Automašīna sadursmju novēršanai ar Arduino Nano: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Transportlīdzeklis, kas izvairās no sadursmes, varētu būt ļoti vienkāršs robots, lai sāktu ienirt mikroelektronikā. Mēs to izmantosim, lai apgūtu mikroelektronikas pamatelementus un uzlabotu to, lai pievienotu sarežģītākus sensorus un izpildmehānismus.

Pamata sastāvdaļas

· 1 mini USB Arduino Nano vai klons

· 1 Arduino Nano Shield pagarinātājs

· 1 ultraskaņas sensors HC-SR04

· 2 Servo 360 grādu nepārtraukta rotācija (FS90R vai līdzīga)

· 1 akumulatora maciņš 4xAA

· Maizes dēļa lēcienu vadi (F-F, M-F, M-M)

· 2 riteņi servos

· 1 transportlīdzekļa konstrukcija (rotaļu automašīna, piena ķieģelis, saplāksnis …)

Papildu sastāvdaļas

Gaismas indikācijai:

· 1 RGB gaismas diode

· 1 mini maizes dēlis

· 3 pretestības 330W

Tālvadībai:

· 1 IR uztvērēja sensors (TSOP4838 vai līdzīgs)

· 1 IR tālvadības pults

Līnijas sekošanai/malu noteikšanai:

· 2 TCRT5000 barjeras līnijas sliedes sensors IR atstarojošs

Alternatīvi elementi

Servos var aizstāt:

· 2 līdzstrāvas motors ar pārnesumu un plastmasas riepu

· 1 L298 Dual H Bridge motora draivera vadības paneļa modulis

1. darbība: instalējiet programmatūru un draiverus

Mēs strādāsim ar mikrokontrolleriem, kuru pamatā ir Arduino, jūs varat izvēlēties Arduino UNO vai jebkuru citu, bet prasību un izmēra dēļ es paņēmu Arduino Nano klonu (no Ķīnas), tāpēc, izmantojot visas šīs iespējas, to kodēšanai jāizmanto Arduino IDE.

Jūs varat lejupielādēt programmatūru no Arduino oficiālās tīmekļa vietnes un izpildīt norādījumus, lai to instalētu. Kad esat pabeidzis, atveriet Arduino IDE un atlasiet dēli (manā gadījumā es izmantošu opciju “Arduino Nano”).

Arduino Nano Clone: Lēts Arduino dēļa variants ir klona dēļa iegāde no Ķīnas. Tie darbojas ar CH340 mikroshēmu, un tam būs jāinstalē īpašs draiveris. Ir daudz vietņu, kur lejupielādēt Windows, Mac vai Linux draiveri, kā arī ar instrukcijām. Operētājsistēmā Mac dažreiz var rasties problēma, lai atpazītu seriālo portu. Ja tas notiek ar jums, mēģiniet izpildīt šīs saites norādījumus. Ja pēc tam konstatējat seriālo portu, bet joprojām rodas problēmas, mēģiniet atlasīt “ATMega 328P (vecais sāknēšanas ielādētājs)” vietnē Arduino IDE/tools/procesors.

Dodieties uz kodēšanas sadaļu, lai apskatītu kodu, ko izmantoju savam transportlīdzeklim. Ja vēlaties, varat sērfot tīmeklī, lai uzzinātu daudzas citas iespējas vai kodētu pats.

2. solis: izvēlieties savam transportlīdzeklim jauku struktūru

Šoreiz es izmantoju pietiekami lielu rotaļu automašīnu, lai tajā būtu elektronika, bet jūs varat izmantot citus materiālus kā ķieģeļus vai saplāksni, lai izstrādātu savu transportlīdzekli. Apskatiet citu iespēju kā piena ķieģeļu.

Pirms sākuma labāk ir veltīt laiku, plānojot, kur novietot visus elementus, un apstiprināt, ka viss tiks pielāgots. Sagatavojiet struktūru.

3. darbība: instalējiet De Drive

Transportlīdzekļa kustība notiks caur vienu asi, šajā gadījumā aizmugurējo asi. Jūs varat paturēt priekšpusi tikai ripošanai vai, pamatojoties uz jūsu dizainu, izmantot trešo riteni vai bīdāmo punktu tikai transportlīdzekļa līdzsvarošanai (kā piena ķieģelis es izmantoju krānu kā “trešo riteni”). Jūsu automašīnas pagrieziens tiks veikts, mainot servo ātrumu un/vai rotācijas virzienu.

PADOMS: pirms konstrukcijas pielāgošanas izplānojiet riteņu galīgo stāvokli un pārbaudiet, vai nekas nesit. Šajā piemērā servo ass centrs atradīsies nedaudz zemāk par oriģinālo rotaļu automašīnas asi, jo servo ritenis ir nedaudz lielāks un var atsisties pret dubļu aizsargiem)

4. darbība: uzstādiet ultraskaņas sensoru

Ultraskaņas sensors skenēs transportlīdzekļa priekšpusi, lai noteiktu visus šķēršļus un ļautu koda reakcijai. Jums tas jānovieto priekšā, neviena transportlīdzekļa daļa nepārtraucot signālus.

5. darbība: ievietojiet mikrokontrolleru un akumulatora korpusu

Tagad varat atstāt atlikušos elementus konstrukcijā, labot tos, ja tas ir iespējams, vai vismaz pārliecināties, ka tie nesabojā savienojumus.

Ir ļoti noderīgi uzstādīt akumulatora slēdzi, ja pēc noklusējuma tajā nav neviena. Jūs varat arī pievienot IR sensoru, lai iedarbinātu/apturētu transportlīdzekli.

Ja jūs gatavojaties pievienot kādu papildu komponentu, tagad ir īstais brīdis.

PADOMS: lai palielinātu transportlīdzekļa saķeri, novietojiet akumulatora korpusu vai smagākas sastāvdaļas virs piedziņas ass vai tās tuvumā.

6. darbība. Kodēšanas sadaļa

Šai programmai jums būs jāinstalē arī dažas bibliotēkas kā “Servo.h” (servo vadībai), “NewPing.h” (lai uzlabotu ultraskaņas sensora darbību) vai “IRremote.h”, ja izmantosit IR sensors. Jūs varat sekot instalēšanas norādījumiem šajā saitē.

Kā opciju jūs varat nomainīt servos līdzstrāvas motoriem, un, lai tos kontrolētu, jums būs nepieciešams dubultā H tilta motora draiveris. Iespējams, es par to publicēšu turpmākajos atjauninājumos, bet tagad kods darbojas tikai ar servos.

Nepārtrauktas rotācijas servos ir nedaudz atšķirīgi no parastajiem servos; dažreiz jūs varat mainīt parastos, lai tie nepārtraukti rotētu, bet šim projektam mēs izmantosim FS90R, kas ir izstrādāti atbilstoši mūsu prasībām. Lai darbinātu parastos servos, jums ir jānorāda pakāpe, kuru vēlaties to novietot, bet nepārtrauktas rotācijas servos jāņem vērā, ka:

· 90 tiks apturēts servo

· Mazāk par 90 (līdz 0) būs rotācija vienā virzienā, kur 89 ir lēnākais ātrums un 0 ātrākais.

· Vairāk nekā 90 (līdz 180) būs rotācija pretējā virzienā, kur 91 ir lēnākais un 180 ātrākais.

Lai kalibrētu savus servos, jums tie jāiestata uz 90 un jāpielāgo mazā skrūve, kas atrodas pretī ritenim, lai apturētu rotāciju, ja tā kustas (lūdzu, dariet to pirms to uzstādīšanas pie konstrukcijas)

Jūs varat izmantot ultraskaņas sensoru ar daudzām citām bibliotēkām, taču esiet piesardzīgs, kodējot to, jo viena problēma, ar kuru varat saskarties ar šiem sensoriem, ir dīkstāves laiks, kas jums jāgaida no ultraskaņas signāla izstarošanas līdz uztveršanai. Daži piemēri, kurus varat atrast internetā, ir kodēšana, izmantojot “aizkavi”, taču tas ietekmēs jūsu robotu, jo pārtrauks “aizkavēt” jebkuru citu darbību uz jūsu norādīto laiku. Jūs varat uzzināt, kā darbojas ultraskaņas sensori, izmantojot šo saiti.

Tāpat kā līdzstrāvas motori, šajā piemērā es neizmantošu IR sensoru, tas tiks aprakstīts turpmākajos ierakstos.