Өртке қарсы робот: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Бұл жобада біз жалынды қуып шығатын және желдеткіштен ауаны үрлеу арқылы сөндіретін өрт сөндіру роботын жасамақпыз.

Бұл жобаны аяқтағаннан кейін сіз PICO -мен жалын сенсорларын қалай қолдану керектігін, олардың шығыс мәнін қалай оқу керектігін және Дарлингтон сенсорларын тұрақты ток қозғалтқыштарымен қалай қолдану керектігін білесіз. Бұл, әрине, өте жақсы өрт сөндіру роботымен бірге.

Жабдықтар

• PICO
• Жалын сенсоры
• Тұрақты DC қозғалтқышы
• Шағын винт
• L298N H-көпірлі мотор жүргізушісі
• PCA9685 12 биттік 16 каналды PWM драйвері
• 2WD робот шасси жиынтығы
• Мини нан тақтасы
• Өткізгіш сымдар
• Бұрандалар мен жаңғақтар

1 -қадам: жалын сенсорын PICO -ға қосу

Өртті сөндіру роботының ең маңызды бөлігінен бастайық, ол - өрт болған кезде оларды анықтау. Сондықтан біз өртті анықтауға жауапты компоненттерден бастаймыз, бірақ оны жасамас бұрын, біз 2WD робот шасси жинағын жинап алайық, өйткені біз оған робот жасаймыз.

Біз бұл жобада 3 жалын датчиктерін қолданамыз және роботтың оқуын қолдана отырып, өз бетінше қозғалатын боламыз, біз бұл сенсорларды робот шассиінің ортасына, солына және оң жағына орналастырамыз. Олар жалын көзін дәл белгілеп, сөндіруге мүмкіндік беретін етіп орналастырылады.

Жалын сенсорларын қолдануды бастамас бұрын, олардың қалай жұмыс істейтіні туралы сөйлесейік: жалын сенсорының модульдері негізінен инфрақызыл қабылдағыш жарық диодтарынан жасалған, олар жалыннан шығатын инфрақызыл сәулені анықтай алады және деректерді сандық немесе аналогтық кіріс ретінде жібереді. Егер біз сандық шығуды жіберетін жалын сенсорын қолданатын болсақ.

Жалын сенсоры модулінің түйреуіштері:

• VCC: оң 5 вольт, PICO VCC түйреуішімен қосылған.
• GND: теріс түйреуіш, PICO GND түйреуішімен қосылған.
• D0: PICO қалаған цифрмен қосылған сандық шығыс түйреуіші.

Бәрінің дұрыс жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін сымдар мен код логикасын тексеру үшін оны PICO -ға қосайық. Жалын датчиктерін қосу өте оңай, тек сенсорлардың VCC мен GND -ті VCC -ге және PICO -ның GND -не қосыңыз, содан кейін шығыс түйреуіштерін келесідей жалғаңыз:

• D0 (оң жақ жалын сенсоры) → A0 (PICO)
• D0 (орта жалын сенсоры) → A1 (PICO)
• D0 (сол жақ жалын сенсоры) → A2 (PICO)

2 -қадам: PICO -ны жалын сенсорларымен кодтау

Енді бізде жалын сенсорлары PICO -ға қосылғандықтан, қай жалын сенсорының алдында жалын барын және қайсысы жоқ екенін білу үшін кодтауды бастайық.

Код логикасы:

• PICO A0, A2 және A3 түйреуіштерін INPUT түйреуіштері ретінде орнатыңыз
• Әр сенсордың шығыс мәнін оқыңыз
• Әр сенсордың шығыс мәнін сериялық мониторға басып шығарыңыз, осылайша біз бәрі дұрыс жұмыс істеп тұрғанын немесе болмайтынын анықтай аламыз.

Назар аударыңыз, біздің сенсорлар өртті сезгенде «0» көрсеткіші төмен, ал өртті сезбеген кезде «1» көрсеткіші жоғары.

Кодты тексеру үшін сериялық мониторды ашып, оның алдында от болған кезде оның қалай өзгеретінін қараңыз. Тіркелген суреттерде жалын мүлдем жоқ, ал ортаңғы сенсордың алдында бір жалынның көрсеткіштері бар.

3 -қадам: желдеткішті қосу

Өрт сөндіруші роботты тиімді ету үшін оның өртті сөндіру қабілеті болуы керек, сондықтан біз өртті көздейтін желдеткіш құрамыз және оны сөндіреміз. Біз бұл желдеткішті винті бар шағын тұрақты ток қозғалтқышының көмегімен жасаймыз.

Сонымен, тұрақты ток қозғалтқыштарын қосудан бастайық. Тұрақты ток қозғалтқыштарының ток күші жоғары, сондықтан біз оларды PICO -мен тікелей байланыстыра алмаймыз, өйткені ол GPIO түйреуішіне 40 мА ғана ұсына алады, ал қозғалтқышқа 100 мА қажет. Сондықтан біз оны қосу үшін транзисторды пайдалануымыз керек, және біз TIP122 транзисторын қолданатын боламыз, өйткені біз оны PICO беретін токты қозғалтқышқа қажетті мөлшерге дейін көтеру үшін қолдана аламыз.

Біз PICO -ға зиян келтірместен қозғалтқышты қажетті қуатпен қамтамасыз ету үшін тұрақты ток қозғалтқышы мен сыртқы «PLACE HOLDER» батареясын қосамыз.

Тұрақты ток қозғалтқышы келесі түрде қосылуы керек:

• Негізгі түйреуіш (TIP122) → D0 (PICO)
• Коллекторлық түйреуіш (TIP122) → Тұрақты ток қозғалтқышының сымы «Тұрақты ток қозғалтқыштарында полярлық жоқ, сондықтан қандай өткізгіш маңызды емес»
• Эмиттер түйреуі (TIP122) → GND
• Тұрақты ток қозғалтқышының бос сымы → Сыртқы батареяның оң (қызыл сымы)

Батареяның GND -ті PICO -ның GND -мен қосуды ұмытпаңыз, ол қосылмаған сияқты, схема мүлде жұмыс істемейді

Желдеткіштің кодының логикасы: код өте қарапайым, біз тек ортаңғы сенсордың көрсеткіші жоғары болғанда желдеткішті қосу керек кодты өзгертеміз, ал ортаңғы сенсордың көрсеткіші төмен болғанда желдеткішті өшіреміз.

4 -қадам: роботтық автомобиль қозғалтқыштарын қосу

Енді біздің робот өртті анықтай алады және оны тікелей алдында тұрған кезде желдеткішпен сөндіре алады. Роботқа оны жылжытуға және оны оттың алдында орналастыруға мүмкіндік беретін уақыт келді, сондықтан ол оны сөндіре алады. Біз қазірдің өзінде 2WD робот шасси жиынтығын қолданамыз, ол 2 берілісті тұрақты токпен бірге келеді.

Тұрақты ток қозғалтқышының жұмыс жылдамдығы мен бағытын басқару үшін сізге қозғалтқыштың жұмыс жылдамдығы мен бағытын басқара алатын қозғалтқыштың модулі болып табылатын L298N H көпірлі қозғалтқыштың драйверін пайдалану қажет. сыртқы қуат көзінен.

L298N мотор драйверіне қозғалтқыштардың айналу бағытын басқару үшін 4 цифрлық кіріс қажет, ал қозғалтқыштардың айналу жылдамдығын басқару үшін 2 PWM кірісі қажет. Өкінішке орай, PICO -да қозғалтқыштың айналу бағытын да, жылдамдығын да басқара алмайтын жалғыз PWM шығыс түйреуіші бар. Бұл жерде біз PCA9685 PWM түйреуіштерін кеңейту модулін PICO PWM -ді біздің қажеттіліктерімізге сәйкес көбейту үшін қолданамыз.

Енді сымдар біршама қиын болды, өйткені біз оларды басқару үшін 2 модульмен бірге 2 жаңа қозғалтқышты қосамыз. Егер сіз берілген схемалар мен қадамдарды орындасаңыз, бұл қиын болмайды:

PCA9685 PWM модулінен бастайық:

• Vcc (PCA9685) → Vcc (PICO)
• GND (PCA9685) → GND
• SDA ((PCA9685) → D2 (PICO)
• SCL (PCA9685) → D3 (PICO)

Енді L298N қозғалтқыш драйвер модулін қосамыз:

Оны қуат көзіне қосудан бастайық:

• +12 (L298N модулі) → Оң қызыл сым (батарея)
• GND (L298N модулі) → GND

Қозғалтқыштардың айналу бағытын басқару үшін:

• In1 (L298N модулі) → PWM 0 істікшесі (PCA9685)
• In2 (L298N модулі) → PWM 1 істікшесі (PCA9685)
• In3 (L298N модулі) → PWM 2 істікшесі (PCA9685)
• In4 (L298N модулі) → PWM 3 істікшесі (PCA9685)

Қозғалтқыштың айналу жылдамдығын бақылау үшін:

• қосуA (L298N модулі) → PWM 4 істікшесі (PCA9685)
• enableB (L298N модулі) → PWM 5 істікшесі (PCA9685)

L298N мотор драйвері реттелетін +5 вольтты шығара алады, біз оны PICO қосу үшін қолданамыз:

+5 (L298N модулі) → Vin (PICO)

Егер PICO USB арқылы қосылған болса, бұл түйреуішті қоспаңыз

Енді бізде бәрі қосылғандықтан, біз роботты жалынға тікелей қарайтын етіп және желдеткішті қосатын етіп бағдарламалаймыз.

5 -қадам: кодты аяқтау

Енді бізде бәрі дұрыс қосылғандықтан, оны кодтау уақыты келді, сондықтан ол да жұмыс істейді. Және бұл біздің кодтың орындалуын қалайтын нәрселер:

Егер ол өртті тура сезсе (ортаңғы сенсор отты сезеді), онда робот белгіленген қашықтыққа жеткенше және желдеткішті қосқанша оған қарай жылжиды

Егер ол роботтың оң жағындағы өртті сезсе (оң жақ сенсор отты сезеді), онда робот от роботтың алдында тұрғанша айналады (ортаңғы сенсор), содан кейін белгіленген қашықтыққа жеткенше оған қарай жылжиды. және желдеткішті қосады

Егер ол роботтың сол жағындағы өртті сезсе, ол жоғарыдағыдай әрекет етеді. Бірақ ол оңға емес, солға бұрылады.

Егер өрт сезілмесе, барлық сенсорлар роботты тоқтатып, жоғары мән береді.

6 -қадам: Сіз дайынсыз

Бұл жобада біз сенсордың шығуын оқу және соған байланысты әрекет етуді, Дарлингтон транзисторын тұрақты ток қозғалтқыштарымен, тұрақты ток қозғалтқыштарын басқаруды үйрендік. Біз барлық білімімізді өрт сөндіру роботын қосымша ретінде қолдандық. Қандай керемет х)

Түсініктемелерде немесе mellbell.cc веб -сайтында туындауы мүмкін сұрақтарыңызды қоюдан тартынбаңыз. Және әдеттегідей жасай беріңіз:)