TfCD - Samohodna pločica: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

U ovom Instructable -u pokazat ćemo jednu od tehnologija koje se često koriste u autonomnim vozilima: ultrazvučno otkrivanje prepreka.

U automobilima koji se sami voze, ova tehnologija se koristi za prepoznavanje prepreka na kratkim udaljenostima (<4m), na primjer za vrijeme parkiranja i prebacivanja na traku.

Za ovo istraživanje, cilj nam je izgraditi matičnu ploču koja (1) vozi, (2) prepoznaje prepreke i (3) u skladu s tim donosi odluke o svojoj ruti.

Konkretno, izgradit ćemo ploču s dva kotača, s ultrazvučnim senzorom sprijeda, koji vozi naprijed kada se ne otkrije nikakva prepreka, okreće se kad skoro udari u objekt i obrće se kad sudar izgleda neizbježan

Korak 1: Dobijanje komponenti

Za ovo uputstvo korištene su sljedeće komponente:

• (A) Matična ploča od 830 pinova (1 kom) Možda je dovoljna manja, ali svakako nabavite kvalitetnu jer su igle na ultrazvučnom senzoru pomalo krhke.
• (B) Arduino UNO (1kom) Odlično funkcionira s zaštitom motora, ne mora biti originalna verzija.

(C) Adafruit Motor Shield v2.3 (1kom)

Štitnik motora pojednostavljuje proces povezivanja motora s Arduinom. U usporedbi sa petljanjem sa otporima i tranzistorima, mnogo je sigurnije za Arduino ploču, pogotovo ako ste početnik. Adafruit Motor Shield dolazi s zasebnim iglama koje je potrebno lemiti na čip.

(D) HC-SR04 Ultrazvučni senzor (1kom)

Ovo je četveropolni senzor. Radi tako što šalje kratak ultrazvučni impuls kroz lijevu jedinicu zvučnika i sluša (dok mjeri vrijeme) kada se vrati kroz desnu jedinicu prijemnika.

• (E) DAGU DG01D Mini istosmjerni motor s mjenjačem 48: 1 (2 kom) Kada koristite štitnik motora, raditi će bilo koji istosmjerni motor od 5 V, međutim, mjenjač u ovoj verziji je koristan jer čini da se kotači okreću lijepo i sporo.
• (F) Plastični kotači (2 kom) U idealnom slučaju pokušajte kupiti kotače koji su izravno kompatibilni s motorom po vašem izboru.

Takođe je potrebno: računar sa najnovijim Arduino softverom, lemilica, lim za lemljenje, mala banka za napajanje, neke žice.

Korak 2: Postavljanje kruga

Priključivanje ultrazvučnog senzora

Ultrazvučni senzor sastoji se od četiri pina, koji se nazivaju: Vcc, Trig, Echo i Gnd (Ground).

Trig i Echo su spojeni na štit motora zajedno sa digitalnim pin -om 10 i 9. (Pogodni su i drugi digitalni pinovi, sve dok se primjenjuje odgovarajuće kodiranje.)

Vcc i Gnd su spojeni na 5V i Gnd na štitu.

Priključivanje istosmjernih motora

DC motori imaju po jednu crnu i crvenu žicu. Ove žice treba spojiti na portove motora, u ovom primjeru M1 i M2.

Korak 3: Pisanje koda

Učitavanje biblioteke

Prvo, potrebno je preuzeti pravu biblioteku da biste mogli koristiti Adafruit Motor Shield v2.3.

U ovoj ZIP datoteci postoji mapa koja se može smjestiti u instalacijsku mapu Arduino, u našem slučaju:

C: / Programske datoteke (x86) Arduino / Libraries

I svakako ga nazovite Adafruit_MotorShield (nakon toga ponovno pokrenite Arduino softver).

Preuzimanje primjera koda

Naš primjer koda 'Selfdriving_Breadboard.ino' dostupan je za preuzimanje.

Postoji nekoliko varijabli koje treba prilagoditi, najvažnije su udaljenosti (u centimetrima) kada se nešto dogodi. U trenutnom kodu, matična ploča je programirana za kretanje unatrag kada je objekt bliži od 10 centimetara, za rotiranje kada je udaljenost između 10 i 20 centimetara i za vožnju ravno kada se objekt ne otkrije u 20 centimetara.

Korak 4: Lemljenje igala

Proces lemljenja sastoji se od četiri koraka.

• (A) Poravnavanje pinova Pobrinite se da postavite sve igle koje dolaze sa štitnikom motora na mjesto. To se lako može učiniti postavljanjem štita na vrh Arduino ploče.
• (B) Lemljenje pinova Nemojte žuriti s ovim korakom, vrlo je važno da se pinovi ne spajaju jedni s drugima nakon lemljenja. Najprije lemite vanjske igle kako biste bili sigurni da su igle iskrivljene.
• (C) Postavljanje žica Prilikom korištenja štitnika motora, žice također moraju biti lemljene na odgovarajuće pinove. Najbolje je zalijepiti žice u štitnik motora s vrha i lemiti ih na dnu štitnika motora. Kao rezime: za ovaj vodič vodili smo lemljenje žica na digitalne pinove 9 i 10, te na 5V i Gnd pinove.
• (D) Lemljenje žica Sada je vrijeme za lemljenje žica, jednu po jednu. Provjerite jesu li dobro pozicionirani, možda zamolite prijatelja da ih drži dok ih lemite.

Korak 5: Sklapanje samohodne pločice

Nakon lemljenja komponenti i ispitivanja kola, vrijeme je za konačnu montažu.

U ovom vodiču ploča se ne koristi samo za svoju glavnu funkcionalnost, već i kao okosnica cijelog uređaja. Konačne upute za sastavljanje sastoje se od četiri koraka.

• (A) Priključivanje žica Uvjerite se da su kabeli na ispravnom mjestu (provjerite korak 3 za pravilan način povezivanja svega), ne zaboravite dva istosmjerna motora. Imajte na umu gdje želite spojiti komponente.
• (B) Povezivanje senzora Uključite senzor u matičnu ploču i provjerite je li pravilno spojen.
• (C) Postavljanje štita Postavite štitnik motora na Arduino UNO ploču. Sada bi bilo sjajno vrijeme za testiranje sistema prije konačne montaže.
• (D) Učvršćivanje komponenti U ovom koraku uzmite dvostranu traku i popravite istosmjerne motore, Arduino i powerbank na mjestu. U ovom slučaju, Arduino je postavljen naopako ispod matične ploče.

Korak 6: Uspjeli ste

Do sada ćete vjerojatno biti jednako uzbuđeni kao i mi što smo vašu kreaciju uzeli na probni rad.

Zabavite se, pokušajte prilagoditi neke parametre tako da vam najbolje odgovara.

Hvala vam što pratite naše upute i javite nam u slučaju bilo kakvih pitanja

-

Validacija tehnologije

Ultrazvučni senzor koji se koristi u ovom slučaju trebao je imati domet od 4 metra. Međutim, senzor gubi preciznost na većoj udaljenosti od 1,5 metara.

Također, čini se da senzor osjeća neku buku. Korištenjem serijskog monitora za provjeru tačnosti udaljenosti, vidljivi su vrhovi od oko 3000 (mm), dok je objekt ispred bio udaljen samo nekoliko centimetara. To je vjerojatno posljedica činjenice da ulaz senzora ima kašnjenje u informacijama, pa se izlaz povremeno izobličuje.