Vehicul de evitare a coliziunilor cu Arduino Nano: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Un vehicul de evitare a coliziunii ar putea fi un robot foarte simplu pentru a începe să se scufunde în microelectronică. Îl vom folosi pentru a învăța elementele de bază din microelectronică și pentru a le îmbunătăți pentru a adăuga senzori și actuatori mai sofisticați.

Componente de bază

· 1 Mini USB Arduino Nano sau clonă

· 1 placa de extensie Arduino Nano Shield

· 1 senzor cu ultrasunete HC-SR04

· 2 Servo-uri 360 de grade rotație continuă (FS90R sau similar)

· 1 carcasă pentru baterie pentru 4xAA

· Sârme de salt din panou (F-F, M-F, M-M)

· 2 roți pentru servomotoare

· 1 structură pentru vehicul (mașină de jucărie, cărămidă de lapte, placaj …)

Componente suplimentare

Pentru indicarea luminii:

· 1 LED RGB

· 1 mini placă de pâine

· 3 rezistențe 330W

Pentru telecomandă:

· 1 senzor receptor IR (TSOP4838 sau similar)

· 1 telecomandă IR

Pentru urmărirea liniei / detectarea muchiilor:

· 2 senzori de linie de barieră TCRT5000 reflector IR

Elemente alternative

Puteți înlocui serviciile cu:

· Motor 2 DC cu angrenaj și anvelopă din plastic

· 1 modul L298 Dual H Bridge driver controler motor H Bridge

Pasul 1: Instalați software-ul și driverele

Vom lucra cu micro-controlere bazate pe Arduino, puteți alege Arduino UNO sau oricare altul, dar din cauza cerințelor și a dimensiunii am luat o Arduino Nano Clone (din China), deci cu toate aceste opțiuni trebuie să utilizați Arduino IDE pentru a le codifica.

Puteți descărca software-ul de pe pagina oficială Arduino și urmați instrucțiunile pentru instalare. Odată terminat, deschideți Arduino IDE și selectați placa (în cazul meu voi folosi opțiunea „Arduino Nano”).

Arduino Nano Clone: O opțiune ieftină pentru o placă Arduino este cumpărarea unei placi clone din China. Acestea funcționează cu cipul CH340 și va necesita instalarea unui driver specific. Există multe site-uri web pentru a descărca driverul pentru Windows, Mac sau Linux și, de asemenea, cu instrucțiunile. Pentru Mac, uneori vă puteți confrunta cu o problemă de recunoaștere a portului serial, dacă vi se întâmplă, încercați să urmați instrucțiunile acestui link. Dacă după aceea detectați portul serial, dar mai aveți probleme, încercați să selectați „ATMega 328P (Old Bootloader)” la Arduino IDE / tools / processor.

Accesați secțiunea de codificare pentru a arunca o privire asupra codului pe care l-am folosit pentru vehiculul meu. Puteți naviga pe web pentru multe alte opțiuni sau codificați singur dacă doriți.

Pasul 2: alegeți o structură frumoasă pentru vehiculul dvs

De data aceasta am folosit o mașină de jucărie suficient de mare pentru a conține elementele electronice din interior, dar puteți folosi alte materiale ca cărămizi sau placaje pentru a vă proiecta propriul vehicul. Aruncați o privire la altă opțiune, cum ar fi cărămida de lapte.

Este mai bine să petreceți câteva minute planificând unde să plasați toate elementele înainte de a începe și să confirmați că totul va fi acomodat. Pregătiți structura.

Pasul 3: Instalați De Drive

Mișcarea vehiculului va fi printr-o singură axă, în acest caz axa spate. Puteți păstra partea din față doar pentru rulare sau, pe baza designului dvs., puteți utiliza o a treia roată sau un punct de alunecare doar pentru a vă echilibra vehiculul (ca cărămida de lapte, am folosit robinetul ca „a treia roată”). Întoarcerea vehiculului dvs. se va face prin schimbarea vitezei și / sau a direcției de rotație a servomotoarelor.

SFAT: înainte de a vă personaliza structura, planificați poziția finală a roților și verificați dacă nu lovesc nimic. În acest exemplu, centrul axei servo va fi situat puțin mai jos decât axa originală a mașinii de jucărie, deoarece roata servo este puțin mai mare și ar putea lovi protecția împotriva noroiului)

Pasul 4: Instalați senzorul cu ultrasunete

Senzorul cu ultrasunete va scana partea din față a vehiculului pentru a identifica orice obstacol și pentru a permite reacția codului. Trebuie să-l așezați în față, fără ca nicio parte a vehiculului să întrerupă semnalele.

Pasul 5: Plasați microcontrolerul și carcasa bateriei

Puteți plasa acum elementele rămase în structură, le puteți remedia dacă este posibil sau cel puțin asigurați-vă că nu deteriorează conexiunile.

Este foarte util să instalați un comutator pornit / oprit pentru baterie dacă nu are pe nimeni în mod implicit. De asemenea, puteți adăuga un senzor IR pentru a porni / opri vehiculul.

Dacă aveți de gând să adăugați orice componentă suplimentară, acum este momentul.

SFAT: pentru a crește aderența vehiculului, așezați carcasa bateriei sau componentele mai grele deasupra punții de acționare sau aproape de aceasta.

Pasul 6: Secțiunea de codificare

Pentru acest program, va trebui să instalați și câteva biblioteci ca „Servo.h” (pentru controlul servo), „NewPing.h” (pentru o performanță mai bună pentru senzorul cu ultrasunete) sau „IRremote.h” dacă doriți să utilizați un senzor IR. Puteți urma instrucțiunile de instalare din acest link.

Ca opțiune, puteți înlocui servomotoarele pentru motoarele de curent continuu și veți avea nevoie de un driver de motor cu punte duală H pentru a le controla. Probabil că voi posta despre asta în viitoarele actualizări, dar acum codul funcționează doar cu servere.

Servo-urile de rotație continuă sunt ușor diferite de serv-urile obișnuite; uneori le puteți modifica pe cele obișnuite pentru a le face să se rotească continuu, dar pentru acest proiect vom folosi FS90R, care este construit pentru cerințele noastre. Pentru a opera servo-urile obișnuite trebuie să dați gradul pe care doriți să îl poziționați, dar pentru servo-urile cu rotație continuă trebuie să luați în considerare că:

· 90 va fi oprit pentru servo

· Mai puțin de 90 (până la 0) va fi rotație într-o direcție în care 89 este cea mai mică viteză și 0 cea mai rapidă.

· Peste 90 (până la 180) vor rota în direcția opusă, unde 91 este cel mai lent și 180 cel mai rapid.

Pentru a vă calibra servo-urile, trebuie să le setați la 90 și să reglați șurubul mic opus roții pentru a opri rotația dacă aceasta se mișcă (vă rugăm să faceți acest lucru înainte de a le monta la structură)

Puteți utiliza senzorul cu ultrasunete cu multe alte biblioteci, dar aveți grijă când îl codificați, deoarece o problemă cu care vă puteți confrunta cu acești senzori este timpul inactiv pe care trebuie să îl așteptați de la emisia semnalului ultrasonic până la recepție. Câteva exemple pe care le puteți găsi pe internet sunt codarea utilizând „întârziere”, dar va afecta robotul dvs., deoarece va înceta „întârzierea” oricărei alte acțiuni pentru timpul specificat. Puteți afla cum funcționează senzorii cu ultrasunete la acest link.

La fel ca motoarele de curent continuu, nu voi folosi senzorul IR în acest exemplu, acesta va fi descris în postările viitoare.