TfCD - Panou auto-condus: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

În acest Instructable, vom demonstra una dintre tehnologiile care sunt adesea utilizate în vehiculele autonome: detectarea cu ultrasunete a obstacolelor.

În cadrul mașinilor cu conducere automată, această tehnologie este utilizată pentru recunoașterea obstacolelor pe o distanță scurtă (<4m), de exemplu în timpul parcării și al comutării benzii.

Pentru această explorare, ne propunem să construim un panou care (1) conduce, (2) recunoaște obstacolele și (3) ia decizii pentru traseul său în consecință.

Mai exact, vom construi o placă cu două roți, cu un senzor cu ultrasunete în față, care conduce înainte când nu este detectat nici un obstacol, se rotește când aproape lovește un obiect și se inversează atunci când o coliziune pare inevitabilă

Pasul 1: Obținerea componentelor

Următoarele componente au fost utilizate pentru această instrucțiune:

• (A) Panou de 830 pini (1 buc) Unul mai mic poate fi suficient, dar asigurați-vă că obțineți unul de bună calitate, deoarece pinii senzorului cu ultrasunete sunt puțin fragili.
• (B) Arduino UNO (1 buc) Funcționează excelent cu Motor Shield, nu trebuie să fie o versiune originală.

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

Ecranul motorului simplifică procesul de conectare a motoarelor la un Arduino. În comparație cu schimbarea rezistențelor și tranzistoarelor, este mult mai sigur pentru placa Arduino, mai ales dacă sunteți începător. Adafruit Motor Shield vine cu știfturi separate, care trebuie lipite pe cip.

(D) Senzor cu ultrasunete HC-SR04 (1 buc)

Acesta este un senzor cu patru pini. Funcționează trimițând un impuls ultrasonic scurt prin unitatea „difuzor” din stânga și ascultând (în timp ce măsoară timpul) când revine prin unitatea „receptor” dreaptă.

• (E) Motor DAGU DG01D Mini DC cu cutie de viteze 48: 1 (2 buc) Când folosiți un Motor Shield, orice motor DC de 5V va funcționa, cu toate acestea, cutia de viteze din această versiune este benefică, deoarece face roțile să se întoarcă frumos și lent.
• (F) Roți din plastic (2 buc) În mod ideal, încercați să cumpărați roți care sunt direct compatibile cu motorul la alegere.

De asemenea, este necesar: un computer cu cel mai recent software Arduino, un fier de lipit, tablă de lipit, o mică bancă de alimentare, niște fire.

Pasul 2: Configurarea circuitului

Conectarea senzorului cu ultrasunete

Senzorul cu ultrasunete este format din patru pini, numiți: Vcc, Trig, Echo și Gnd (Ground).

Trig și Echo sunt conectate la ecranul motorului respectiv în pinul digital numărul 10 și 9. (Și alți pini digitali sunt potriviți, atâta timp cât se aplică codarea corespunzătoare.)

Vcc și Gnd sunt conectate la 5V și Gnd pe ecran.

Conectarea motoarelor de curent continuu

Motoarele de curent continuu au fiecare un fir negru și unul roșu. Aceste fire trebuie conectate la porturile motorului, în acest exemplu M1 și M2.

Pasul 3: Scrierea codului

Se încarcă biblioteca

În primul rând, este necesar să descărcați biblioteca potrivită pentru a utiliza Adafruit Motor Shield v2.3.

În acest fișier ZIP, există un folder, care poate fi plasat în folderul de instalare Arduino, în cazul nostru:

C: / Fișiere de program (x86) Arduino / Biblioteci

Și asigurați-vă că îl denumiți Adafruit_MotorShield (reporniți software-ul Arduino după aceea).

Descărcarea exemplului de cod

Exemplul nostru de cod „Selfdriving_Breadboard.ino” este disponibil pentru descărcare.

Există mai multe variabile de modificat, cel mai important fiind distanțele (în centimetri) când se întâmplă ceva. În codul curent, placa a fost programată să inverseze atunci când un obiect este mai aproape de 10 centimetri, să se rotească atunci când distanța este între 10 și 20 de centimetri și să conducă drept când nu este detectat niciun obiect în 20 de centimetri.

Pasul 4: lipirea pinilor

Procesul de lipire constă din patru pași.

• (A) Alinierea știfturilor Asigurați-vă că puneți toți știfturile care vin cu scutul motorului în poziție. Acest lucru se poate face cu ușurință plasând scutul deasupra plăcii Arduino.
• (B) Lipirea pinilor Nu grăbiți acest pas, este foarte important ca pinii să nu se conecteze între ei după lipire. Lipiți mai întâi știfturile exterioare, pentru a vă asigura că știfturile nu sunt înclinate.
• (C) Poziționarea firelor Când folosiți scutul motorului, firele trebuie lipite și la pinii lor corespunzători. Funcționează cel mai bine pentru a lipi firele din scutul motorului de sus și pentru a le lipi în partea de jos a scutului motorului. Ca o recapitulare: pentru acest tutorial am lipit fire la pinii digitali 9 și 10 și la pinii 5V și Gnd.
• (D) Lipirea firelor Acum este timpul să lipiți firele, unul câte unul. Asigurați-vă că sunt bine poziționate, poate cereți unui prieten să le țină în timp ce le lipiți.

Pasul 5: Asamblarea plăcii de pâine cu conducere automată

După lipirea componentelor și testarea circuitului, este timpul pentru asamblarea finală.

În acest tutorial, panoul de testare nu este utilizat doar pentru funcționalitatea sa principală, ci și ca coloană vertebrală a întregului dispozitiv. Instrucțiunile finale de asamblare constau în patru pași.

• (A) Conectarea firelor Asigurați-vă că cablurile sunt în locul corect (verificați pasul 3 pentru modul corect de conectare a tuturor), nu uitați de cele două motoare de curent continuu. Rețineți unde doriți să atașați componentele.
• (B) Conectarea senzorului Conectați senzorul în panoul de control și asigurați-vă că este conectat corect.
• (C) Așezarea ecranului Așezați ecranul motorului pe placa Arduino UNO. Acum ar fi un moment excelent pentru a testa sistemul înainte de asamblarea finală.
• (D) Fixarea componentelor În acest pas, luați o bandă dublă și fixați motoarele de curent continuu, Arduino și un powerbank la locul lor. În acest caz, Arduino este plasat cu capul în jos, sub panou.

Pasul 6: Ai făcut-o

Până acum, probabil că veți fi la fel de entuziasmați ca și noi când luăm creația dvs. pentru un test.

Distrează-te, încearcă să modifici câțiva parametri, astfel încât să funcționeze cel mai bine pentru tine.

Vă mulțumim că ne-ați urmat instrucțiunile și anunțați-ne în cazul oricărei întrebări

-

Validarea tehnologiei

Senzorul cu ultrasunete utilizat în acest caz trebuia să aibă o rază de acțiune de 4 metri. Cu toate acestea, senzorul își pierde precizia cu o distanță mai mare de 1,5 metri.

De asemenea, senzorul pare să experimenteze ceva zgomot. Prin utilizarea monitorului serial pentru a valida precizia distanței, au fost vizibile vârfuri de aproximativ 3000 (mm) în timp ce obiectul din față se afla la doar centimetri distanță. Acest lucru se datorează probabil faptului că intrarea senzorului are o întârziere în informațiile sale, astfel încât ieșirea este distorsionată din când în când.