Automobilis nuo susidūrimo išvengimo su „Arduino Nano“: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Susidūrimo vengianti transporto priemonė gali būti labai paprastas robotas, kuris pradės nerti į mikroelektroniką. Mes jį naudosime, kad išmoktume pagrindinius mikroelektronikos elementus ir patobulintume, kad pridėtume sudėtingesnių jutiklių ir pavarų.

Pagrindiniai komponentai

· 1 mini USB „Arduino Nano“arba klonas

· 1 „Arduino Nano Shield“prailginimo plokštė

· 1 ultragarso jutiklis HC-SR04

· 2 servo 360 laipsnių nuolatinis sukimasis (FS90R ar panašus)

· 1 baterijos dėklas 4xAA

· Duonos lentos šuoliai (F-F, M-F, M-M)

· 2 ratai servoservėms

· 1 transporto priemonės konstrukcija (žaislinis automobilis, pieno plyta, fanera …)

Papildomi komponentai

Šviesos indikacijai:

· 1 RGB šviesos diodas

· 1 mini duonos lenta

· 3 varžos 330W

Nuotoliniam valdymui:

· 1 IR imtuvo jutiklis (TSOP4838 ar panašus)

· 1 IR nuotolinio valdymo pultas

Norėdami sekti liniją/aptikti kraštą:

· 2 TCRT5000 barjerinės linijos bėgių kelio jutiklis IR atspindintis

Alternatyvūs elementai

Servo sistemas galite pakeisti:

· 2 nuolatinės srovės variklis su pavara ir plastikine padanga

· 1 „L298 Dual H Bridge“variklio valdiklio valdiklio plokštės modulis

1 veiksmas: įdiekite programinę įrangą ir tvarkykles

Mes dirbsime su „Arduino“pagrindu veikiančiais mikrovaldikliais, jūs galite pasirinkti „Arduino UNO“ar bet kurį kitą, bet dėl reikalavimų ir dydžio paėmiau „Arduino Nano Clone“(iš Kinijos), todėl naudodamiesi visomis šiomis parinktimis turite koduoti „Arduino IDE“.

Programinę įrangą galite atsisiųsti iš oficialaus „Arduino“tinklalapio ir diegti vadovaukitės instrukcijomis. Baigę atidarykite „Arduino IDE“ir pasirinkite plokštę (mano atveju naudosiu „Arduino Nano“parinktį).

„Arduino Nano Clone“: pigus „Arduino“plokštės pasirinkimas yra kloninės plokštės pirkimas iš Kinijos. Jie veikia su CH340 lustu, todėl reikės įdiegti konkrečią tvarkyklę. Yra daug svetainių, kuriose galima atsisiųsti „Windows“, „Mac“ar „Linux“tvarkyklę, taip pat su instrukcijomis. Jei naudojate „Mac“, kartais galite susidurti su problema atpažinti nuoseklųjį prievadą. Jei tai atsitiks jums, pabandykite vykdyti šios nuorodos instrukcijas. Jei po to aptinkate nuoseklųjį prievadą, bet vis tiek kyla problemų, pabandykite pasirinkti „ATMega 328P (Old Bootloader)“„Arduino IDE“/įrankiai/procesorius.

Eikite į kodavimo skyrių, kad pamatytumėte kodą, kurį naudoju savo transporto priemonei. Jei norite, galite naršyti internete, norėdami rasti daugybę kitų parinkčių, arba koduoti patys.

2 žingsnis: Pasirinkite gražią savo transporto priemonės struktūrą

Šį kartą naudojau pakankamai didelį žaislinį automobilį, kuriame buvo elektronika, tačiau kurdami savo transporto priemonę galite naudoti kitas medžiagas kaip plytas ar fanerą. Pažvelkite į kitą variantą, kaip pieno plyta.

Prieš pradėdami geriau praleisti keletą minučių planuojant, kur sudėti visus elementus, ir patvirtinti, kad viskas bus pritaikyta. Paruoškite struktūrą.

3 veiksmas: įdiekite „De Drive“

Transporto priemonė juda viena ašimi, šiuo atveju galine ašimi. Priekinę dalį galite laikyti tik riedėjimui arba, remdamiesi savo dizainu, naudoti trečiąjį ratą ar slankiojantį tašką, kad subalansuotumėte savo transporto priemonę (kaip pieno plyta, čiaupą naudoju kaip „trečiąjį ratą“). Jūsų automobilio posūkis bus pakeistas keičiant servo greitį ir (arba) sukimosi kryptį.

PATARIMAS: prieš pritaikydami savo struktūrą, suplanuokite galutinę ratų padėtį ir patikrinkite, ar jie nieko nepataiko. Šiame pavyzdyje servo ašies centras bus šiek tiek žemiau nei originali žaislinio automobilio ašis, nes servo ratas yra šiek tiek didesnis ir gali atsitrenkti į purvo apsaugas)

4 žingsnis: įdiekite ultragarso jutiklį

Ultragarso jutiklis nuskaitys automobilio priekį, kad nustatytų kliūtis ir leistų kodo reakciją. Jį turite pastatyti priekyje, jokia transporto priemonės dalis nenutraukdama signalų.

5 veiksmas: įdėkite mikrovaldiklį ir akumuliatoriaus dėklą

Dabar galite palikti likusius elementus į konstrukciją, pataisyti juos, jei įmanoma, arba bent jau įsitikinti, kad jie nepažeidžia jungčių.

Labai naudinga įjungti/išjungti akumuliatoriaus jungiklį, jei pagal numatytuosius nustatymus jo nėra. Taip pat galite pridėti IR jutiklį transporto priemonei užvesti/sustabdyti.

Jei ketinate pridėti bet kokį papildomą komponentą, dabar yra pats laikas.

PATARIMAS: norėdami padidinti automobilio sukibimą, padėkite akumuliatoriaus dėklą arba sunkesnius komponentus virš varančiosios ašies arba arti jos.

6 žingsnis: kodavimo skyrius

Šiai programai taip pat turėsite įdiegti kai kurias bibliotekas kaip „Servo.h“(servo valdymui), „NewPing.h“(geresniam ultragarso jutiklio veikimui) arba „IRremote.h“, jei ketinate naudoti IR jutiklis. Galite sekti diegimo instrukcijas šioje nuorodoje.

Kaip papildomą variantą galite pakeisti nuolatinės srovės variklių servo sistemas, o norint juos valdyti, jums reikės dvigubo H tilto variklio tvarkyklės. Tikriausiai apie tai paskelbsiu būsimuose atnaujinimuose, bet dabar kodas veikia tik su servo.

Nuolatinio sukimosi servos šiek tiek skiriasi nuo įprastų servo; kartais galite keisti įprastus, kad jie nuolat suktųsi, tačiau šiam projektui naudosime FS90R, sukurtą pagal mūsų reikalavimus. Norėdami valdyti įprastus servo variklius, turite nurodyti laipsnį, kurį norite pastatyti, tačiau nuolatinio sukimosi servo atveju turite atsižvelgti į tai, kad:

· 90 bus sustabdytas servo

· Mažiau nei 90 (iki 0) bus sukimasis viena kryptimi, kur 89 yra mažiausias greitis, o 0 - greičiausias.

· Daugiau nei 90 (iki 180) bus sukimasis priešinga kryptimi, kur 91 yra lėčiausias ir 180 greičiausias.

Norėdami sukalibruoti savo servo, turite nustatyti juos į 90 ir sureguliuoti mažą varžtą, esantį priešais ratą, kad sustabdytumėte sukimąsi, jei jis juda (prašome tai padaryti prieš pritvirtindami prie konstrukcijos)

Galite naudoti ultragarso jutiklį su daugeliu kitų bibliotekų, tačiau būkite atsargūs jį koduodami, nes viena problema, su kuria galite susidurti naudodami šiuos jutiklius, yra tuščiosios eigos laikas, kurį turite palaukti nuo ultragarso signalo skleidimo iki priėmimo. Kai kurie pavyzdžiai, kuriuos galite rasti internete, koduojami naudojant „uždelsimą“, tačiau tai paveiks jūsų robotą, nes nustos „atidėti“bet kokius kitus veiksmus jūsų nurodytu laiku. Šioje nuorodoje galite sužinoti, kaip veikia ultragarso jutikliai.

Kaip ir nuolatinės srovės varikliai, šiame pavyzdyje nenaudosiu IR jutiklio, jis bus aprašytas būsimuose įrašuose.