200$ 右轮前进 GR 200$ 左轮后退 GL -200$ 右轮后退 GR -200$ 两个轮子停止 GL 0$ GR 0$ 4个大灯微亮 LF 1$ 另2个大灯微亮 LB 1$ 所有的灯大亮 LF 35$ LB 35$ 关灯 LF 0$ LB 0$ 舵机支架向上抬头 CV 50$ 舵机支架向下低头 CV 150$ 舵机支架向左摇动 CH 170$ 舵机支架向右摇动 CH 10$ 如果以上的操作每一步都能顺利通过的话，那么你的小车已经基本上完成了，只剩下最后的一些步骤了。 4 美化工程
不管我们是什么青年，如果开着个只有架子的火星车出门，那么就算是火星上几亿年前存在的微生物也会鄙视我们的。
看看iRover，前后泡沫塑料的防撞结构，黑色记号笔上色，外加豪华鼠标垫变身前防撞梁蒙皮。轮毂还都上了金色的贴纸。正常车辆该有的LOGO、车牌、新手上路标志一个都不能少。瞬间使得外观个性不少。这里给个小提示，设计好的LOGO、车牌等标志，可以用高光的照相纸打印后剪裁，贴上后效果非常的好。
附上各式标签一张，可以直接拿去打印了。 5 遥控程序
终于轮到酷酷的遥控程序上场了，我的本分工作其实就是搞iOS软件开发的，所以iRover在硬件上不敢自称是最好的遥控小车，但是在控制软件上，iRover绝对不比一些商业的遥控小车逊色。 首先你会下载到两个IPA文件，一个是安装在iPhone上的，一个是用在iPad上的。 iRoverServer装在iPhone上，iRoverController装在iPad上。 把程序先分别装入手机和平板之后（需要是已越狱的才行），然后看看能不能打开程序，如果你能在iPad上看到方向盘的画面，在iPhone上看到一张贱贱的笑脸，就说明程序可以运行。 接下去我们来看看如何通过遥控器来控制下车。遥控器的各个部分的功能已经在图中显示。 最简单的超控方式就是触摸式，Bode在视频里的控制就是用了触摸式，确认右侧的档位在T档，并且打开了方向盘右上角的动力开关。在方向盘的范围内拖动中间的Rover图标。往前拖就是前进，往后拖就是后退，拖得越远，速度也就越快。同样的，往两边拖就是转弯了。 如果选择其他档位，那么就可以采用拟真度更高的重力方式操控小车，在左侧拖动电门大小，控制前进速度；在垂直方向左右转动iPad，就可以控制小车行动方向了，因为iRover使用的是差速控制的转弯方式，所以转弯的反应不会很灵敏，需要一些时间去适应，有条件的同学可以想办法自己安装转向轮。 接下去介绍几个重要的图标的含义。
这个图标点亮代表遥控器已经和iPhone上的程序建立了连接。不亮就去检查网络去吧。
这个图标点亮代表遥控器已经和小车的硬件建立了连接。不亮的就去看看iPhone有没有连上小车，小车的电源有没有打开。
这个是小车的动力开关，如果这个按钮是暗的，你的任何试图让iRover移动的尝试都不会得逞。
这个是开启iPhone实时画面的按钮，打开后，就可以通过iPhone观察世界了。需要注意两点：1，现在开启这个按钮后，iPhone会有不停的快门声，把iPhone静音就可以了。2，使用这个功能会让iPhone快速耗电，所以如果是在面前开的话，还是先关了这个吧。
拍照键，每次按下，会保存一张当前的画面。你可以在iTunes的应用程序文件共享里找到这些保存的图片。
灯光键，不停点击，会在关灯-示宽灯-近光灯-远光灯之间切换
点击这个可以打开一个界面来远程控制小车上iPhone的表情（目前预设了6个，之后会开放自定义的功能）。另外可以控制iPhone摄像头看到的场景效果，现在有曝光控制，火星效果、夜视效果、骑兵效果（就是马赛克啦），圆盾骑兵（圆形马赛克）共五种效果，并且每个效果可调细节。但是这个功能现在有个bug，切换时可能会导致iPhone端程序异常退出。 6 试航上路 确保iPhone和iPad在同一个网络内（如果你想带出去玩，可以打开iPhone或者3G版iPad的个人热点），然后将iPhone连接上小车并打开小车电源。分别打开两边的程序，确认遥控板上两个连接图标都已经点亮，打开动力开关，拖动方向盘中间的LOGO，让你的小车也跨出它的一小步，你的一大步吧。 带着iPhone的小车身价不菲，请勿在脱离视线的情况下在公共场所使用，由此导致的拐卖事故，Bode概不负责噢。 7 问题解决 7.1 开机后，小车没有反应是什么原因？ 正常情况下，接通电源后，小车的脖子有个优雅的上挥姿势。如果没有，请确认电池已经正确的给驱动板供电！注意，只给Arduino板供电，虽然通电后电路板上也会亮灯，但是脖子是转不动的，更不能前进后退的，这时需要赶紧关闭电源，检查线路，否则会有把电路板烧坏的风险。 7.2 遥控程序无法运行？ 安装遥控程序需要是已经越狱的iPhone、iPod touch、iPad。并且要求系统版本在5.0以上。 7.3 遥控程序无法控制小车？ 确认小车已开机，小车和iPhone之间的连线正常（特别是串口转换器和Arduino之间的连线正常），iPhone和iPad在同一个网络内，且各自打开了控制程序。如果某个设备进入程序后有过锁屏，请退出后重新打开。直到确认iPad上的连接指示图标和小车动力图标都点亮。方向盘的右上角有个行动开关，只有打开这个开关，小车才能移动，否则即使连接了，也只能转转脖子，闪闪大灯。 7.4 小车的脖子乱转，很难指挥？ 在写入Arduino的程序中找到这两个地方 servoLR.attach(9,0,180); // 绑定舵机到针脚,并且设定舵机的旋转范围. servoUD.attach(10); 和 //将舵机绑定到自己的舵机控制类上,需要设定座机的初始位置. servoTask sTaskLR(&servoLR, 9, 90); servoTask sTaskUD(&servoUD, 10, 135); 这里分别是控制两个舵机的转动范围，和初始位置的。你可能需要根据你安装的云台的实际角度去调整这里面的值。 7.5 重力感应模式下很难控制？ 恩，的确有点难控制，有时间的话Bode可能会做一些优化。同时推荐触摸操控更适合iRover。 7.6 连接经常中断？ 保持wifi信号在比较好的情况下。同时保持iPhone和iPad不要锁屏，锁屏会断线的，而且之后也会连不上；这个时候需要退出程序后重新进入。你可以认为这是一个bug，但是暂时不会被修改（因为种种原因）。 关于Arduino系统的其他问题可以参考Arduino相关网站。 关于iPhone、iPad越狱后安装软件的问题，也请参考相关网站，论坛。
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发表于 2014-1-15 10:14:51
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