Törmäyksenestoauto Arduino Nanon kanssa: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Törmäyksen välttävä ajoneuvo voisi olla hyvin yksinkertainen robotti aloittaakseen sukeltamisen mikroelektroniikkaan. Käytämme sitä oppiaksemme mikroelektroniikan peruselementtejä ja parantaaksemme sitä kehittyneempien anturien ja toimilaitteiden lisäämiseksi.

Peruskomponentit

· 1 Mini USB Arduino Nano tai klooni

· 1 Arduino Nano Shield -laajennuslevy

· 1 ultraäänianturi HC-SR04

· 2 servoa 360 asteen jatkuva kierto (FS90R tai vastaava)

· 1 paristokotelo 4xAA: lle

· Leipälaudan hyppyjohdot (F-F, M-F, M-M)

· 2 pyörää servoja varten

· 1 rakenne ajoneuvolle (leluauto, maitotiili, vaneri …)

Lisäkomponentit

Merkkivalo:

· 1 RGB -LED

· 1 pieni leipälauta

· 3 vastusta 330W

Kauko -ohjausta varten:

· 1 IR -vastaanottimen anturi (TSOP4838 tai vastaava)

· 1 IR -kaukosäädin

Viivan seuranta/reunan tunnistus:

· 2 TCRT5000 -estoradan anturin IR -heijastavaa

Vaihtoehtoiset elementit

Voit korvata servot seuraavilla:

· 2 tasavirtamoottoria vaihteella ja muovirenkaalla

· 1 L298 Dual H Bridge -moottorin ohjainkorttimoduuli

Vaihe 1: Asenna ohjelmisto ja ohjaimet

Työskentelemme Arduino -pohjaisten mikro -ohjainten kanssa, voit valita Arduino UNO: n tai minkä tahansa muun, mutta vaatimusten ja koon vuoksi otin Arduino Nano -kloonin (Kiinasta), joten kaikkien näiden vaihtoehtojen kanssa sinun on käytettävä Arduino IDE: tä niiden koodaamiseen.

Voit ladata ohjelmiston Arduinon viralliselta verkkosivulta ja asentaa sen noudattamalla ohjeita. Kun olet valmis, avaa Arduino IDE ja valitse levy (minun tapauksessani käytän vaihtoehtoa “Arduino Nano”).

Arduino Nano Clone: Halpa vaihtoehto Arduino -levylle on ostaa kloonilevy Kiinasta. Ne toimivat CH340 -sirun kanssa, ja se vaatii tietyn ohjaimen asennuksen. On monia verkkosivustoja, joista voit ladata ohjaimen Windowsille, Macille tai Linuxille sekä ohjeet. Jos sinulla on Mac -tietokone, voit joskus tuntea ongelman tunnistaessasi sarjaportin. Jos näin käy, yritä noudattaa tämän linkin ohjeita. Jos havaitset sen jälkeen sarjaportin, mutta sinulla on edelleen ongelmia, yritä valita”ATMega 328P (Old Bootloader)” Arduino IDE/tools/-prosessorista.

Siirry koodausosioon nähdäksesi koodin, jota käytin ajoneuvooni. Voit surffata verkossa monia muita vaihtoehtoja tai koodata itse, jos haluat.

Vaihe 2: Valitse mukava rakenne ajoneuvollesi

Tällä kertaa käytin leluautoa, joka oli riittävän suuri sisältämään sen sisällä olevan elektroniikan, mutta voit käyttää muita materiaaleja tiileinä tai vanerina oman ajoneuvosi suunnittelussa. Katso muita vaihtoehtoja, kuten maitotiili.

On parempi käyttää muutama minuutti suunnitteluun, minne kaikki elementit sijoitetaan ennen aloittamista ja varmistaa, että kaikki mahtuu. Valmistele rakenne.

Vaihe 3: Asenna De Drive

Ajoneuvo liikkuu yhden akselin, tässä tapauksessa taka -akselin, kautta. Voit pitää etuosan vain rullattavana tai käyttää suunnittelusi mukaan kolmatta pyörää tai liukupistettä vain ajoneuvosi tasapainottamiseksi (maitotiilinä käytin hanaa "kolmannena pyöränä"). Ajoneuvosi kääntyy muuttamalla servojen nopeutta ja/tai pyörimissuuntaa.

VIHJE: Suunnittele pyörien lopullinen sijainti ennen rakenteen mukauttamista ja tarkista, etteivät ne osu mihinkään. Tässä esimerkissä servoakselin keskikohta on hieman alempana kuin leluauton alkuperäinen akseli, koska servopyörä on hieman isompi ja voi osua mudasuojiin)

Vaihe 4: Asenna ultraääni -anturi

Ultraäänianturi skannaa ajoneuvon etuosan ja tunnistaa mahdolliset esteet ja sallii koodireaktion. Sinun on asetettava se eteen ilman, että mikään ajoneuvon osa keskeyttää signaaleja.

Vaihe 5: Aseta mikrokontrolleri ja paristokotelo paikalleen

Voit nyt sijoittaa loput elementit rakenteeseen, korjata ne, jos mahdollista, tai ainakin varmistaa, etteivät ne vahingoita liitoksia.

On erittäin hyödyllistä asentaa akun kytkin päälle/pois, jos sillä ei ole oletuksena ketään. Voit myös lisätä IR -anturin ajoneuvon käynnistämiseen/pysäyttämiseen.

Jos aiot lisätä lisäkomponentteja, nyt on oikea hetki.

VIHJE: lisää ajoneuvon pitoa asettamalla akkukotelo tai raskaammat osat vetoakselin päälle tai lähelle sitä.

Vaihe 6: Koodausosa

Tätä ohjelmaa varten sinun on myös asennettava joitain kirjastoja nimellä "Servo.h" (servo -ohjaus), "NewPing.h" (ultraäänianturin suorituskyvyn parantamiseksi) tai "IRremote.h", jos aiot käyttää IR -anturi. Voit seurata asennusohjeita tästä linkistä.

Vaihtoehtoisesti voit vaihtaa tasavirtamoottoreiden servot, ja tarvitset kaksois -H -siltamoottorin ohjaimen niiden ohjaamiseen. Luultavasti postitan siitä tulevissa päivityksissä, mutta nyt koodi toimii vain servojen kanssa.

Jatkuvan pyörimisen servot ovat hieman erilaisia kuin tavalliset servot; Joskus voit muuttaa tavallisia, jotta ne pyörivät jatkuvasti, mutta tässä projektissa käytämme FS90R: ää, joka on rakennettu vaatimuksemme mukaan. Tavallisten servojen käyttämiseksi sinun on annettava asento, jonka haluat sijoittaa, mutta jatkuvan pyörimisen servoja varten sinun on otettava huomioon, että:

· 90 pysähtyy servolle

· Alle 90 (0: een asti) pyörii yhteen suuntaan, jossa 89 on hitain nopeus ja 0 nopein.

· Yli 90 (180 asti) pyörii vastakkaiseen suuntaan, jossa 91 on hitain ja 180 nopein.

Servojen kalibroimiseksi sinun on asetettava ne 90: een ja säädettävä pyörää vastapäätä oleva pieni ruuvi pysäyttämään pyöriminen, jos se liikkuu (tee tämä ennen kuin asennat ne rakenteeseen)

Voit käyttää ultraääni -anturia monien muiden kirjastojen kanssa, mutta ole varovainen koodatessasi sitä, koska yksi ongelma, jonka voit kohdata näiden antureiden kanssa, on joutokäynti, jota joudut odottamaan ultraäänisignaalin lähettämisestä vastaanottoon. Jotkut Internetistä löydettävät esimerkit koodaavat”viiveellä”, mutta se vaikuttaa robottiisi, koska se lopettaa”viivästyttämästä” muita toimintoja määrittämäsi ajan. Tästä linkistä voit tietää, miten ultraäänianturit toimivat.

Sama kuin tasavirtamoottorit, en aio käyttää IR -anturia tässä esimerkissä, se kuvataan tulevissa viesteissä.