Автокөлік автокөлігі: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Өздігінен жүретін автономды автокөліктердің пайда болуымен мен өзімнің жеке автокөлігімді жасауды шешуді шештім. Бұл жоба инженерлік дизайн мен әзірлеу және робототехника сабақтарында менің негізгі жобам болды және STEM байқауында үздік автономды көлік үшін марапатқа ие болды.

Мен нөлден бастаудың орнына менде бар RC автокөлігін пайдалануды жөн көрдім және оны RedBoard Arduino Uno тақтасымен жұптадым. Мен Arduino -ны таңдау мен бағдарламалаудың қарапайымдылығына байланысты таңдадым.

Бұл көлікте моторы бар Redcat Racing 03061 шашырауға төзімді ESC бар. ESC машинамен бірге келген контроллердің көмегімен бағдарламаланған. Мен мұны щеткасыз қозғалтқышпен тексерген жоқпын, өйткені бізде қолда жоқ, бірақ кез келген адам бұл жобаны щеткасыз қозғалтқышпен қолдана алады.

Қысқаша айтқанда, бұл машина (5) HC-SR04 ультрадыбыстық датчиктерінің деректерін жинайды. Бұл деректер Arduino -ға оралады, онда ол қалай қозғалу туралы шешім қабылдайды. Содан кейін Arduino рульдік серво мен қозғалтқышты басқарады. Бағдарлама стандартты Arduino сервистік кітапханасын пайдаланады және қосымша кітапханалар қажет емес.

Автокөлік потенциометрдің көмегімен айнымалы жылдамдықты басқара алады және қабырғаға тиген кезде тірек болады. Сонымен қатар, егер ол қабырғаға тым жақындап кетсе, өзін түзете алады.

1 -қадам: бөлшектер тізімі

Жауапкершіліктен бас тарту: Мен автокөліктің өзіне қажетті бөлшектерді қоспаймын, тек машинадан тыс қосымша бөлшектерді қосамын. Бұл үшін ESC, мотор, шасси, аккумулятор және т.б. қажет болады.

Саған қажет болады:

(1) Ардуино Уно - нокаут жақсы өтеді

(1) Нан тақтасы - бұл жоба үшін мен бір нан тақтасынан +/- рельсін алып, басқа кішкене тақтаны қолдандым. Кез келген өлшем жасайды.

(5) HC-SR04 ультрадыбыстық датчиктер

(1) Потенциометр - автомобильдің жылдамдығын бақылау үшін қолданылады

(20) Әйел -еркек Дюпонт сымдары - қажет болған жағдайда басқа сымдар үшін ұзартқыш ретінде пайдалануды ұсынамын.

Дәнекерленген дәнекерленген темір

Arduino қуат көзі - бұл жағдайда мен сериялы (6) 1,2В АА батареяларын қолдандым. Сыртқы телефондар мен планшеттік қуат банктері USB портына қосылған кезде жақсы жұмыс істейді.

Лента, ыстық желім және/немесе заттарды бекіту үшін қолданылатын кез келген басқа заттар

(1) ауысу қосқышы (міндетті емес - мен оны Arduino қосу және өшіру үшін қолданамын)

2 -қадам: сенсорларды орналастырыңыз

Алдымен сенсорларды дұрыс орналастыру және бекіту керек. Менде (1) алға қаратылған сенсор, (2) шамамен 45 градус бұрыштағы сенсорлар және (2) машинаның бүйірлерінде сенсорлар бар. Мен бүйірлері мен алдыңғы жағы үшін 3D басып шығаратын бекіткіш кронштейндер және ыстық желім өткізгіш емес болғандықтан, бұрыштық алдыңғы сенсорларды бекіту үшін ыстық желім қолдандым. Бүйірлік және алдыңғы жаққа арналған бекіту кронштейндерін жүктеуге және 3D басып шығаруға болады.

3 -қадам: Нан тақтасы мен потенциометрді қосыңыз

Әрі қарай, сіз сымды бастамас бұрын тақтаны және жылдамдықты реттейтін потенциометрді қосқыңыз келеді. Бұл жерде мен кішкене нан тақтасын және машинаның корпусындағы бос орынға байланысты басқа нан тақтасынан +/- қолдандым, бірақ стандартты тақта да жақсы жұмыс істейді.

4 -қадам: Барлығын сыммен қосыңыз

Бұл, бәлкім, ең үлкен қадам және бір дұрыс емес сым автомобильдің дұрыс жұмыс істемеуіне әкелуі мүмкін. Қосымша нұсқаулар алу үшін жоғарыдағы Фритзинг диаграммасын қараңыз.

Ардуиноның 5В штырын нан тақтасындағы оң рельске және Arduino -ның GND істікшесін нан тақтасының теріс рельсіне жалғаудан бастаңыз.

Әрі қарай, дыбыс датчиктерін қосыңыз. HC-SR04 датчиктерінің әрқайсысында төрт түйреуіш таңбаланған. Олар:

VCC - 5В қуаты

Триг - ультрадыбыстық импульсті жіберуге арналған триггер

Импульстің ұзақтығын өлшейтін жаңғырық

GND - жерге тұйықталу

Ол үшін әйелдер мен ерлерге арналған Дюпон сымдарын қолданыңыз. VCC түйреуіштерінің әрқайсысы оң тақтаның рельсіне, ал GND штепсельдерінің әрқайсысы теріс нан тақтасына қосылуы керек. Мен осы бөліктің ұзартқышы ретінде қосымша әйелдер мен ерлерге арналған Дюпонт сымдарын қолдандым, себебі кейбір сымдардың ұзындығы жеткіліксіз болды.

Содан кейін Trig және Echo түйреуіштерін Arduino -ға қосыңыз. Олар Arduino цифрлық түйреуіштеріне келесідей қосылады:

Алдыңғы орталық сенсор:

Триг - 6 түйреуіш

Жаңғырық - түйреуіш 7

Сол жақ сенсор:

Триг - 4

Жаңғырық - 5

Оң жақ сенсор:

Триг - 2

Жаңғырық - 3

Алдыңғы сол жақ сенсор:

Триг - 10

Эхо - 11

Оң жақ алдыңғы сенсор:

Триг - 9

Жаңғырық - 8

Содан кейін рульдік сервоға, ESC қозғалтқышына және жылдамдықты бақылау потенциометріне сым қосыңыз.

Алдымен рульдік серводан бастаңыз. Менің көлігімдегі серво қызыл, қызғылт сары және қоңыр сымдар болды. Түстер аздап өзгеруі мүмкін, бірақ олардың барлығы бірдей сыммен қосылады:

Қоңыр сым (жерге қосылған) - теріс тақтайшаға қосылыңыз

Қызыл сым (5в қуат) - 5В нан тақтасына қосылыңыз

Қызғылт сары сым (сигнал) - Arduino құрылғысындағы 13 -істікке қосылыңыз

Қозғалтқышты басқаратын ESC немесе электронды жылдамдық реттегіші сымға ұқсас. Бұл жағдайда сымдар ақ, қызыл және қара болады.

Ақ (сигнал) - Arduino құрылғысындағы 12 -ші істікке қосылыңыз

Қызыл (5в) - ештеңеге қосылмаңыз. Қозғалтқыш тоқтаған кезде артқа қарай ағатын электр энергиясының көтерілуіне байланысты 5В қосылмауы керек. Сіз USB портын немесе мүмкін Arduino қуыруға болады.

Қара (жер) - теріс тақтайшаға қосылыңыз

Ақырында, нан тақтасына ертерек қойған потенциометрді сыммен қосыңыз. Аздаған сандар бір жерде басылған шығар. Ол келесідей қосылуы керек:

1 (сол жақ түйреуіш) - теріс тақтайшаға қосылыңыз

2 (орта штырь) - Arduino құрылғыңыздағы A0 түйреуішіне қосылыңыз

3 (оң жақ түйреуіш) - оң тақтайшаға қосылыңыз

Сымдар өте нашар көрінеді, сондықтан егер сіз сыммен жұмыс жасағыңыз келсе, дәл қазір мұны істеу керек.

5 -қадам: Arduino -ны қуаттандыру

Содан кейін сіз Arduino үшін қуат шешімін орнатқыңыз келеді. Бұл жобада екі бөлек қуат көзі пайдаланылады: автомобильге арналған батарея және Arduino батареясы. Бұл жағдайда мен сериялы (6) 1.2В зарядталатын АА батареяларын қолдандым. Портативті ұялы телефондар жұмыс істейді, тек Arduino USB портына (мысалы, шағын USB) қосылатын кабельдің болуын тексеріңіз.

Назар аударыңыз, 9В батареялары бұл жобамен жұмыс істемейді. 9 вольтты аккумуляторларды жобалаудың арқасында кернеу Arduino -ны іске қосуға жеткілікті, бірақ батареядан шығатын ток оның тез арада өлуіне әкеледі. Менде 9в батареяда кездейсоқ қайта жүктеуге қатысты мәселелер болды.

Егер сіз мен қолданған шешімді қолдануды шешсеңіз, сізге қажет:

(6) АА батареялары (сілтілі батареялар жақсы жұмыс істейді)

Барлық (6) батареяға арналған AA батарея ұстағыштары. Бұл өте жақсы жұмыс істейді және сізге дәнекерлеу үтігін қолдануды қажет етпейді. Мен жасаған өнім үшін мен суреттегідей екі батареялы ұстағыштарды (3) тізбектей жалғадым, оң/теріс сымдарды бірге дәнекерледім, 9В батарея адаптерінен тұрақты ток ашасын алып, соңына дейін оң және теріс дәнекерледім. сымдар. Содан кейін мен Arduino -ны қосуды және өшіруді жеңілдету үшін қуат көзімен бірге қуат қосқышын дәнекерледім. Бұл мүлдем міндетті емес.

6 -қадам: Arduino бағдарламасын жүктеңіз

Содан кейін сізге Arduino бағдарламасын жүктеу қажет болады. Бағдарламаны осы жерден жүктеп алып, Arduino IDE арқылы Arduino -ға жүктеңіз.

Кодты өзгертуді ойлайтындар үшін мен әр бөліктің не істейтінін түсіндіретін псевдокодты қостым.

EDIT 25.09.18 - Мен оны екі қабырғаның ортасында жүргізетін екінші бағдарламаны қостым. Менде көлікке қол жетпегендіктен кодты сынап көруге мүмкіндік болмады, бірақ онымен тәжірибе жасаудан тартынбаңыз.

7 -қадам: Барлығын қосыңыз және қосыңыз

Ақырында, сіз бәрін қосуыңыз керек. Алдымен автокөліктің аккумуляторын көлікке қосып, ESC қосыңыз. ESC Arduino -мен «қарулануға» дайын екенін білдіретін дыбыстық сигнал беруі керек. Содан кейін Arduino -ны қосыңыз. ESC үш рет дыбыстық сигнал беруі керек, ал дөңгелектер бұрыла бастайды. Егер ESC дыбыстық сигнал берсе, бірақ доңғалақтар бұрыла бастамаса, жылдамдықты арттыру үшін потенциометрді оңға бұрыңыз. Егер машина тым жылдам қозғалса, потенциометрді солға бұрыңыз.

Егер потенциометр керісінше жұмыс жасаса, оны шешу үшін оң және теріс сымдарды аударуға болады.

Бейнеде машинаның жұмысы, жылдамдықты қалай өзгерту керектігі және оны қосу тәртібі көрсетілген.