TfCD - pašbraucošs maizes dēlis: 6 soļi (ar attēliem)

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

Šajā pamācībā mēs demonstrēsim vienu no tehnoloģijām, ko bieži izmanto autonomajos transportlīdzekļos: ultraskaņas šķēršļu noteikšana.

Pašbraucošajās automašīnās šī tehnoloģija tiek izmantota šķēršļu atpazīšanai nelielā attālumā (<4 m), piemēram, stāvēšanas un joslas maiņas laikā.

Šai izpētei mūsu mērķis ir izveidot maizes dēli, kas (1) virza, (2) atzīst šķēršļus un (3) attiecīgi pieņem lēmumus par savu maršrutu.

Konkrētāk, mēs uzbūvēsim divriteņu maizes dēli ar ultraskaņas sensoru priekšā, kas brauc uz priekšu, kad netiek konstatēts šķērslis, pagriežas, kad gandrīz ietriecas objektā, un atgriežas, kad sadursme šķiet neizbēgama

1. darbība: komponentu iegūšana

Šajā instrukcijā tika izmantoti šādi komponenti:

• (A) 830 pin rīvdēlis (1gab.) Var pietikt ar mazāku, taču pārliecinieties, ka iegūstat labas kvalitātes, jo ultraskaņas sensora tapas ir nedaudz trauslas.
• (B) Arduino UNO (1 gab.) Lieliski darbojas kopā ar motora vairogu, tam nav jābūt oriģinālai versijai.

(C) Adafruit Motor Shield v2.3 (1gab.)

Motora vairogs vienkāršo motoru pievienošanas procesu Arduino. Salīdzinot ar pretestību un tranzistoru izmantošanu, tas ir daudz drošāk Arduino plāksnei, it īpaši, ja esat iesācējs. Adafruit motora vairogam ir atsevišķas tapas, kas jāpielodē mikroshēmā.

(D) HC-SR04 ultraskaņas sensors (1gab.)

Šis ir četru kontaktu sensors. Tas darbojas, nosūtot īsu ultraskaņas impulsu caur kreiso skaļruņu bloku un klausoties (mērot laiku), kad tas atgriežas caur labo uztvērēja bloku.

• (E) DAGU DG01D mini līdzstrāvas motors ar 48: 1 pārnesumkārbu (2 gab.) Izmantojot motora vairogu, darbosies jebkurš 5 V līdzstrāvas motors, tomēr šīs versijas pārnesumkārba ir izdevīga, jo riteņi griežas jauki un lēni.
• (F) Plastmasas riteņi (2 gab.) Ideālā gadījumā mēģiniet iegādāties riteņus, kas ir tieši saderīgi ar jūsu izvēlēto motoru.

Nepieciešams arī: dators ar jaunāko Arduino programmatūru, lodāmurs, lodēšanas alva, neliela barošanas banka, daži vadi.

2. darbība: shēmas iestatīšana

Ultraskaņas sensora pievienošana

Ultraskaņas sensors sastāv no četrām tapām, ko sauc: Vcc, Trig, Echo un Gnd (Ground).

Trig un Echo ir savienoti ar motora vairogu attiecīgi ar ciparu tapas numuru 10 un 9. (Ir piemērotas arī citas digitālās tapas, ja tiek izmantota atbilstošā kodēšana.)

Vcc un Gnd ir savienoti ar 5V un Gnd uz vairoga.

Līdzstrāvas motoru pievienošana

Līdzstrāvas motoriem ir melns un sarkans vads. Šiem vadiem jābūt savienotiem ar motora pieslēgvietām, šajā piemērā M1 un M2.

3. darbība: koda rakstīšana

Notiek bibliotēkas ielāde

Pirmkārt, lai izmantotu Adafruit Motor Shield v2.3, ir nepieciešams lejupielādēt pareizo bibliotēku.

Šajā ZIP failā ir mape, kuru mūsu gadījumā var ievietot Arduino instalācijas mapē:

C: / Program faili (x86) Arduino / Libraries

Un noteikti nosauciet to par Adafruit_MotorShield (pēc tam restartējiet Arduino programmatūru).

Koda piemēra lejupielāde

Mūsu koda piemērs 'Selfdriving_Breadboard.ino' ir pieejams lejupielādei.

Ir vairāki mainīgie, kas jāpielāgo, vissvarīgākais ir attālumi (centimetros), kad kaut kas notiek. Pašreizējā kodā maizes dēlis bija ieprogrammēts, lai mainītu atpakaļgaitu, kad objekts ir tuvāk par 10 centimetriem, pagrieztos, ja attālums ir no 10 līdz 20 centimetriem, un braukt taisni, ja 20 centimetru laikā neviens objekts netiek atklāts.

4. solis: tapas lodēšana

Lodēšanas process sastāv no četriem posmiem.

• (A) Tapu izlīdzināšana Noteikti novietojiet visas tapas, kas ir komplektā ar motora vairogu. To var viegli izdarīt, novietojot vairogu uz Arduino dēļa.
• (B) Tapu lodēšana Nesteidzieties ar šo soli, ir ļoti svarīgi, lai tapas pēc lodēšanas nebūtu savienotas viena ar otru. Vispirms pielodējiet ārējās tapas, lai pārliecinātos, ka tapas nav šķības.
• (C) Vadu novietošana Izmantojot motora vairogu, vadi ir jāpielodē arī pie attiecīgajām tapām. Vislabāk ir vadīt vadus motora vairogā no augšas un pielodēt motora vairoga apakšā. Kopsavilkums: šai apmācībai mēs lodējam vadus pie digitālajām tapām 9 un 10, kā arī uz 5 V un Gnd tapām.
• (D) Vadu lodēšana Tagad ir pienācis laiks lodēt vadus pa vienam. Pārliecinieties, ka tie ir labi novietoti, varbūt palūdziet draugam tos turēt, kamēr jūs to lodējat.

5. darbība. Pašpiedziņas maizes dēļa montāža

Pēc sastāvdaļu lodēšanas un ķēdes pārbaudes ir pienācis laiks galīgajai montāžai.

Šajā apmācībā maizes dēlis tiek izmantots ne tikai galvenās funkcionalitātes dēļ, bet arī kā visas ierīces mugurkauls. Galīgās montāžas instrukcijas sastāv no četriem soļiem.

• (A) Vadu pievienošana Pārliecinieties, vai kabeļi ir pareizajā vietā (pārbaudiet 3. darbību, lai pareizi savienotu visu), neaizmirstiet par diviem līdzstrāvas motoriem. Paturiet prātā, kur vēlaties pievienot komponentus.
• (B) Sensora pievienošana Pievienojiet sensoru maizes dēlim un pārliecinieties, vai tas ir pareizi pievienots.
• (C) Vairoga novietošana Novietojiet motora vairogu uz Arduino UNO plates. Tagad būtu lielisks laiks pārbaudīt sistēmu pirms galīgās montāžas.
• (D) Sastāvdaļu stiprināšana Šajā gadījumā Arduino ir novietots otrādi zem maizes dēļa.

6. solis: jūs to izdarījāt

Līdz šim jūs, iespējams, būsit tikpat satraukti kā mēs, lai pārbaudītu jūsu radīto.

Izklaidējieties, mēģiniet pielāgot dažus parametrus, lai tas jums vislabāk darbotos.

Paldies, ka sekojat mūsu norādījumiem, un ziņojiet mums, ja rodas kādi jautājumi

-

Tehnoloģijas validācija

Šajā gadījumā izmantotajam ultraskaņas sensoram bija jābūt 4 metru diapazonam. Tomēr sensors zaudē precizitāti ar lielāku attālumu nekā 1,5 metri.

Turklāt šķiet, ka sensors piedzīvo nelielu troksni. Izmantojot sērijveida monitoru, lai pārbaudītu attāluma precizitāti, bija redzami aptuveni 3000 (mm) pīķi, bet priekšā esošais objekts bija tikai centimetru attālumā. Tas, iespējams, ir saistīts ar faktu, ka sensora ievades informācija tiek aizkavēta, tāpēc izeja laiku pa laikam tiek izkropļota.