Превозното средство за предотвратяване на сблъсък с Arduino Nano: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Превозното средство за предотвратяване на сблъсък може да бъде много прост робот, който да започне да се гмурва в микроелектрониката. Ще го използваме, за да научим основните елементи в микроелектрониката и да го подобрим, за да добавим по -сложни сензори и задвижващи механизми.

Основни компоненти

· 1 Mini USB Arduino Nano или клонинг

· 1 дъска за разширение Arduino Nano Shield

· 1 Ултразвуков сензор HC-SR04

· 2 сервомотора на 360 градуса непрекъснато въртене (FS90R или подобен)

· 1 Калъф за батерия за 4xAA

· Проводници за прескачане на платка (F-F, M-F, M-M)

· 2 колела за серво

· 1 конструкция за превозното средство (играчка кола, млечна тухла, шперплат …)

Допълнителни компоненти

За светлинна индикация:

· 1 RGB LED

· 1 мини дъска за хляб

· 3 съпротивления 330W

За дистанционно управление:

· 1 сензор за IR приемник (TSOP4838 или подобен)

· 1 IR дистанционно управление

За следване на ред/откриване на ръбове:

· 2 TCRT5000 сензора за бариерен канал, IR отразяващ

Алтернативни елементи

Можете да замените сервомоторите за:

· 2 DC мотор със зъбно колело и пластмасова гума

· 1 L298 Модул на платката за управление на двигател с двоен H мост

Стъпка 1: Инсталирайте софтуера и драйверите

Ще работим с микроконтролери на базата на Arduino, можете да изберете Arduino UNO или друг, но поради изискванията и размера взех Arduino Nano Clone (от Китай), така че с всички тези опции трябва да използвате Arduino IDE за тяхното кодиране.

Можете да изтеглите софтуера от официалната уеб страница на Arduino и да следвате инструкциите, за да го инсталирате. След като приключите, отворете Arduino IDE и изберете дъската (в моя случай ще използвам опцията „Arduino Nano“).

Arduino Nano Clone: Евтин вариант за дъска Arduino е закупуването на клонираща дъска от Китай. Те работят с чип CH340 и ще изисква инсталирането на определен драйвер. Има много уеб сайтове за изтегляне на драйвера за Windows, Mac или Linux, както и с инструкции. За Mac понякога можете да срещнете проблем с разпознаването на серийния порт, ако това се случи с вас, опитайте се да следвате инструкциите на тази връзка. Ако след това откриете серийния порт, но все още имате проблеми, опитайте да изберете „ATMega 328P (Old Bootloader)“в Arduino IDE/tools/процесор.

Отидете в секцията за кодиране, за да разгледате кода, който използвах за моето превозно средство. Можете да сърфирате в мрежата за много други опции или да кодирате сами, ако искате.

Стъпка 2: Изберете хубава структура за вашия автомобил

Този път използвах кола -играчка, достатъчно голяма, за да съдържа електрониката в нея, но можете да използвате други материали като тухли или шперплат, за да проектирате собствено превозно средство. Разгледайте друга опция като млечна тухла.

По -добре е да отделите няколко минути за планиране къде да поставите всички елементи преди започване и да потвърдите, че всичко ще бъде приспособено. Подгответе структурата.

Стъпка 3: Инсталирайте De Drive

Движението на превозното средство ще се осъществява през една ос, в този случай задна ос. Можете да запазите предната част само за търкаляне или, според вашия дизайн, да използвате трето колело или точка на плъзгане само за балансиране на вашия автомобил (като млечна тухла, използвах крана като „трето колело“). Завоят на вашия автомобил ще се извърши чрез промяна на скоростта и/или посоката на въртене на сервомоторите.

СЪВЕТ: преди да персонализирате структурата си, планирайте крайното положение на колелата и проверете дали не удрят нищо. В този пример центърът на серво моста ще бъде разположен малко по -ниско от оригиналния мост на играчката, тъй като серво колелото е малко по -голямо и може да удари предпазителите за кал)

Стъпка 4: Инсталирайте De Ultrasonic Sensor

Ултразвуковият сензор ще сканира предната част на автомобила, за да идентифицира всяко препятствие и да позволи реакция на кода. Трябва да го поставите отпред, без никаква част от автомобила да прекъсва сигналите.

Стъпка 5: Поставете микроконтролера и кутията за батерията

Сега можете да оставите останалите елементи в структурата, да ги поправите, ако е възможно, или поне да сте сигурни, че не увреждат връзките.

Много е полезно да инсталирате превключвател за включване/изключване на батерията, ако няма никой по подразбиране. Можете също да добавите IR сензор за стартиране/спиране на автомобила.

Ако ще добавите допълнителен компонент, сега е моментът.

СЪВЕТ: за да увеличите сцеплението на автомобила, поставете кутията на акумулатора или по -тежките компоненти над задвижващата ос или близо до нея.

Стъпка 6: Раздел за кодиране

За тази програма ще трябва също да инсталирате някои библиотеки като „Servo.h“(за управление на серво), „NewPing.h“(за по -добра производителност на ултразвуковия сензор) или „IRremote.h“, ако ще използвате IR сензор. Можете да следвате инструкциите за инсталиране на тази връзка.

Като опция можете да замените сервомоторите за DC двигатели и ще ви е необходим двоен H мостов драйвер за управление, за да ги управлявате. Вероятно ще публикувам за това в бъдещи актуализации, но сега кодът работи само със серво.

Сервомоторите с непрекъснато въртене са малко по -различни от обикновените серво; понякога можете да промените обикновените, за да ги накарате да се въртят непрекъснато, но за този проект ще използваме FS90R, който е създаден за нашите изисквания. За да работите с обикновените сервоустройства, трябва да дадете степента, която искате да го позиционирате, но за непрекъснато въртене на сервоустройствата трябва да имате предвид, че:

· 90 ще бъде стоп за серво

· По -малко от 90 (до 0) ще се въртят в една посока, където 89 е най -бавната скорост и 0 най -бързата.

· Повече от 90 (до 180) ще се въртят в обратна посока, където 91 е най -бавното и 180 най -бързото.

За да калибрирате вашите сервомотори, трябва да ги настроите на 90 и да регулирате малкия винт срещу колелото, за да спрете въртенето, ако се движи (моля, направете това, преди да ги поставите на конструкцията)

Можете да използвате ултразвуковия сензор с много други библиотеки, но бъдете внимателни, докато го кодирате, тъй като един проблем, с който можете да се сблъскате с тези сензори, е времето за празен ход, което трябва да изчакате от излъчването на ултразвуковия сигнал до приемането. Някои примери, които можете да намерите в интернет, кодират с „забавяне“, но това ще се отрази на вашия робот, защото ще спре „забавянето“на всяко друго действие за посоченото от вас време. Можете да знаете как работят ултразвуковите сензори на тази връзка.

Същото като DC двигателите, няма да използвам IR сензора в този пример, той ще бъде описан в бъдещи публикации.