اتومبیل خودران مبتنی بر آردوینو: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

به اولین دستورالعمل من خوش آمدید

بنابراین به تازگی پروژه ای از یک اتومبیل خودران به عنوان پروژه ترم به من اختصاص داده شد. در این پروژه وظیفه من طراحی خودرویی بود که بتواند موارد زیر را انجام دهد:

• قابل کنترل با دستورات صوتی از طریق تلفن Android.
• از موانع و موانع دوری کنید.
• قابلیت رانندگی خودکار
• در صورت درخواست حرکت حرکت نکنید اما یک مانع وجود دارد

راستش من هیچ ایده ای در مورد نحوه کار این چیزها نداشتم ، همانطور که قبلاً در این مورد سابقه نداشته ام. تنها چیزی که می دانستم این بود که باید از Arduino یا Raspberry pi استفاده کنم.

بنابراین ، من با google شروع کردم. من فهمیدم که پروژه هایی از این دست در حال حاضر در اینترنت با کدهای کامل موجود است اما مشکلی که با آن روبرو شدم این بود: پروژه ها برای هر کدام از مواردی که باید در پروژه خود انجام می دادم جدا هستند. نکته خوب این بود که زبان برنامه نویسی آردوینو بر اساس C است و پروژه های موجود در اینترنت بیشتر مبتنی بر آردوینو بودند ، زیرا من در C/C ++ مهارت دارم ، بنابراین arduino را انتخاب کردم و تصمیم گرفتم کار را درک کنم.

پس از درک همه چیز اولین کاری که باید انجام می دادم این بود که لیستی از اجزای مورد نیاز خود را تهیه کنم. بنابراین در اینجا لیست است:

تدارکات

• آردوینو UNO R3
• Adafruit Motorshield V2
• ربات 4 چرخ ماشین تعقیب
• سنسور اولتراسونیک (HCSR-04)
• میکرو سرو 9G
• نگهدارنده سنسور اولتراسونیک
• ماژول بلوتوث HC-05
• سیم های جامپر

مرحله 1: اجزاء و کارکرد آنها

در حال حاضر لیستی از اجزای مورد نیاز برای ساخت این پروژه در اختیار داریم ، اجازه دهید نگاهی به نحوه کار و جایگزین آنها بیندازیم.

بنابراین اول از همه ما از یک برد Arduino UNO استفاده می کنیم ، زیرا می دانیم که arduino کنترل کننده روبات ما است ، بنابراین نیازی به معرفی ندارد ، ما می توانیم از هر برد سازگار با UNO استفاده کنیم اما Arduino/GENUINO UNO توصیه می شود.

دومین جزء ماشین هوشمند ما Adafruit Motor Shield است ، شاید قبلاً در مورد Adafruit Motor Shield شنیده باشید که مزیت اصلی استفاده از این موتور موتور این است که دارای یک کتابخانه با عملکردهای از پیش تعریف شده است ، به این معنی که هنگام کار با آن ، مجبور نخواهیم شد در روند کار بسیار بیشتر آشنا شوید ، در طول پروژه برای ما یک plug-n-play خواهد بود ، یک درایور موتور L298N همچنین می تواند به عنوان جایگزینی برای AF Motorshield استفاده شود ، اما ممکن است نیاز به تغییر کد داشته باشد.

در مورد مورد بعدی که از شاسی 4-Robot Car Car استفاده می کنیم ، در اینجا از شاسی 2 چرخ نیز می توان بدون تغییر کد استفاده کرد ، بنابراین مشکلی نخواهد بود. اما برای کار بهتر ، 4 چرخ توصیه می شود. 4 BO موتورها و چرخ ها دارای شاسی هستند ، اما تنها چیزی که برای تغییر نیاز است این است که دو موتور هر طرف را به هم وصل کنید تا در سیگنال یکسان کار کنند و مشابه آن را در طرف دیگر نیز انجام دهند.

HCSR-04 (سنسور اولتراسونیک) برای تشخیص هرگونه مانع یا دیوار در مسیر خودرو استفاده می شود تا بتوانیم از این طریق تصمیمی هوشمندانه بگیریم و از برخورد جلوگیری کنیم. از یک نگهدارنده سنسور فوق صوتی نیز برای نصب سنسور روی سروو موتور ما استفاده می شود. در اینجا قسمت سروو می آید ، موتور سروو بخش مهمی است زیرا به ما در تصمیم گیری هنگام چرخاندن ماشین کمک می کند ، هنگامی که ماشین در حالت خودران است یا فرمان "گردش به چپ/راست" را اجرا نمی کند در عوض موتورها ابتدا سنسور فوق صوتی را حرکت می دهند تا ببینند آیا مانعی در حال حاضر وجود دارد یا خیر ، اگر بله ، به سادگی متوقف می شود و اجرا را انکار می کند. این مورد می تواند باعث صرفه جویی در مصرف باتری شود زیرا ما 4 موتور DC داریم و اجرای سروو قبل از آنها یک حرکت هوشمندانه خواهد بود.

ماژول بلوتوث (HC-05) همانطور که می دانیم برای برقراری ارتباط بین ربات و تلفن هوشمند از طریق برنامه اختصاصی مورد استفاده قرار می گیرد ، از آن برای ارسال دستورات به روبات ما از طریق اتصال بی سیم استفاده می شود.

انتخاب باتری مناسب برای کار بهتر یک ماشین ضروری است و بدون باتری خوب در نهایت پول را هدر می دهید ، در حالی که در کار بر روی هر پروژه ای همیشه نیاز به قدرت پروژه خود را در نظر داشته باشید ، همان اشتباهی که من هنگام کار با آن کردم من و این پروژه در نهایت 6 باتری قابل شارژ را هدر دادیم که هزینه آنها تقریباً 16 دلار بود. تنها کاری که باید انجام دهید این است که از باتری Li-po یا Li-ion برای تقویت پروژه خود استفاده کنید. از 2 باتری جداگانه یکی برای آردوینو و دیگری برای موتور شیلد خود استفاده کنید.

مرحله 2: مونتاژ ربات ما

در این قسمت ما شروع به اتصال قطعات به یکدیگر و شکل دادن به ربات خود می کنیم.

جمع آوری chasis:

اطمینان حاصل کنید که موتورها در زیر شاسی قرار دارند و بین آن ساندویچ قرار نگرفته اند. به این ترتیب ما می توانیم فضای زیادی را برای اجزای خود در نظر بگیریم تا بدون ایجاد مزاحمت در موتورها یا چرخ ها بین شاسی بمانند.

پس از اتصال موتورها به اتصالات حرکت می کنیم. اول از همه ما تمام ارتباطات خود را با آردوینو برقرار می کنیم و سپس با موتور شیلد خود کار می کنیم.

ماژول بلوتوث HC-05:

// پین تعریف برای HC-05 #تعریف HC05_PIN_RXD 12 // RX آردوینو #تعریف HC05_PIN_TXD 13 // TX آردوینو

• TX پین 12
• پین RX 13
• GND GND
• VCC 5V در آردوینو

تمام پین های دیگر را همانطور که هست بگذارید.

سنسور اولتراسونیک HC-SR04:

// پین تعریف برای سنسور اولتراسونیک

#تعریف HCSR04_PIN_TRIG 7 // Trig Pin #تعریف HCSR04_PIN_ECHO 8 // پین اکو

• Trig Pin 7
• اکو پین 8
• GND GND
• VCC 5V در آردوینو

این برای قسمت آردوینو تمام شد.

مرحله 3: راه اندازی Adafruit Motor Shield

در اینجا قسمت اصلی می آید که پروژه ما به صورت زنده شروع می شود. مطمئن شوید سیم های متصل به آردوینو حاوی پین نیستند ، کافی است پین ها را جدا کرده و فقط مس در پین های آردوینو قرار دهید تا بتوانیم Motorshield خود را به آن وصل کنیم.

Adafruit Motor Shield را بر روی آردوینو به گونه ای قرار دهید که تمام پین های سپر حرکتی ما در داخل هدرهای زن آردوینو ما قرار داشته باشد ، به تصویر بالا مراجعه کنید. و اکنون که Motor Shield خود را وصل کرده اید ، وقت آن است که اجزای باقی مانده را به آن متصل کنید.

مرحله 4: اتصال موتورها

برنامه "loading =" تنبل "که ما در این پروژه استفاده می کنیم Arduino BlueControl است. مطمئن شوید که فقط از این برنامه استفاده می کنید زیرا از دستورات سخت کدگذاری شده استفاده نمی کنیم و این برنامه را می توان به دلخواه پیکربندی کرد.

اکنون روبات خود را روشن کنید و برنامه را باز کنید. بلوتوث را روشن کرده و منتظر بمانید تا HC-05 ظاهر شود. به محض اینکه HC-05 نشان داد به آن متصل شوید و رمز عبور را وارد کنید ، در اکثر موارد پیش فرض '1234' یا در غیر این صورت '0000' است.

پس از اتصال ، باید برنامه خود را پیکربندی کنیم.

برای پیکربندی برنامه ، کافی است روی نماد چرخ دنده در گوشه سمت راست بالا ضربه بزنید و آن را به صورت نمایش داده شده در ویدئو پیکربندی کنید: