Самоуправляемый автомобиль на базе Arduino: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Добро пожаловать в мой первый учебник

Так что недавно мне поручили проект беспилотного автомобиля в качестве проекта моего семестра. В этом проекте моей задачей было спроектировать автомобиль, который мог бы:

• Можно управлять с помощью голосовых команд через телефон Android.
• Избегайте препятствий и препятствий.
• Может водить самостоятельно.
• Не двигайтесь, если вас попросят переместиться, но есть препятствие

Честно говоря, я понятия не имел, как все это работает, потому что никогда раньше этим не занимался. Единственное, что я знал, это то, что мне нужно использовать Arduino или Raspberry pi.

Итак, я начал с Google. Я узнал, что проекты такого типа уже доступны в Интернете с полными кодами, но проблема, с которой я столкнулся, заключалась в следующем: проекты являются отдельными для каждой вещи, которую я должен был выполнить в моем проекте. Хорошо то, что язык программирования Arduino основан на C, а проекты, доступные в Интернете, в основном были основаны на Arduino, так как я хорошо разбираюсь в C / C ++, поэтому я выбрал arduino и решил разобраться в работе.

После того, как все понял. Первое, что мне нужно было сделать, это составить список необходимых мне компонентов. Итак, вот список:

Запасы

• Ардуино UNO R3
• Adafruit Motorshield V2
• 4-колесный робот-автомобильный шасси
• Ультразвуковой датчик (HCSR-04)
• Микро Сервопривод 9G
• Держатель ультразвукового датчика
• Модуль Bluetooth HC-05
• Провода перемычки

Шаг 1: Компоненты и их работа

Теперь у нас есть список компонентов, необходимых для создания этого проекта, давайте просто посмотрим на их работу и альтернативы.

Итак, в первую очередь мы будем использовать плату Arduino UNO, поскольку мы знаем, что arduino является контроллером нашего робота, поэтому нам не нужно никаких представлений, мы можем использовать любую совместимую с UNO плату, но рекомендуется Arduino / GENUINO UNO.

Второй компонент нашего умного автомобиля - это Adafruit Motor Shield. Возможно, вы слышали об Adafruit Motor Shield до того, как основным преимуществом использования этого моторного щита является то, что он имеет библиотеку с предопределенными функциями, что означает, что при работе с ним нам не придется Внесите много усилий в рабочий процесс, это будет для нас «plug-n-play» во время проекта. Драйвер двигателя L298N также можно использовать в качестве альтернативы AF Motorshield, но для этого может потребоваться изменение кода.

Переходя к следующему, мы будем использовать шасси 4-Wheel Robot Car, здесь 2-Wheel шасси также можно использовать без изменения кода, так что все будет в порядке. Но для лучшей работы рекомендуется 4-х колесный. 4 BO Двигатели и колеса поставляются с шасси, но единственное, что необходимо изменить, - это соединить два двигателя с каждой стороны вместе, чтобы они работали с одним и тем же сигналом, и аналогичным образом поступали с другой стороной.

HCSR-04 (ультразвуковой датчик) будет использоваться для обнаружения любых препятствий или стен на пути автомобиля, чтобы мы могли принять разумное решение, следовательно, избежать столкновения. Держатель ультразвукового датчика также будет использоваться для установки датчика на нашем серводвигателе. А вот и сервопривод, серводвигатель является важной частью, поскольку он поможет нам принять решение при повороте автомобиля. Когда автомобиль будет в режиме самостоятельного вождения или по команде «повернуть налево / направо», он не будет работать. двигатели вместо этого сначала будут перемещать ультразвуковой датчик, чтобы посмотреть, есть ли уже какое-либо препятствие, если да, он просто остановится и запретит запуск. Эта штука может сэкономить много батареи, потому что у нас есть 4 двигателя постоянного тока, и запуск сервопривода перед ними будет разумным шагом.

Модуль Bluetooth (HC-05), как мы знаем, будет использоваться для установления соединения между нашим роботом и нашим смартфоном через специальное приложение, он будет использоваться для отправки команд нашему роботу через беспроводное соединение.

Хороший выбор батареи необходим для лучшей работы машины, а без хорошей батареи вы в конечном итоге потратите деньги впустую. Работая над любым проектом, всегда помните о потребляемой мощности вашего проекта, ту же ошибку, которую я сделал при работе с этот проект, и я закончил тем, что потратил впустую 6 аккумуляторных батарей, которые стоили около 16 долларов впустую. Все, что вам нужно сделать, это использовать литий-полимерную или литий-ионную батарею для питания вашего проекта. Используйте 2 отдельные батареи: одну для Arduino и одну для Motor Shield.

Шаг 2: сборка нашего робота

В этой части мы начнем соединять компоненты вместе и приступить к формированию нашего робота.

Сборка шасси:

Убедитесь, что двигатели находятся под шасси, а не зажаты между ним. Таким образом, мы можем освободить много места для наших компонентов, чтобы они оставались между шасси, не мешая моторам или колесам.

После присоединения моторов перейдем к соединениям. сначала мы сделаем все соединения с нашим Arduino, а затем мы будем работать с нашим Motor Shield.

Модуль Bluetooth HC-05:

// Определения выводов для HC-05 # define HC05_PIN_RXD 12 // RX Arduino #define HC05_PIN_TXD 13 // TX Arduino

• TX контакт 12
• RX контакт 13
• GND GND
• VCC 5V на Arduino

Оставьте все остальные контакты как есть.

Ультразвуковой датчик HC-SR04:

// Описание контактов для ультразвукового датчика

#define HCSR04_PIN_TRIG 7 // Триггерный вывод #define HCSR04_PIN_ECHO 8 // Эхо-вывод

• Триггерный штифт 7
• Эхо-пин 8
• GND GND
• VCC 5V на Arduino

Это все, что касается Arduino.

Шаг 3. Настройка Adafruit Motor Shield

А вот и основная часть, где наш проект начинает работать. Убедитесь, что провода, подключенные к Arduino, не содержат контактов, просто оторвите контакты и вставьте только медь в контакты Arduino, чтобы мы могли подключить к нему наш Motorshield.

Поместите Adafruit Motor Shield над Arduino таким образом, чтобы все контакты нашего моторного щита находились внутри женских разъемов Arduino, см. Изображение выше. и теперь, когда вы подключили свой Motor Shield, пришло время подключить к нему оставшиеся компоненты.

Шаг 4: Подключение двигателей

Приложение "loading =" lazy ", которое мы собираемся использовать в этом проекте, - это Arduino BlueControl. Обязательно используйте только это приложение, поскольку мы не используем жестко запрограммированные команды, и это приложение можно настроить по своему усмотрению.

Теперь включите своего робота и откройте приложение. Включите bluetooth и дождитесь появления HC-05. Как только на HC-05 появится сообщение «Подключитесь к нему и введите пароль», по умолчанию в большинстве случаев используется значение «1234», в противном случае - «0000».

после его подключения мы должны настроить наше приложение.

Чтобы настроить приложение, просто нажмите значок шестеренки в правом верхнем углу и настройте его как показано на видео: