Esteiden havaitseminen asynkronisesti ultraäänellä: 4 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:41

Rakennan huvin vuoksi robottia, jonka haluan liikkua itsenäisesti talon sisällä.

Se on pitkä työ ja teen askel askeleelta.

Tämä opettavainen keskittyminen esteiden havaitsemiseen Arduino Megan avulla

Ultraäänianturit HC-SR04 vs HY-SRF05 ovat halpoja ja helppokäyttöisiä, mutta voi olla vaikeaa integroida monimutkaisen robotin mikro-ohjaussilmukkaan. Halusin suorittaa esteiden havaitsemisen asynkronisella tavalla.

_

Olen jo julkaissut kolme ohjekirjaa tämän robotin ominaisuuksista:

• Tee pyörän anturi
• Tee WIFI -yhdyskäytäväsi
• Käytä inertiaalimoduulia

Dokumentaatio tekoälyn ja ultraäänen yhdistämisestä robotin paikallistamiseksi.

Vaihe 1: Mikä tarkalleen on ongelma ultraääni -antureissa ja mikro -ohjaimissa?

Synkroninen odotus ja Arduino -rajoitukset

Mikrokontrollerien koodi kulkee silmukassa eikä tue monisäikeistä. Ultraäänianturit perustuvat signaalin kestoon. Tämä kesto kestää jopa 30 m sekuntia, mikä on erittäin kauan odottamista silmukan sisällä, kun mikro -ohjaimien on käsiteltävä useita moottoreita ja antureita (esimerkiksi servo- ja tasavirtamoottoreita, joissa on pyöränkooderit).

Joten halusin kehittää objektin, joka toimii asynkronisesti.

Vaihe 2: Miten se toimii?

Se on suunniteltu Atmegaa varten esteiden havaitsemiseen. Se tukee jopa 4 ultraäänianturia.

Säännöllisen ajan keskeytyksen ansiosta järjestelmä voi valvoa jopa 4 ultraäänianturia. Pääkoodin on vain määritettävä, mikä anturi aktivoidaan ehdolla ja kynnyksellä.

Päätoiminnot ovat:

• Hälytys on esteen perustunnistus ja tarjoaa keskeytyksen, jos vähintään yksi neljästä anturista havaitsee etäisyyden sen kynnyksen alapuolella
• Monitori on laajennettu toiminto, joka tarjoaa keskeytyksen enintään 4 anturin etäisyystilan yhdistelmällä. Mahdolliset olosuhteet ovat kynnysarvojen yläpuolella, alapuolella, yhtä suuret tai yhtä suuret.

Vaihe 3: Tekniset tiedot

Käytä ajastinta4, joten nasta 6 7 8 ei voi olla PWM.

Kullekin anturille kohde tarvitsee liipaisun PIN -koodin ja keskeytys -PIN -koodin.

Keskeytys -PIN -antureiden lisäksi objekti tarvitsee toisen keskeytys -PIN -koodin ohjelmiston käyttöön.

Vaihe 4: Kuinka toteuttaa?

Liitä anturit kuten edellä

Lataa tästä GitHub -arkistosta

• EchoObstacleDetection.cpp,
• EchoObstacleDetection.h
• EsimerkkiEchoObstacleDetection.ino

Luo EchoObstacleDetection -hakemisto IDE -kirjastoosi ja siirrä.cpp ja.h

Testaa

Avaa ExampleEchoObstacleDetection.ino.

Tämä on yksinkertainen esteiden havaitsemisen esimerkki, jossa on 2 ultraäänianturia.

Lähtö on suunnattu sarjamonitorille. Aluksi se tulostaa kahden anturin havaitsemat etäisyydet ja tulostaa sitten hälytykset kynnysarvon alapuolella olevien etäisyyksien mukaan.