Avtonom RC avtomobili: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

O'z-o'zidan boshqariladigan, avtonom avtoulovlarning paydo bo'lishi bilan men o'zimning mashinamni ishlab chiqarishga qaror qildim. Bu loyiha, shuningdek, muhandislik dizayni va ishlab chiqish va robototexnika darslaridagi asosiy loyiham bo'lib xizmat qildi va STEM tanlovida o'rta maktabda eng yaxshi avtonom avtomobil uchun mukofot oldi.

Noldan boshlash o'rniga, men o'zimizda bo'lgan RC avtomashinasidan foydalanishni tanladim va uni RedBoard Arduino Uno taxtasi bilan bog'ladim. Men Arduinoni nisbatan qulayligi va dasturlash qulayligi tufayli tanladim.

Qiziqayotganlar uchun, bu mashinada cho'tkali dvigatelli Redcat Racing 03061 Splash-Resistant ESC bor. ESC allaqachon mashina bilan birga kelgan boshqaruvchi yordamida dasturlashtirilgan. Men buni cho'tkasi bo'lmagan dvigatel bilan sinab ko'rmadim, chunki bizda qo'lda yo'q, lekin hamma bu loyihani cho'tkasi bo'lmagan motor bilan sinab ko'rishi mumkin.

Qisqacha aytganda, bu mashina (5) HC-SR04 ultratovushli sensorlardan ma'lumotlarni to'playdi. Bu ma'lumotlar Arduino -ga qaytadi, u erda qanday harakat qilish to'g'risida qaror qabul qiladi. Arduino mos ravishda boshqaruvchi servo va motorni boshqaradi. Dastur buning uchun standart Arduino servo kutubxonasidan foydalanadi va qo'shimcha kutubxonalar kerak emas.

Avtomobil potentsiometr yordamida tezlikni boshqarishi va devorga tegib ketishi mumkin. Bundan tashqari, agar mashina devorga yaqinlashsa, o'zini to'g'rilay oladi.

1 -qadam: qismlar ro'yxati

Ogohlantirishlar: Men mashinaning o'zi uchun zarur bo'lgan qismlarni kiritmayman, faqat mashinadan tashqari qo'shimcha qismlarni. Buning uchun ESC, motor, shassi, akkumulyator va h.k.lar kerak bo'ladi.

Sizga kerak bo'ladi:

(1) Arduino Uno - nokaut yaxshi ishlaydi

(1) Breadboard - bu loyiha uchun men bitta taxtadan +/- relsni oldim va boshqa kichikroq taxtadan foydalandim. Har qanday o'lcham bajariladi.

(5) HC-SR04 ultratovushli sensorlar

(1) Potansiyometr - avtomobil tezligini boshqarish uchun ishlatiladi

(20) Ayol -erkak Dupont simlari - agar kerak bo'lsa, boshqa simlar uchun uzatuvchi sifatida ko'proq foydalanishni tavsiya qilaman.

Lehim bilan temir

Arduino quvvat manbai - bu holda men ketma -ket simli (6) 1,2v AA batareyalarini ishlatardim. Tashqi telefon va planshet quvvat banklari USB portiga ulanganida ham yaxshi ishlaydi.

Elementlarni bir -biriga mahkamlash uchun ishlatiladigan lenta, issiq elim va/yoki boshqa narsalar

(1) Kalitni almashtirish (ixtiyoriy - men Arduino -ni yoqish va o'chirish uchun foydalanaman)

2 -qadam: Sensorlarni joylashtiring

Birinchidan, siz sensorlarni to'g'ri joylashtirish va mahkamlashni xohlaysiz. Menda (1) oldinga qaragan sensor, (2) 45 graduslik burchakli sensorlar va (2) mashinaning yon tomonlarida sensorlar bor. Yon va old tomon uchun 3D bosma o'rnatish qavslari, va burchakli old datchiklarni mahkamlash uchun issiq elim ishlatilgan, chunki issiq elim o'tkazuvchan emas. Yon va old tomonga o'rnatiladigan qavslarni yuklab olish va 3D bosib chiqarish mumkin.

3 -qadam: Breadboard va potentsiometrni qo'shing

Keyinchalik, siz simlarni ulashdan oldin, non paneli va tezlikni boshqaruvchi potansiyometrni qo'shishni xohlaysiz. Bu erda men mashinaning tanasidagi bo'sh joy tufayli kichik non taxtasini va boshqa non taxtasidan +/- ni ishlatardim, lekin standart non paneli ham yaxshi bo'ladi.

4 -qadam: Hammasini sim bilan ulang

Bu, ehtimol, eng katta qadamdir va bitta noto'g'ri sim avtomobilning to'g'ri ishlamasligiga olib kelishi mumkin. Qo'shimcha ko'rsatma olish uchun yuqoridagi Fritzing diagramasiga qarang.

Arduino -ning 5v -pinini non panelidagi musbat relsga va Arduino -ning GND -pinini salbiy taxtaga ulashdan boshlang.

Keyin, sonar sensorlarni ulang. HC-SR04 datchiklarining har biri to'rtta pim bilan etiketlangan. Ular:

VCC - 5V quvvat

Trig - ultratovush pulsini yuborish uchun tetik

Echo - pulsning davomiyligini o'lchaydigan qabul qilgich

GND - tuproqli pin

Buning uchun ayol-erkak Dupont simlaridan foydalaning. VCC pinlarining har biri musbat non paneliga, GND pinlarining har biri manfiy non paneliga ulangan bo'lishi kerak. Men bu qismning kengaytirgichi sifatida qo'shimcha ayol-erkak Dupont simlarini ishlatardim, chunki menda ba'zi simlar etarlicha uzun emas.

Keyin Trig va Echo pinlarini Arduino -ga ulang. Ular Arduino raqamli pinlariga ulanadi:

Old markaz sensori:

Trig - pin 6

Exo - pin 7

Chap tomon sensori:

Trig - 4

Eko - 5

O'ng tomon sensori:

Trig - 2

Eko - 3

Old chap sensor:

Trig - 10

Eko - 11

Old o'ng sensor:

Trig - 9

Eko - 8

Keyinchalik, rul servosini, ESC motorini va tezlikni boshqarish potentsiometrini sim bilan ulang.

Birinchidan, rul servosidan boshlang. Mening mashinamdagi servoda qizil, to'q sariq va jigarrang simlar bor edi. Ranglar biroz farq qilishi mumkin, lekin ularning hammasi bir xil tarzda o'tkaziladi:

Jigarrang sim (tuproqli) - manfiy non paneliga ulang

Qizil sim (5v kuch) - 5v non paneliga ulang

To'q sariq sim (signal) - Arduino -dagi 13 -pinga ulaning

Dvigatelni boshqaruvchi ESC - yoki elektron tezlikni boshqaruvchi ham xuddi shunday simli. Bunday holda, simlar oq, qizil va qora bo'ladi.

Oq (signal) - Arduino -dagi 12 -pinga ulaning

Qizil (5v) - hech narsaga ulanmang. Dvigatel to'xtab qolganda orqaga oqadigan elektr tokining ko'payishi tufayli 5V ulanmasligi kerak. Siz USB portini yoki, ehtimol, Arduino -ni qovurishingiz mumkin.

Qora (tuproqli) - manfiy non paneliga ulang

Nihoyat, non paneliga ilgari qo'ygan potentsiometrni sim bilan ulang. Ehtimol, biron bir joyda kichik raqamlar bosilgan. U quyidagicha ulanishi kerak:

1 (chap pin) - manfiy non paneliga ulang

2 (o'rta pin) - Arduino -dagi A0 piniga ulaning

3 (o'ng pin) - musbat non paneliga ulanish

Simlar juda tartibsiz ko'rinadi, shuning uchun agar siz simni boshqarishni xohlasangiz, hozir buni qilish vaqti keldi.

5 -qadam: Arduino -ni quvvatlantirish

Keyinchalik, Arduino uchun quvvat echimini o'rnatishni xohlaysiz. Ushbu loyihada ikkita alohida quvvat manbai ishlatiladi: avtomobil uchun batareya va Arduino batareyasi. Bunday holda, men ketma -ket simli (6) 1,2v qayta zaryadlanuvchi AA batareyalarini ishlatardim. Portativ uyali quvvat banklari ham ishlaydi, faqat Arduino USB portiga (masalan, mini-USB) ulanadigan simi borligiga ishonch hosil qiling.

E'tibor bering, 9v batareyalar bu loyihada ishlamaydi. 9v batareyalar qanday ishlab chiqarilganligi sababli, kuchlanish Arduino -ni ishlatish uchun etarli, lekin batareyadan chiqadigan oqim uning tez orada o'lishiga olib keladi. Menda 9v batareyada tasodifiy qayta yuklash bilan bog'liq muammolar bor edi.

Agar siz men foydalangan yechimni ishlatishni tanlasangiz, sizga kerak bo'ladi:

(6) AA batareyalari (ishqoriy batareyalar ham yaxshi ishlaydi)

Barcha (6) batareyalar uchun AA batareya ushlagichlari. Bu juda yaxshi ishlaydi va hatto lehim temiridan foydalanishni talab qilmaydi. Men ishlab chiqarish uchun men rasmda ko'rsatilgandek ikkita batareyali ushlagichni (3) zanjirband qildim, musbat/manfiy simlarni bir-biriga lehimladim, 9V akkumulyator adapteridan shahar quvvat manbaiga uladim va oxirigacha lehimladim. simlar. Keyin men Arduino -ni yoqish va o'chirish qulayligi uchun quvvat manbai bilan ketma -ket quvvat kalitini lehimladim. Bu mutlaqo ixtiyoriy.

6 -qadam: Arduino dasturini yuklang

Keyin dasturni Arduino -ga yuklashingiz kerak bo'ladi. Dasturni bu erdan yuklab oling va Arduino IDE orqali Arduino -ga yuklang.

Kodni o'zgartirishni o'ylaydiganlar uchun men har bir qism nima qilishini tushuntirib beradigan psevdokodni qo'shdim.

25/18/18 EDIT - Men uni ikkita devorning o'rtasida haydash uchun ikkinchi dasturni qo'shdim. Men mashinaga kira olmaganim uchun kodni sinab ko'rish imkoniyatiga ega bo'lmadim, lekin uni sinab ko'rishga jur'at et.

7 -qadam: hamma narsani ulang va yoqing

Nihoyat, siz hamma narsani ulashingiz kerak bo'ladi. Birinchidan, avtomobil akkumulyatorini mashinaga ulang va ESC -ni yoqing. ESC signal berishi kerak, bu Arduino tomonidan "qurollanishga" tayyorligini bildiradi. Keyin Arduino -ni yoqing. ESC uch marta signal berishi kerak va g'ildiraklar aylana boshlaydi. Agar ESC signal bersa, lekin g'ildiraklar aylana boshlamasa, tezlikni oshirish uchun potansiyometrni o'ngga burang. Agar mashina juda tez harakat qilsa, potansiyometrni chapga burang.

Agar potansiyometr kerakli darajada teskari ish qilsa, buni hal qilish uchun siz musbat va manfiy simlarni burishingiz mumkin.

Videoda mashinaning ishlashi, tezlikni qanday o'zgartirish va uni yoqish tartibi ko'rsatilgan.