Sadržaj:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-13 06:57
U ovom Instructableu pokazat ćemo jednu od tehnologija koje se često koriste u autonomnim vozilima: ultrazvučno otkrivanje prepreka.
U automobilima koji se sami voze ova se tehnologija koristi za prepoznavanje prepreka na kratkim udaljenostima (<4 m), na primjer tijekom parkiranja i mijenjanja trake.
Za ovo istraživanje nastojimo izgraditi ploču koja (1) vozi, (2) prepoznaje prepreke i (3) u skladu s tim donosi odluke za svoju rutu.
Konkretno, izgradit ćemo ploču s dva kotača, s ultrazvučnim senzorom sprijeda, koji vozi naprijed kada se ne otkrije prepreka, okreće se kad skoro udari u objekt i obrne se kad se sudar čini neizbježnim
Korak 1: Dobivanje komponenti
Za ovu uputu korištene su sljedeće komponente:
- (A) Oglasna ploča od 830 pinova (1 kom) Može biti dovoljna i manja, ali svakako nabavite kvalitetnu jer su igle na ultrazvučnom senzoru pomalo krhke.
- (B) Arduino UNO (1kom) Odlično funkcionira s zaštitom motora, ne mora biti originalna verzija.
- (E) DAGU DG01D Mini istosmjerni motor s mjenjačem 48: 1 (2 kom) Kad koristite štitnik motora, radit će bilo koji istosmjerni motor od 5 V, međutim, mjenjač u ovoj verziji je koristan jer čini da se kotači okreću lijepo i sporo.
- (F) Plastični kotači (2 kom) U idealnom slučaju pokušajte kupiti kotače koji su izravno kompatibilni s motorom po vašem izboru.
(C) Adafruit motorni štit v2.3 (1kom)
Štitnik motora pojednostavljuje proces povezivanja motora s Arduinom. U usporedbi s petljanjem s otporima i tranzistorima, mnogo je sigurnije za Arduino ploču, pogotovo ako ste početnik. Adafruit Motor Shield dolazi s zasebnim iglama koje je potrebno lemiti na čip.
(D) HC-SR04 ultrazvučni senzor (1 kom)
Ovo je četveropolni senzor. Djeluje tako što šalje kratki ultrazvučni impuls kroz lijevu jedinicu "zvučnika" i sluša (dok mjeri vrijeme) kada se vrati kroz desnu jedinicu "prijemnika".
Također je potrebno: računalo s najnovijim softverom Arduino, lemilica, lim za lemljenje, mala banka za napajanje, neke žice.
Korak 2: Postavljanje kruga
Priključivanje ultrazvučnog senzora
Ultrazvučni senzor sastoji se od četiri igle, nazvane: Vcc, Trig, Echo i Gnd (Ground).
Trig i Echo spojeni su na štit motora na digitalni pin broj 10 i 9. (Prikladni su i drugi digitalni pinovi, sve dok se primjenjuje odgovarajuće kodiranje.)
Vcc i Gnd spojeni su na 5V i Gnd na štitu.
Spajanje istosmjernih motora
DC motori imaju po jednu crnu i crvenu žicu. Ove žice trebaju biti spojene na priključke motora, u ovom primjeru M1 i M2.
Korak 3: Pisanje koda
Učitavanje biblioteke
Prvo, potrebno je preuzeti pravu knjižnicu kako biste mogli koristiti Adafruit Motor Shield v2.3.
U ovoj ZIP datoteci postoji mapa koja se može postaviti u instalacijsku mapu Arduino, u našem slučaju:
C: / Programske datoteke (x86) Arduino / Knjižnice
I svakako mu dajte naziv Adafruit_MotorShield (nakon toga ponovno pokrenite svoj Arduino softver).
Preuzimanje primjera koda
Naš primjer koda 'Selfdriving_Breadboard.ino' dostupan je za preuzimanje.
Postoji nekoliko varijabli koje treba prilagoditi, najvažnije su udaljenosti (u centimetrima) kada se nešto dogodi. U trenutnom kodu, ploča je programirana za kretanje unatrag kada je objekt bliži od 10 centimetara, za rotiranje kada je udaljenost između 10 i 20 centimetara, te za vožnju ravno kada se objekt ne otkrije u 20 centimetara.
Korak 4: Lemljenje igala
Postupak lemljenja sastoji se od četiri koraka.
- (A) Poravnavanje pinova Pobrinite se da postavite sve igle koje dolaze s štitnikom motora na mjesto. To se lako može učiniti postavljanjem štita na vrh Arduino ploče.
- (B) Lemljenje igala Nemojte žuriti s ovim korakom, vrlo je važno da se igle ne lepe jedna uz drugu nakon lemljenja. Najprije lemite vanjske igle kako biste bili sigurni da su igle iskrivljene.
- (C) Postavljanje žica Prilikom korištenja štitnika motora žice također moraju biti lemljene na odgovarajuće pinove. Najbolje je zalijepiti žice u štitnik motora s vrha i lemiti ih na dnu štitnika motora. Kao rezime: za ovaj vodič vodili smo lemljenje žica na digitalne pinove 9 i 10, te na 5V i Gnd pinove.
- (D) Lemljenje žica Sada je vrijeme za lemljenje žica, jednu po jednu. Provjerite jesu li dobro pozicionirani, možda zamolite prijatelja da ih drži dok ih lemite.
Korak 5: Sklapanje samohodne pločice
Nakon lemljenja komponenti i ispitivanja kruga, vrijeme je za konačnu montažu.
U ovom vodiču ploča se ne koristi samo za svoju glavnu funkcionalnost, već i kao okosnica cijelog uređaja. Konačne upute za sastavljanje sastoje se od četiri koraka.
- (A) Spajanje žica Provjerite jesu li kabeli na ispravnom mjestu (provjerite korak 3 za pravilan način povezivanja svega), ne zaboravite dva istosmjerna motora. Imajte na umu gdje želite spojiti komponente.
- (B) Priključivanje senzora Uključite senzor u ploču i provjerite je li pravilno spojen.
- (C) Postavljanje štita Postavite štitnik motora na Arduino UNO ploču. Sada bi bilo izvrsno vrijeme za testiranje sustava prije konačne montaže.
- (D) Učvršćivanje komponenti U ovom koraku uzmite dvostranu traku i pričvrstite istosmjerne motore, Arduino i powerbank na mjesto. U ovom slučaju, Arduino je postavljen naopako ispod matične ploče.
Korak 6: Uspjeli ste
Do sada ćete vjerojatno biti jednako uzbuđeni kao i mi što smo vašu kreaciju odveli na probnu vožnju.
Zabavite se, pokušajte prilagoditi neke parametre kako bi vam najbolje odgovarao.
Hvala vam što slijedite naše upute i javite nam u slučaju bilo kakvih pitanja
-
Potvrda tehnologije
Ultrazvučni senzor koji se koristi u ovom slučaju trebao je imati domet od 4 metra. Međutim, senzor gubi točnost pri većoj udaljenosti većoj od 1,5 metra.
Također, čini se da senzor osjeća neku buku. Korištenjem serijskog monitora za provjeru točnosti udaljenosti, bili su vidljivi vrhovi od oko 3000 (mm), dok je objekt ispred bio udaljen samo nekoliko centimetara. To je vjerojatno posljedica činjenice da ulaz senzora ima kašnjenje u informacijama, pa se izlaz povremeno izobličuje.