Автономный автомобиль с дистанционным управлением: 6 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Это руководство было создано во исполнение требований проекта Makecourse в Университете Южной Флориды (www.makecourse.com).

Этот проект демонстрирует, как Arduino вместе с двойным Н-мостовым приводом двигателя может управлять четырьмя двигателями постоянного тока и тремя ультразвуковыми датчиками. Цель здесь - продемонстрировать принципиальную схему и программу на языке C, которая позволяет автомобилю с радиоуправлением двигаться автономно, избегая всех препятствий на своем пути. Наряду с этим, этот автомобиль также будет управляться через ИК-пульт.

После этого автомобиль сможет использовать два режима: автономный режим и режим дистанционного управления. Автономный режим позволит автомобилю свободно перемещаться, не контактируя с окружающей средой. Режим дистанционного управления позволит пользователю управлять автомобилем и перемещать его в соответствии с ИК-пультом. В этом режиме ультразвуковые датчики не работают, и поэтому автомобиль можно перемещать в любом направлении, в котором пожелает пользователь.

В общем, это руководство позволит вам, читателю, воспроизвести мой проект с легкостью и удовлетворением.

Шаг 1: Система управления и функциональные возможности

Шаг 2: 3D-печатный дизайн

Для выполнения этого проекта лучше всего спроектировать все необходимые компоненты перед сборкой. Относительно показанного проекта деталь, напечатанная на 3D-принтере, представляет собой шасси, которое необходимо тщательно спроектировать, чтобы вместить все компоненты. Для получения лучших результатов рекомендуется распечатать две копии шасси и сложить их друг на друга, чтобы освободить больше места.

Шаг 3: Соберите детали и компоненты

• 1 Arduino Uno
• 1 L298 Двойной моторный привод с Н-мостом
• 3 ультразвуковых датчика HC-SR04
• 1 ИК-приемник
• 1 ИК-пульт
• 4 двигателя постоянного тока
• 4 колеса
• 1 или 2 шасси автомобиля RC
• 1 мини-макетная плата
• 1 или 2 аккумуляторных блока
• 8 батареек AA
• Провода-перемычки M-M и M-F

Шаг 4: Обзор принципиальной схемы

Двигатели постоянного тока и моторный привод

Правые моторы:

• Подключите верхний штифт первого двигателя и нижний штифт второго двигателя к контакту OUT1 привода двигателя.
• Подключите нижний штифт первого двигателя и верхний штифт второго двигателя к контакту OUT2 привода двигателя.

Левый мотор:

• Подключите верхний штифт первого двигателя и нижний штифт второго двигателя к контакту OUT3 привода двигателя.
• Подключите нижний штифт первого двигателя и верхний штифт второго двигателя к контакту OUT4 привода двигателя.

L298N Моторный привод:

• Подключите клемму + 12V источника питания к выводу VCC моторного привода.
• Подключите клемму -12V источника питания к контакту GND моторного привода.
• Подключите вывод 5V Motor Drive к выводу 5V Arduino.
• Подключите вывод GND Motor Drive к выводу GND Arduino.
• Подключите входные контакты IN1, IN2, IN3 и IN4 к цифровым контактам 2, 3, 4 и 5 Arduino соответственно.
• Подключите контакты ENA и ENB к цифровым контактам 12 и 13 Arduino соответственно.

Ультразвуковые датчики

Передний датчик:

• Подключите вывод VCC к выводу 5V моторного привода.
• Подключите вывод Echo к цифровому выводу 6 Arduino.
• Подключите вывод Trig к цифровому выводу 7 Arduino.
• Подключите GND к контакту GND моторного привода.

Правый датчик:

• Подключите вывод VCC к выводу 5V моторного привода.
• Подключите вывод Echo к цифровому выводу 8 Arduino.
• Подключите вывод Trig к цифровому выводу 9 Arduino.
• Подключите контакт GND к контакту GND моторного привода.

Левый датчик:

• Подключите вывод VCC к выводу 5V моторного привода.
• Подключите вывод Echo к цифровому выводу 10 Arduino.
• Подключите вывод Trig к цифровому выводу 11 Arduino.
• Подключите контакт GND к контакту GND моторного привода.

ИК-приемник

• Подключите сигнальный вывод к аналоговому выводу A0 Arduino.
• Подключите контакт GND к контакту GND Arduino.
• Подключите вывод VCC к выводу 5V Arduino.