وسیله نقلیه برخورد با آردوینو نانو: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

یک وسیله نقلیه اجتناب از برخورد می تواند یک ربات بسیار ساده برای شروع شیرجه زدن به میکروالکترونیک باشد. ما از آن برای یادگیری عناصر اساسی در میکروالکترونیک و بهبود آن برای افزودن حسگر و محرک های پیچیده استفاده خواهیم کرد.

اجزای اساسی

· 1 مینی USB آردوینو نانو یا کلون

· 1 برد افزودنی Arduino Nano Shield

· 1 سنسور اولتراسونیک HC-SR04

· 2 Servos 360 درجه چرخش مداوم (FS90R یا مشابه)

· 1 کیف باتری برای 4xAA

· سیمهای پرش روی نان (F-F ، M-F ، M-M)

· 2 چرخ برای سروو

· 1 ساختار برای وسیله نقلیه (ماشین اسباب بازی ، آجر شیر ، تخته سه لا …)

اجزای اضافی

برای نشانگر نور:

· 1 عدد LED RGB

· 1 تخته نان کوچک

· 3 مقاومت 330W

برای کنترل از راه دور:

· 1 سنسور گیرنده مادون قرمز (TSOP4838 یا مشابه)

· 1 کنترل از راه دور IR

برای خط زیر/تشخیص لبه:

· 2 TCRT5000 سنسور خط مانع IR بازتابنده

عناصر جایگزین

می توانید سرویس ها را جایگزین موارد زیر کنید:

· موتور 2 DC با چرخ دنده و لاستیک پلاستیکی

· 1 ماژول برد کنترل کننده درایور موتور L298 Dual H Bridge

مرحله 1: نرم افزار و درایورها را نصب کنید

ما با میکرو کنترلرهای مبتنی بر آردوینو کار خواهیم کرد ، شما می توانید Arduino UNO یا هر دستگاه دیگری را انتخاب کنید ، اما به دلیل نیازها و اندازه من یک آردوینو نانو کلون (از چین) گرفتم ، بنابراین با همه این گزینه ها باید از Arduino IDE برای کدگذاری آنها استفاده کنید.

می توانید نرم افزار را از صفحه وب رسمی Arduino بارگیری کرده و دستورالعمل های مربوط به نصب آن را دنبال کنید. پس از اتمام ، Arduino IDE را باز کرده و برد را انتخاب کنید (در مورد من از گزینه "Arduino Nano" استفاده می کنم).

آردوینو نانو کلون: یک گزینه ارزان برای برد آردوینو خرید یک تخته کلون از چین است. آنها با تراشه CH340 کار می کنند و نیاز به نصب درایور خاصی دارد. وب سایت های زیادی برای بارگیری درایور برای Windows ، Mac یا Linux و همچنین دستورالعمل ها وجود دارد. در مک ، گاهی اوقات ممکن است برای تشخیص پورت سریال با مشکل روبرو شوید ، اگر برای شما پیش آمد ، سعی کنید دستورالعمل های این پیوند را دنبال کنید. اگر بعد از آن پورت سریال را تشخیص دادید اما هنوز مشکل دارید ، سعی کنید "ATMega 328P (Old Bootloader)" را در Arduino IDE/tools/processor انتخاب کنید.

به بخش برنامه نویسی بروید تا به کدی که برای وسیله نقلیه خود استفاده کردم نگاهی بیندازید. در صورت تمایل می توانید برای بسیاری از گزینه های دیگر یا کد نویسی در وب گشت و گذار کنید.

مرحله 2: یک ساختار زیبا برای وسیله نقلیه خود انتخاب کنید

این بار من از یک ماشین اسباب بازی به اندازه ای استفاده کردم که لوازم الکترونیکی داخل آن را داشته باشد ، اما شما می توانید از مواد دیگر به عنوان آجر یا تخته سه لا برای طراحی وسیله نقلیه خود استفاده کنید. به گزینه دیگری به عنوان آجر شیر نگاه کنید.

بهتر است چند دقیقه را برای برنامه ریزی محل قرار دادن همه عناصر قبل از شروع و تأیید اینکه همه چیز مرتب می شود ، اختصاص دهید. ساختار را آماده کنید.

مرحله 3: De Drive را نصب کنید

حرکت خودرو از طریق یک محور واحد ، در این مورد از محور عقب انجام می شود. می توانید جلو را فقط برای نورد نگه دارید یا بر اساس طرح خود ، از چرخ سوم یا نقطه کشویی فقط برای تعادل خودرو استفاده کنید (من به عنوان آجر شیر ، من از شیر به عنوان "چرخ سوم" استفاده کردم). چرخش وسیله نقلیه شما با تغییر سرعت و/یا جهت چرخش سرویس ها انجام می شود.

نکته: قبل از سفارشی سازی ساختار خود ، موقعیت نهایی چرخ ها را برنامه ریزی کرده و بررسی کنید که به هیچ چیز ضربه نمی زند. در این مثال ، مرکز محور سروو کمی پایین تر از محور ماشین اسباب بازی اصلی قرار دارد ، زیرا چرخ سروو کمی بزرگتر است و می تواند به محافظ های گل برخورد کند)

مرحله 4: سنسور اولتراسونیک De را نصب کنید

سنسور اولتراسونیک جلوی خودرو را اسکن می کند تا موانع را شناسایی کرده و واکنش کد را مجاز کند. شما باید آن را در جلو قرار دهید بدون اینکه قسمتی از خودرو سیگنال ها را قطع کند.

مرحله 5: میکروکنترلر و قاب باتری را قرار دهید

اکنون می توانید عناصر باقی مانده را در ساختار قرار دهید ، در صورت امکان آنها را تعمیر کنید یا حداقل مطمئن شوید که به اتصالات آسیب نمی رسانند.

نصب سوئیچ روشن/خاموش برای باتری در صورتی که به طور پیش فرض هیچ شخصی را نداشته باشد بسیار مفید است. همچنین می توانید یک سنسور IR برای راه اندازی/توقف خودرو اضافه کنید.

اگر می خواهید هر جزء اضافی را اضافه کنید ، اکنون زمان آن است.

نکته: برای افزایش چسبندگی خودرو ، محفظه باتری یا قطعات سنگین تر را روی محور محرک یا نزدیک آن قرار دهید.

مرحله 6: بخش کدگذاری

برای این برنامه ، شما همچنین نیاز به نصب برخی از کتابخانه ها به عنوان "Servo.h" (برای کنترل سروو) ، "NewPing.h" (برای عملکرد بهتر برای سنسور اولتراسونیک) یا "IRremote.h" در صورت استفاده از یک سنسور IR می توانید دستورالعمل های نصب را در این پیوند دنبال کنید.

به عنوان یک گزینه ، می توانید سرووها را برای موتورهای DC جایگزین کنید و برای کنترل آنها به یک راننده موتور پل H دو نیاز دارید. احتمالاً در به روزرسانی های بعدی در مورد آن پست خواهم گذاشت ، اما اکنون کد فقط با سرویس ها کار می کند.

سروهای چرخشی مداوم کمی متفاوت از سرووهای معمولی هستند. گاهی اوقات می توانید موارد معمولی را تغییر دهید تا به طور مداوم بچرخند ، اما برای این پروژه از FS90R استفاده می کنیم که برای نیاز ما ساخته شده است. برای کارکردن سرویس های معمولی باید مدرک مورد نظر خود را در نظر بگیرید ، اما برای سروهای چرخشی مداوم باید موارد زیر را در نظر بگیرید:

· 90 برای سرو متوقف می شود

· کمتر از 90 (تا 0) چرخش در یک جهت است که 89 کمترین سرعت و 0 سریعترین است.

· بیش از 90 (تا 180) در جهت مخالف می چرخند ، جایی که 91 کندترین و 180 سریعترین است.

برای کالیبراسیون سروهای خود ، باید آنها را روی 90 تنظیم کنید و پیچ کوچک روبروی چرخ را تنظیم کنید تا چرخش در صورت حرکت متوقف شود (لطفاً قبل از نصب آنها در سازه این کار را انجام دهید)

می توانید از سنسور اولتراسونیک با بسیاری از کتابخانه های دیگر استفاده کنید ، اما هنگام کدگذاری آن مراقب باشید زیرا یکی از مشکلاتی که می توانید با این سنسورها مواجه شوید ، زمان بیکاری است که باید از انتشار سیگنال اولتراسونیک تا دریافت آن منتظر بمانید. برخی از مثالهایی که می توانید در اینترنت بیابید عبارتند از برنامه نویسی با استفاده از "تأخیر" ، اما روی ربات شما تأثیر می گذارد زیرا "تاخیر" هرگونه اقدام دیگر را برای مدتی که تعیین کرده اید متوقف می کند. در این لینک می توانید نحوه عملکرد سنسورهای اولتراسونیک را بدانید.

همانند موتورهای DC ، من در این مثال از سنسور IR استفاده نمی کنم ، در پستهای بعدی توضیح داده خواهد شد.