TfCD - Samovozeča plošča: 6 korakov (s slikami)

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:09

V tem navodilu bomo prikazali eno od tehnologij, ki se pogosto uporabljajo v avtonomnih vozilih: ultrazvočno zaznavanje ovir.

V samovozečih avtomobilih se ta tehnologija uporablja za prepoznavanje ovir na kratki razdalji (<4 m), na primer med parkiranjem in preklapljanjem na pas.

Za to raziskovanje želimo ustvariti načrt, ki (1) vozi, (2) prepozna ovire in (3) se ustrezno odloča za svojo pot.

Natančneje, zgradili bomo dvokolesno ploščico z ultrazvočnim senzorjem spredaj, ki se pelje naprej, ko ni zaznana ovira, se obrne, ko skoraj zadene predmet, in se obrne, ko se zdi, da je trčenju neizogibno

1. korak: Pridobite komponente

Za to navodilo so bile uporabljene naslednje komponente:

• (A) 830 -polna plošča (1 kos) Morda bo zadostovala manjša, vendar poskrbite, da boste dobili kakovostno, saj so zatiči na ultrazvočnem senzorju nekoliko krhki.
• (B) Arduino UNO (1 kos) Odlično deluje s ščitom motorja, ni nujno, da je izvirna različica.

(C) Adafruit Motor Shield v2.3 (1 kos)

Motorni ščit poenostavi postopek povezovanja motorjev z Arduinom. V primerjavi z odpravljanjem uporov in tranzistorjev je za ploščo Arduino veliko varnejše, še posebej, če ste začetnik. Motorni ščit Adafruit ima ločene zatiče, ki jih je treba spajkati na čip.

(D) Ultrazvočni senzor HC-SR04 (1 kos)

To je štiri -polni senzor. Deluje tako, da pošlje kratek ultrazvočni impulz skozi levo enoto "zvočnika" in posluša (med merjenjem časa), ko pride nazaj skozi desno "sprejemno" enoto.

• (E) DAGU DG01D Mini enosmerni motor z menjalnikom 48: 1 (2 kosa) Pri uporabi motornega ščita bo deloval kateri koli 5 V enosmerni motor, vendar je menjalnik v tej različici koristen, saj omogoča, da se kolesa lepo in počasi obračajo.
• (F) Plastična kolesa (2 kosa) V idealnem primeru poskusite kupiti kolesa, ki so neposredno združljiva z motorjem po vaši izbiri.

Potrebni so tudi: računalnik z najnovejšo programsko opremo Arduino, spajkalnik, spajkalnik, majhna banka za napajanje, nekaj žic.

2. korak: Nastavitev vezja

Priključitev ultrazvočnega senzorja

Ultrazvočni senzor je sestavljen iz štirih zatičev, imenovanih: Vcc, Trig, Echo in Gnd (Ground).

Trig in Echo sta na ščit motorja povezana s številkami 10 in 9. Digitalni pin (primerni so tudi drugi digitalni zatiči, če je uporabljeno ustrezno kodiranje.)

Vcc in Gnd sta priključena na 5V in Gnd na ščitu.

Priključitev enosmernih motorjev

DC motorji imajo črno in rdečo žico. Te žice je treba priključiti na vrata motorja, v tem primeru M1 in M2.

3. korak: Pisanje kode

Nalaganje knjižnice

Najprej morate prenesti pravo knjižnico, če želite uporabljati Adafruit Motor Shield v2.3.

V tej datoteki ZIP je mapa, ki jo lahko vstavimo v namestitveno mapo Arduino, v našem primeru:

C: / Program files (x86) Arduino / Libraries

Poimenujte ga Adafruit_MotorShield (nato znova zaženite programsko opremo Arduino).

Prenos primera kode

Naš primer kode 'Selfdriving_Breadboard.ino' je na voljo za prenos.

Obstaja več spremenljivk, ki jih je treba prilagoditi, najpomembneje pa so razdalje (v centimetrih), ko se nekaj zgodi. V trenutni kodi je bila plošča programirana za vzvratno vožnjo, ko je predmet bližje 10 centimetrov, za vrtenje, ko je razdalja med 10 in 20 centimetri, in za vožnjo naravnost, če v 20 centimetrih ni zaznanega nobenega predmeta.

4. korak: Spajkanje zatičev

Postopek spajkanja je sestavljen iz štirih korakov.

• (A) Poravnava zatičev Namestite vse zatiče, ki so priloženi ščitniku motorja. To lahko enostavno storite tako, da postavite ščit na ploščo Arduino.
• (B) Spajkanje zatičev Ne hitite s tem korakom, zelo pomembno je, da se zatiči med spajkanjem ne povežejo med seboj. Najprej spajkajte zunanje zatiče, da se prepričate, da zatiči niso nagnjeni.
• (C) Namestitev žic Pri uporabi zaščite motorja je treba žice spajkati tudi na ustrezne zatiče. Najbolje je, da žice vstavite v ščit motorja od zgoraj in jih spajkate na dno ščita motorja. Kot povzetek: za to vadnico smo spajkali žice na digitalne zatiče 9 in 10 ter na zatiče 5V in Gnd.
• (D) Spajkanje žic Zdaj je čas, da žice spajate eno za drugo. Prepričajte se, da so dobro nameščeni, morda prosite prijatelja, naj jih drži, medtem ko ga spajkate.

5. korak: Montaža samovozeče ploščice

Po spajkanju komponent in preskusu vezja je čas za končno montažo.

V tej vadnici se plošča ne uporablja le za svojo glavno funkcionalnost, ampak tudi kot hrbtenico celotne naprave. Končna navodila za sestavljanje so sestavljena iz štirih korakov.

• (A) Priključitev žic Prepričajte se, da so kabli na pravem mestu (preverite korak 3, če želite pravilno povezati vse), ne pozabite na dva enosmerna motorja. Ne pozabite, kam želite pritrditi komponente.
• (B) Priključitev senzorja Senzor priključite na ploščo in preverite, ali je pravilno priključen.
• (C) Namestitev ščita Namestite ščit motorja na ploščo Arduino UNO. Zdaj bi bil odličen čas za preizkus sistema pred končno montažo.
• (D) Pritrditev komponent V tem koraku vzemite nekaj dvostranskega traku in pritrdite enosmerne motorje, Arduino in powerbank. V tem primeru je Arduino postavljen na glavo pod ploščo.

6. korak: Uspelo vam je

Doslej boste verjetno tako navdušeni, kot smo bili mi, da smo vašo kreacijo vzeli za testno vožnjo.

Zabavajte se, poskusite prilagoditi nekatere parametre, da vam bo najbolj ustrezalo.

Hvala, ker upoštevate naša navodila in nam v primeru kakršnih koli vprašanj sporočite

-

Potrditev tehnologije

Ultrazvočni senzor, ki se uporablja v tem primeru, naj bi imel doseg 4 metre. Senzor pa z večjo razdaljo od 1,5 metra izgubi natančnost.

Zdi se tudi, da senzor čuti nekaj hrupa. Z uporabo serijskega monitorja za potrditev natančnosti razdalje so bili vidni vrhovi okoli 3000 (mm), medtem ko je bil predmet spredaj le nekaj centimetrov stran. To je verjetno posledica dejstva, da ima vhod senzorja zamudo pri informacijah, zato se izhod občasno popači.