Мобильный управляемый робот-следящий за линией с функцией избегания препятствий: 6 шагов

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

Это была просто идея, в которой несколько функций, таких как уклонение от препятствий, слежение за линией, управление мобильным устройством и т. Д., Были смешаны вместе и собраны в единое целое.

Все, что вам нужно, это контроллер с некоторыми датчиками и оборудование для этой установки. В этом случае я сделал игрушечный автомобиль, похожий на наряд для установки.

Список необходимых компонентов

1. Arduino (любой микроконтроллер, если вы с ним знакомы).

2. Ультразвуковой датчик HCSR-04.

3. ИК-датчик (вы можете купить или сделать свой, как я)

4. Bluetooth-модуль HC-05

5. Драйвер двигателя L293D

6. Зуммер

7. Двигатели постоянного тока, колеса и шасси

8. Аккумуляторы.

Шаг 1: создание собственного ИК-датчика

Лучше построить собственный датчик, чем покупать его. Сначала я сделал датчик, но держал передатчик и приемник очень близко, что привело к высокой чувствительности и неспособности обнаружить черный цвет. После внесения модификации все заработало нормально.

Список необходимых компонентов

1. LM358

2. ИК-светодиодный передатчик

3. Фотодиод или ИК-приемник.

4. Резисторы (100 Ом, 2x10 кОм, 330 Ом)

5. Потенциометр (4,7 кОм)

Подключите компоненты, как показано на принципиальной схеме на макетной плате, и проверьте ее работоспособность.

Если все идет хорошо, поместите компоненты на плату PCB и припаяйте компоненты. И проверьте датчик на черной поверхности и при необходимости отрегулируйте чувствительность с помощью потенциометра.

Шаг 2: Делаем тело

Как я уже упоминал, это похоже на игрушечную машинку. Для этого вам потребуется шасси, которое вы можете купить или изготовить самостоятельно. Колеса соединены с двигателями, а двигатели прикреплены к шасси.

Как правило, все датчики и микроконтроллеры работают от 5 В, но этого 5 В недостаточно для управления двигателями, поэтому нам требуется микросхема для дайверов (например, L293D). Эта микросхема драйвера управляет двигателями от небольшого входного напряжения с помощью внешнего источника питания.

Соединения для IC и двигателей показаны на принципиальной схеме.

Я использовал небольшую свинцово-кислотную батарею 12 В 1 А в качестве внешнего источника для двигателей, а мощность 5 В выдает от Arduino.

Шаг 3: Подключения Arduino

Подключите все датчики к Arduino и запрограммируйте.

- Модуль Bluetooth.

Питание Bluetooth включено с питанием 5 В, но передача данных осуществляется с напряжением 3,3 В. Arduino имеет мощность передачи данных 5 В, поэтому мы используем делитель напряжения между выводом передачи Arduino и выводом приемника модуля Bluetooth. Однако Arduino может принимать сигнал 3,3 В, поэтому нет необходимости в делителе напряжения между передатчиком Bluetooth и контактами приемника Arduino.

Соединения для модуля Bluetooth и Arduino показаны на принципиальной схеме.

- ИК-датчики

Выводы данных или сигнальные выводы ИК-датчиков подключаются к цифровым выводам Arduino и отмечают номера цифровых выводов. Питание на датчики подается от Arduino.

- Ультразвуковой датчик

Как правило, ультразвуковой датчик имеет четыре контакта: триггер, эхо, Vcc и Gnd. Триггерный штифт запускает звуковые волны, тогда как эхо-штифт принимает звуковые волны. Триггерный вывод и вывод эхо-сигнала датчика подключены к цифровым выводам Arduino, которые имеют ШИМ. Питание датчика берется от Arduino.

- зуммер

Вывод Gnd зуммера подключен к Gnd Arduino с помощью резистора, включенного последовательно. Сигнальный вывод зуммера подключен к цифровому выводу Arduino.

- Драйвер мотора

Подключения к двигателям и приводу двигателя показаны на предыдущем шаге. Теперь входные контакты ИС драйвера двигателя подключены к цифровым контактам Arduino, а питание на ИС поступает от Arduino. Тем не менее, мы предоставляем внешнюю ИС драйвера для управления двигателем, но для работы ИС требуется питание 5 В, которое предоставляется Arduino.

Все подключения сделаны к Arduino, и теперь запрограммируйте Arduino с учетом всех входных и выходных контактов Arduino.

Шаг 4. Создание приложения

Существует множество платформ для создания приложений для Android, но самой простой платформой является MIT App Inventor 2. Это онлайн-платформа для создания приложений с множеством примеров и руководств.

Я поделюсь созданным мной приложением и попытаюсь создать ваше приложение, чтобы оно дало много опыта и позволяло настраивать себя в соответствии с потребностями.

Если у вас есть сомнения или вопросы, просто прокомментируйте эту ветку.

Пароль для приложения - «сделай сам».

Шаг 5: программирование

Я просто дам идею по программированию Arduino. Если вы столкнулись с трудностями при написании кода, просто прокомментируйте, я постараюсь вам помочь. Импорт файла не даст никаких навыков и знаний. Поэтому попробуйте написать код самостоятельно, однако, если вы хотите, чтобы код просто прокомментировал, я пришлю вам код.

- Напишите код для Ultrasonic, чтобы получить расстояние до препятствия от датчика.

- Напишите код для зуммера и активируйте его, когда расстояние станет меньше заданного значения расстояния, и сделайте сигнал драйвера двигателя низким, чтобы двигатели остановились.

- Напишите код для модуля Bluetooth, используя последовательную связь, и обратите внимание на данные, поступающие от модуля при нажатии определенной кнопки на мобильном телефоне.

- С помощью этих данных подайте сигналы драйверу двигателя, чтобы мы получили требуемый выходной сигнал.

- Напишите код для ИК-датчиков, чтобы при изменении сигнала от конкретного датчика сигнал драйвера двигателя также изменялся и приводил в движение двигатели соответственно.

Если у вас есть какие-либо сомнения или вопросы, прокомментируйте ниже или можете связаться со мной по моему электронному идентификатору

Спасибо.