„TfCD“- savarankiškai važiuojanti duonos lenta: 6 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Šioje instrukcijoje parodysime vieną iš technologijų, dažnai naudojamų autonominėse transporto priemonėse: ultragarsinį kliūčių aptikimą.

Savarankiškai važiuojančiuose automobiliuose ši technologija naudojama atpažinti kliūtis per trumpą atstumą (<4 m), pavyzdžiui, stovint ir keičiant eismo juostą.

Šiam tyrimui siekiame sukurti duonos lentą, kuri (1) vairuoja, (2) atpažįsta kliūtis ir (3) atitinkamai priima sprendimus dėl savo maršruto.

Konkrečiai, mes sukonstruosime dviratę duonos lentą su ultragarso jutikliu priekyje, kuri važiuoja į priekį, kai neaptinkama jokių kliūčių, pasisuka beveik atsitrenkus į objektą ir apsisuka, kai susidūrimas atrodo neišvengiamas

1 žingsnis: Komponentų gavimas

Šiai instrukcijai buvo naudojami šie komponentai:

• (A) 830 kontaktų duonos lentos (1 vnt.) Gali pakakti ir mažesnės, tačiau būtinai įsigykite geros kokybės, nes ultragarso jutiklio kaiščiai yra šiek tiek trapūs.
• (B) „Arduino UNO“(1 vnt.) Puikiai veikia su „Motor Shield“, nebūtinai turi būti originali versija.

(C) „Adafruit Motor Shield v2.3“(1 vnt.)

Variklio skydas supaprastina variklių prijungimo prie „Arduino“procesą. Palyginti su pasipriešinimu ir tranzistoriais, „Arduino“plokštė yra daug saugesnė, ypač jei esate pradedantysis. „Adafruit Motor Shield“yra su atskirais kaiščiais, kuriuos reikia lituoti ant lusto.

(D) HC-SR04 ultragarsinis jutiklis (1 vnt.)

Tai keturių kontaktų jutiklis. Jis veikia siunčiant trumpą ultragarsinį impulsą per kairįjį „garsiakalbio“įrenginį ir klausantis (matuojant laiką), kai jis grįžta per dešinįjį „imtuvo“įrenginį.

• (E) DAGU DG01D mini nuolatinės srovės variklis su 48: 1 pavarų dėže (2 vnt.) Naudojant variklio skydą veiks bet kuris 5 V nuolatinės srovės variklis, tačiau šios versijos pavarų dėžė yra naudinga, nes ratai gražiai ir lėtai sukasi.
• (F) Plastikiniai ratai (2 vnt.) Idealiu atveju pabandykite įsigyti ratus, kurie yra tiesiogiai suderinami su jūsų pasirinktu varikliu.

Taip pat reikia: kompiuterio su naujausia „Arduino“programine įranga, lituoklio, litavimo skardos, nedidelio maitinimo bloko, kai kurių laidų.

2 žingsnis: grandinės nustatymas

Ultragarso jutiklio prijungimas

Ultragarso jutiklį sudaro keturi kaiščiai, vadinami: Vcc, Trig, Echo ir Gnd (Ground).

„Trig“ir „Echo“yra prijungti prie variklio skydo atitinkamai skaitmeniniu kaiščiu 10 ir 9. (Tinka ir kiti skaitmeniniai kaiščiai, jei taikomas atitinkamas kodavimas.)

Vcc ir Gnd yra prijungti prie 5V ir Gnd ant skydo.

DC variklių prijungimas

Nuolatinės srovės varikliai turi juodą ir raudoną laidą. Šie laidai turi būti prijungti prie variklio prievadų, šiame pavyzdyje M1 ir M2.

3 žingsnis: kodo rašymas

Įkeliama biblioteka

Pirma, norint atsisiųsti „Adafruit Motor Shield v2.3“, būtina atsisiųsti tinkamą biblioteką.

Šiame ZIP faile yra aplankas, kurį galima įdėti į „Arduino“diegimo aplanką, mūsų atveju:

C: / Programos failai (x86) Arduino / Libraries

Ir būtinai pavadinkite jį Adafruit_MotorShield (vėliau iš naujo paleiskite „Arduino“programinę įrangą).

Atsisiunčiamas kodo pavyzdys

Mūsų kodo pavyzdį „Selfdriving_Breadboard.ino“galima atsisiųsti.

Yra keletas kintamųjų, kuriuos reikia pataisyti, svarbiausia yra atstumai (centimetrais), kai kažkas atsitinka. Pagal dabartinį kodą, duonos lenta buvo užprogramuota apversti, kai objektas yra arčiau nei 10 centimetrų, pasukti, kai atstumas yra nuo 10 iki 20 centimetrų, ir važiuoti tiesiai, kai 20 centimetrų atstumu neaptinkamas objektas.

4 žingsnis: kaiščių litavimas

Litavimo procesas susideda iš keturių etapų.

• (A) Smeigtukų išlygiavimas Įsitikinkite, kad įkišate visus kaiščius, gautus kartu su variklio skydu. Tai galima lengvai padaryti uždėjus skydą ant „Arduino“plokštės.
• (B) Kaiščių litavimas Neskubėkite atlikti šio veiksmo, labai svarbu, kad kaiščiai po litavimo nesusijungtų. Pirmiausia lituokite išorinius kaiščius, kad įsitikintumėte, jog smeigtukai nėra įstrižai.
• (C) Laidų išdėstymas Naudojant variklio skydą, laidai taip pat turi būti prilituoti prie atitinkamų kaiščių. Geriausia kabinti laidus variklio skydelyje iš viršaus ir lituoti variklio skydo apačioje. Apibendrinant: šiai pamokai laidus lituojame prie 9 ir 10 skaitmeninių kaiščių, 5V ir Gnd kaiščių.
• (D) Laidų litavimas Dabar atėjo laikas lituoti laidus po vieną. Įsitikinkite, kad jie yra gerai išdėstyti, galbūt paprašykite draugo juos laikyti, kol lituosite.

5 žingsnis: Savaeigės duonos lentos surinkimas

Lituodami komponentus ir išbandę grandinę, atėjo laikas galutiniam surinkimui.

Šiame vadove duonos lenta naudojama ne tik dėl savo pagrindinių funkcijų, bet ir kaip viso įrenginio pagrindas. Galutinės surinkimo instrukcijos susideda iš keturių žingsnių.

• (A) Laidų prijungimas Įsitikinkite, kad kabeliai yra tinkamoje vietoje (patikrinkite 3 veiksmą, ar viskas tinkamai prijungta), nepamirškite dviejų nuolatinės srovės variklių. Turėkite omenyje, kur norite pritvirtinti komponentus.
• (B) Jutiklio prijungimas Prijunkite jutiklį prie duonos lentos ir įsitikinkite, kad jis tinkamai prijungtas.
• (C) Skydo uždėjimas Padėkite variklio skydą ant „Arduino UNO“plokštės. Dabar būtų puikus laikas išbandyti sistemą prieš galutinį surinkimą.
• (D) Komponentų tvirtinimas Šiame žingsnyje paimkite dvipusę juostą ir pritvirtinkite nuolatinės srovės variklius, „Arduino“ir maitinimo bloką. Šiuo atveju „Arduino“dedamas aukštyn kojomis po duonos lenta.

6 žingsnis: Jūs tai padarėte

Iki šiol tikriausiai būsite toks pat susijaudinęs, kaip ir mes, norėdami išbandyti jūsų kūrybą.

Pasilinksminkite, pabandykite pakoreguoti kai kuriuos parametrus, kad jie jums geriausiai tiktų.

Dėkojame, kad laikotės mūsų nurodymų, ir iškilus klausimams praneškite mums

-

Technologijos patvirtinimas

Šiuo atveju naudojamas ultragarso jutiklis turėjo būti 4 metrų atstumu. Tačiau jutiklis praranda tikslumą, kai atstumas didesnis nei 1,5 metro.

Be to, atrodo, kad jutiklis patiria tam tikrą triukšmą. Naudojant nuoseklųjį monitorių, siekiant patvirtinti atstumo tikslumą, buvo matomos maždaug 3000 (mm) smailės, o priekyje esantis objektas buvo tik centimetrų atstumu. Tikėtina, kad taip yra dėl to, kad jutiklio įvesties informacija vėluoja, todėl išvestis kartais iškraipoma.