Робот для объезда препятствий с помощью ультразвуковых датчиков: 9 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Это простой проект про робота, избегающего препятствий, использующего ультразвуковые датчики (HC SR 04) и плату Arduino Uno. Робот перемещается, избегая препятствий и выбирая лучший способ следовать за датчиками. Обратите внимание, что это не учебный проект, поделитесь своими знаниями и комментарии со мной.

Список основных компонентов: -

• Ардуино Уно - 1
• Ультразвуковой датчик (HC SR 04) - 3
• Плата реле 5В - 1
• Аккумулятор 12 В - 1 шт.
• Мотор-редуктор 12 В - 4
• Кронштейны двигателя - 4
• Часи - 1
• Колеса - 4
• Винты и гайки
• Переключатель -1
• Кабели-перемычки -10

Шаг 1: плата Arduino Uno

Arduino Uno - это плата микроконтроллера на базе ATmega328P. Он имеет 14 цифровых входных и выходных контактов, 6 аналоговых входов. Рабочее напряжение составляет 5 В. с внешним источником питания. Есть много преимуществ, простота кодирования и загрузки, легкость исправления ошибок. Существует множество модулей датчиков и других устройств для Ардуино.

Когда вы подаете питание на плату Arduino, используйте напряжение 5 или 9 В. Вы не должны подавать питание на 12 вольт. Если вам нужно использовать батарею 12 В, подайте ее через цепь регулятора 5 В.

Шаг 2: Ультразвуковой датчик (HC SR 04)

Робот имеет три ультразвуковых датчика: спереди, слева и справа. Робот работает в соответствии с этими датчиками. Ультразвуковой датчик - это устройство, которое может измерять расстояние до объекта с помощью звуковых волн. питание), GND (земля), триггер и эхо. Есть два преобразователя, один для передачи, а другой для приема. Оба закреплены на одной печатной плате со схемой управления. Ультразвуковые измерения расстояния от 2 см до 400 см. Также есть высокочастотный звук частотой 40 кГц.

Принцип действия

От Arduino сгенерируйте короткий импульс 20 мкс на вход триггера, чтобы начать измерение. Ультразвуковой модуль отправит 8-тактный импульс ультразвука с частотой 40 кГц и поднимет свою эхо-линию до высокого уровня.

Затем он прослушивает эхо и, как только обнаруживает его, снова понижает эхо-линию. Таким образом, линия эха представляет собой импульс, ширина которого пропорциональна расстоянию до объекта.

По времени импульса можно рассчитать диапазон в дюймах / сантиметрах.

Модуль выдает эхо-импульс, пропорциональный расстоянию.

США / 58 = см или США / 148 = дюймы.

Шаг 3: другие компоненты

Существуют разные размеры диаметра валов двигателей и размер отверстий колес.

Кабель перемычки должен быть от мужчины к женщине.

Шаг 4: Датчики со схемой подключения Arduino

Передний датчик: -

Вывод эха - вывод 6 Arduino

Триггерный вывод - вывод 7 Arduino

Вывод VCC - 5 В

GND - земля

Левый датчик: -Эхо-контакт - Ардуино контакт 8

Триггерный вывод - вывод 9 Arduino

Вывод VCC - 5VGND - земля

Правый датчик: -Эхо-контакт - Ардуино контакт 10

Триггерный вывод - вывод 11 Arduino

Вывод VCC - 5VGND - земля

Шаг 5: Релейная плата со схемой подключения Arduino

Контакт реле 1 - контакт 2 Arduino.

Вывод реле 2 - вывод 3 Arduino.

Вывод реле 3 - вывод 4 Arduino.

Вывод реле 4 - вывод 5 Arduino.

Шаг 6: 12 Вольт и подключение реле

NC - нормально закрытый

НЕТ - нормально открытый

C - Общий

Здесь вы можете изменить полярность, если хотите, в результате чего изменится направление вращения мотора.

Двигатели должны быть подключены к общим контактам

Шаг 7: Сборка

Двигатели с левой и с правой стороны должны быть отделены с каждой стороны.

Шаг 8: коды

Шаг 9: Тестирование и завершение