รถยนต์ขับเองจาก Arduino: 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ยินดีต้อนรับสู่ Instructable แรกของฉัน

ดังนั้น เมื่อเร็วๆ นี้ฉันจึงได้รับมอบหมายโครงการรถยนต์ขับเองเป็นโครงการภาคเรียนของฉัน ในโครงการนี้ งานของฉันคือการออกแบบรถยนต์ที่สามารถดำเนินการดังต่อไปนี้:

• สามารถควบคุมด้วยคำสั่งเสียงผ่านโทรศัพท์ Android
• หลีกเลี่ยงอุปสรรคและอุปสรรค
• ขับเองได้.
• อย่าขยับถ้าถูกขอให้ย้าย แต่มีอุปสรรค

สุจริตฉันไม่รู้ว่าสิ่งเหล่านี้ทำงานอย่างไรอย่างที่ฉันไม่เคยเป็นมาก่อน สิ่งเดียวที่ฉันรู้คือฉันต้องใช้ Arduino หรือ Raspberry pi

ดังนั้นฉันจึงเริ่มด้วย google ฉันรู้ว่ามีโครงการประเภทนี้อยู่แล้วบนอินเทอร์เน็ตที่มีรหัสที่สมบูรณ์ แต่ปัญหาที่ฉันเผชิญคือ โครงการต่างๆ แยกจากกันสำหรับสิ่งที่ฉันต้องทำให้สำเร็จในโครงการของฉัน สิ่งที่ดีคือภาษาการเขียนโปรแกรมของ Arduino นั้นใช้ C และโปรเจ็กต์ที่มีอยู่บนอินเทอร์เน็ตนั้นส่วนใหญ่เป็น Arduino เนื่องจากฉันเก่ง C/C++ ดังนั้นฉันจึงเลือก Arduino และตัดสินใจเข้าใจการทำงาน

หลังจากเข้าใจทุกอย่างแล้ว สิ่งแรกที่ฉันต้องทำคือทำรายการส่วนประกอบที่ฉันต้องการ นี่คือรายการ:

เสบียง

• Arduino UNO R3
• อดาฟรุ๊ต มอเตอร์ชิลด์ V2
• โครงรถหุ่นยนต์ 4 ล้อ
• อัลตราโซนิกเซนเซอร์ (HCSR-04)
• ไมโครเซอร์โว 9G
• ที่วางเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก
• โมดูลบลูทูธ HC-05
• สายจัมเปอร์

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบและการทำงาน

ตอนนี้เรามีรายการส่วนประกอบที่จำเป็นในการสร้างโปรเจ็กต์นี้ มาดูการทำงานและทางเลือกอื่นกันดีกว่า

ก่อนอื่นเราจะใช้บอร์ด Arduino UNO เนื่องจากเราทราบดีว่า Arduino เป็นตัวควบคุมหุ่นยนต์ของเรา ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีการแนะนำเพื่อดำเนินการต่อ เราสามารถใช้บอร์ดที่เข้ากันได้กับ UNO แต่แนะนำให้ใช้ Arduino/GENUINO UNO

องค์ประกอบที่สองของ Smart Car ของเราคือ Adafruit Motor Shield คุณอาจเคยได้ยิน Adafruit Motor Shield มาก่อน ข้อได้เปรียบหลักของการใช้ motorshield นี้คือ มันมีห้องสมุดที่มีฟังก์ชั่นที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ซึ่งหมายความว่าในขณะที่ทำงานกับมัน เราจะไม่ต้อง เข้าสู่กระบวนการทำงานอย่างมาก มันจะเป็น plug-n-play สำหรับเราในระหว่างโครงการ สามารถใช้ไดรเวอร์มอเตอร์ L298N เป็นทางเลือกแทน AF Motorshield ได้ แต่อาจต้องเปลี่ยนโค้ด

ก้าวต่อไปเราจะใช้โครงรถหุ่นยนต์ 4 ล้อ ที่นี่ตัวถัง 2 ล้อยังใช้งานได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนรหัสเลยจะได้ไม่เป็นไร แต่สำหรับการทำงานที่ดีขึ้นแนะนำคือ 4 ล้อ มอเตอร์และล้อ BO 4 ตัวมาพร้อมกับแชสซี แต่สิ่งเดียวที่จำเป็นต้องเปลี่ยนคือเชื่อมต่อมอเตอร์สองตัวของแต่ละด้านเข้าด้วยกันเพื่อให้ทำงานที่สัญญาณเดียวกันและทำเช่นเดียวกันกับอีกด้านหนึ่ง

HCSR-04 (Ultrasonic Sensor) จะถูกนำมาใช้ในการตรวจจับสิ่งกีดขวางหรือกำแพงในเส้นทางของรถ เพื่อให้เราสามารถตัดสินใจได้อย่างชาญฉลาดเพื่อหลีกเลี่ยงการชน ที่ยึดเซ็นเซอร์อัลตร้าโซนิคจะถูกนำมาใช้เพื่อติดตั้งเซ็นเซอร์บนเซอร์โวมอเตอร์ของเรา มาแล้วเซอร์โว Part ครับ เซอร์โวมอเตอร์เป็นส่วนสำคัญเพราะจะช่วยให้เราตัดสินใจได้ในขณะเลี้ยวรถ เมื่อรถจะอยู่ในโหมดขับเองหรือรับคำสั่ง "เลี้ยวซ้าย/ขวา" รถจะไม่วิ่ง มอเตอร์จะย้ายเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกก่อนเพื่อดูว่ามีอุปสรรค์หรือไม่ ถ้าใช่ก็จะหยุดและปฏิเสธที่จะทำงาน สิ่งนี้สามารถประหยัดแบตเตอรี่ได้มากเพราะเรามี DC-Motors 4 ตัวและใช้งานเซอร์โวก่อนที่จะเป็นการเคลื่อนไหวที่ชาญฉลาด

โมดูล Bluetooth (HC-05) ตามที่เราทราบจะใช้เพื่อสร้างการเชื่อมต่อระหว่างหุ่นยนต์และสมาร์ทโฟนของเราผ่านแอปเฉพาะ ซึ่งจะใช้เพื่อส่งคำสั่งไปยังหุ่นยนต์ของเราผ่านการเชื่อมต่อแบบไร้สาย

การเลือกแบตเตอรี่ที่ดีเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่ดีขึ้นของเครื่องจักร และหากไม่มีแบตเตอรี่ที่ดี คุณจะเสียเงินเปล่า ในขณะที่ทำงานในโครงการใดก็ตาม ให้คำนึงถึงความต้องการพลังงานของโปรเจ็กต์ของคุณเสมอ ซึ่งเป็นข้อผิดพลาดเดียวกันกับที่ฉันทำขณะทำงานด้วย โปรเจ็กต์นี้กับฉันจบลงด้วยการใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้ 6 ก้อนซึ่งราคาประมาณ 16 ดอลลาร์โดยเปล่าประโยชน์ สิ่งที่คุณต้องทำคือใช้แบตเตอรี่ Li-po หรือ Li-ion เพื่อเพิ่มพลังให้โปรเจ็กต์ของคุณ ใช้แบตเตอรี่แยก 2 ก้อนสำหรับ Arduino และอีกก้อนสำหรับ Motor Shield ของคุณ

ขั้นตอนที่ 2: การประกอบหุ่นยนต์ของเรา

ในส่วนนี้ เราจะเริ่มเชื่อมต่อส่วนประกอบต่างๆ เข้าด้วยกัน และเริ่มสร้างหุ่นยนต์ของเรา

การประกอบแชสซี:

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามอเตอร์อยู่ด้านล่างแชสซีและไม่ได้ประกบระหว่างกัน ด้วยวิธีนี้ เราจึงสามารถสร้างพื้นที่ว่างให้ส่วนประกอบของเราอยู่ระหว่างแชสซีโดยไม่รบกวนมอเตอร์หรือล้อ

หลังจากติดมอเตอร์แล้วเราจะย้ายไปที่จุดเชื่อมต่อ ก่อนอื่นเราจะทำการเชื่อมต่อทั้งหมดกับ Arduino จากนั้นเราจะทำงานกับ Motor Shield ของเรา

โมดูลบลูทูธ HC-05:

// คำจำกัดความของพินสำหรับ HC-05#define HC05_PIN_RXD 12 // RX ของ Arduino #define HC05_PIN_TXD 13 // TX ของ Arduino

• TX พิน 12
• RX พิน 13
• GND GND
• VCC 5V บน Arduino

ปล่อยให้หมุดอื่น ๆ ทั้งหมดเป็นอยู่

HC-SR04 อัลตราโซนิกเซนเซอร์:

// คำจำกัดความของพินสำหรับ Ultrasonic Sensor

#define HCSR04_PIN_TRIG 7 // Trig Pin #define HCSR04_PIN_ECHO 8 // หมุดสะท้อน

• Trig Pin7
• Echo Pin 8
• GND GND
• VCC 5V บน Arduino

นั่นคือสำหรับส่วน Arduino

ขั้นตอนที่ 3: การตั้งค่า Adafruit Motor Shield

มาถึงส่วนหลักที่โปรเจ็กต์ของเราจะเริ่มแสดงสด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟที่เชื่อมต่อกับ Arduino ไม่มีหมุด เพียงแค่ฉีกหมุดและใส่ทองแดงในหมุด Arduino เพื่อให้เราสามารถเสียบ Motorshield ของเราเข้ากับมันได้

วาง Adafruit Motor Shield ไว้เหนือ Arduino ในลักษณะที่หมุดทั้งหมดของมอเตอร์ชิลด์ของเราอยู่ภายในส่วนหัวของ Arduino ตัวเมีย ดูภาพด้านบน และเมื่อคุณเชื่อมต่อ Motor Shield ของคุณแล้ว ก็ถึงเวลาเชื่อมต่อส่วนประกอบที่เหลือเข้ากับมัน

ขั้นตอนที่ 4: เชื่อมต่อมอเตอร์

แอป " loading="lazy" ที่เราจะใช้ในโปรเจ็กต์นี้คือ Arduino BlueControl ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ใช้เฉพาะแอปนี้เนื่องจากเราไม่ได้ใช้คำสั่งแบบฮาร์ดโค้ดและแอปนี้สามารถกำหนดค่าได้ตามต้องการ

ตอนนี้เพิ่มพลังให้ Robot ของคุณและเปิดแอพ เปิดบลูทูธและรอให้ HC-05 ปรากฏขึ้น ทันทีที่ HC-05 แสดงการเชื่อมต่อและพิมพ์รหัสผ่าน ค่าเริ่มต้นคือ '1234' ในกรณีส่วนใหญ่ หรือ '0000' มิฉะนั้น

หลังจากเชื่อมต่อแล้วเราต้องกำหนดค่าแอพของเรา

ในการกำหนดค่าแอพเพียงแตะที่ไอคอนรูปเฟืองที่มุมบนขวาและกำหนดค่าตามที่แสดงในวิดีโอ: