አርዱዲኖን በመጠቀም ኡትራሳውንድ መራቅ ሮቦት 7 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:32

በዚህ መማሪያ ውስጥ ሮቦትን በማስወገድ የእራስዎን መሰናክል እንዴት እንደሚያደርጉ አሳያችኋለሁ! እኛ የአርዱዲኖ UNO ቦርድ እና የአልትራሳውንድ ዳሳሽ እንጠቀማለን። ሮቦቱ ከፊት ለፊቱ አንድን ነገር ካወቀ ፣ በትንሽ ሰርቮ ሞተር እርዳታ ፣ ለመዞር በጣም ጥሩውን መንገድ ለማግኘት ቦታውን ወደ ግራ እና ወደ ቀኝ ይቃኛል። እንዲሁም የማሳወቂያ ኤልዲ ፣ አንድ ነገር ሲገኝ ቃና ለማጫወት የሚጮህ እና የሮቦቱን ተግባር ለመቀየር አንድ ቁልፍ (ቆሞ/ወደ ፊት ወደፊት የሚሄድ) አለው።

እሱን ማድረግ በጣም ቀላል ነው!

ደረጃ 1: ለመሥራት የታደሉ ነገሮች

ለዚህ ፕሮጀክት የሚከተሉትን ያስፈልግዎታል

1. አርዱዲኖ UNO (ከ gearbest.com ይግዙ)
2. አነስተኛ የዳቦ ሰሌዳ (ከ gearbest.com ይግዙ)
3. L298 የሞተር ሾፌር ሞዱል (ከ gearbest.com ይግዙ)
4. 2x ዲሲ ሞተሮች በ HC-SR04 ultrasonic sensor (ከ gearbest.com ይግዙ)
5. ማይክሮ ሰርቮ ሞተር (ከ gearbest.com ይግዙ)
6. አዝራር ቀይ LED220 Ohm resistor9V የባትሪ መያዣ (ከኃይል መሰኪያ ጋር ወይም ያለ)
7. 8 ስፔሰርስ (ወንድ-ሴት) ፣
8. 8 ለውዝ እና 8 ብሎኖች እርስዎም አንድ ትልቅ (ብረት) ያስፈልግዎታል

ጀርባ የሚደግፍ ጎማ ለመሥራት የወረቀት ክሊፕ እና ዶቃ።

ለሮቦት መሠረት ፣ ከአሊክስፕሬስ Acryllic Chasis ን እጠቀም ነበር። እንዲሁም ከእንጨት ወይም ከብረት (ወይም ሁለት የኤሌክትሪክ ሳህኖች) መጠቀም ይችላሉ።

የጠቅላላው ፕሮጀክት ዋጋ 20 ዶላር ያህል ነው

መሣሪያዎች: ቁፋሮ ማሽን ሱፐር ሙጫ ሠራተኞች ሾፌር ጠመንጃ ሙጫ (አማራጭ) ኃይል

አነስተኛ እና ርካሽ ስለሆነ ሮቦታችንን ለማብራት የ 9 ቪ ባትሪ እንጠቀማለን ፣ ግን በጣም ኃይለኛ አይደለም እና ከአንድ ሰዓት ገደማ በኋላ ባዶ ይሆናል። የበለጠ ኃይል ያለው የሚሞላ የባትሪ ጥቅል (ደቂቃ 6V ፣ ከፍተኛ 7V) ለመጠቀም ይፈልጉ እንደሆነ ያስቡበት ፣ ግን ደግሞ ከ 9 ቪ ባትሪ የበለጠ ውድ እና ትልቅ ይሆናል። ይመዝገቡ የ YouTube ሰርጣችን እዚህ ጠቅ ያድርጉ

ደረጃ 2 - ጽንሰ -ሀሳቦችን መረዳት

ግቡ ሮቦቱን ከፊት ለፊቱ እንቅፋቶችን እንዲያውቅ ማድረግ ነው ፣ ስለሆነም አቅጣጫውን ቀይሮ እነርሱን ማስወገድ ይችላል። በቀደመው ጽሑፍ ሮቦቱን እንዲንቀሳቀስ አደረግነው - አሁን የተወሰነ የራስ ገዝ አስተዳደር እንሰጠዋለን።

የአልትራሳውንድ ዳሳሽ

HC-SR04 የአልትራሳውንድ ሞገዶችን በመጠቀም እስከ 4 ሜትር ለሚደርሱ ነገሮች ርቀትን ለመለካት የሚችል ወረዳ ነው። እሱ ፒንግ (እንደ ሰርጓጅ መርከብ) ይልካል እና ማንኛውንም ነገር በመላክ እና በመቀበል መካከል ያለውን ጊዜ (በማይክሮ ሰከንዶች ውስጥ) ይለካል። ማዕበሉ ወደ ፊት እና ወደ ፊት ሲጓዝ ይህ ጊዜ በ 2 ተከፍሏል። እና ከዚያ በሴንቲሜትር (ወይም 74 ኢንች) ርቀት ለማግኘት በ 29 ይከፋፍሉ ፣ ምክንያቱም ድምፅ 29.4µs በሴንቲሜትር (340 ሜ/ሰ) ይጓዛል። አነፍናፊው ከ ~ 3 ሚሜ መቻቻል ጋር በጣም ትክክለኛ እና ከአርዱዲኖ ጋር ለመዋሃድ ቀላል ነው።

የአልትራሳውንድ ዳሳሽ በይነገጽ በ AVR ማይክሮ መቆጣጠሪያ

ማንኛውም የራስ ገዝ ሮቦት መሰናክልን ማስወገድ እና የርቀት መለኪያ ዳሳሽ ተያይዞ መኖር አለበት። አንድ የ IR አስተላላፊ ጥንድ ወይም ግራጫማ ዳሳሽ በ 1 ሴሜ-10 ሴ.ሜ ክልል ውስጥ መሰናክልን ለመለየት በቀላሉ ሊሠራ ይችላል። የ IR ክልል ፈላጊዎች (ለምሳሌ ከሾሉ) እስከ 100 ሴ.ሜ ድረስ ባለው ርቀት ወደ ቅርብ መሰናክል ርቀትን ሊለኩ ይችላሉ። ሆኖም ፣ የ IR ዳሳሾች በፀሐይ ብርሃን እና በሌሎች የብርሃን ምንጮች ተጎድተዋል። የ IR ክልል ፈላጊዎች አነስተኛ ክልል ያላቸው እና ለሚያደርገውም እንዲሁ ውድ ናቸው። ለአልትራሳውንድ ዳሳሾች (ለአልትራሳውንድ ቅርበት ዳሳሾች ወይም ለጂኮች ሶናር በመባልም ይታወቃሉ) እነዚህን ሥራዎች በተመጣጣኝ ዋጋ እና በልዩ ትክክለኛነት ያከናውናሉ። ክልሉ ከ ~ 3 ሚሜ ትክክለኛነት ጋር ከ 3 ሴ.ሜ እስከ 350 ሴ.ሜ የሆነ ማንኛውም ነገር ነው። ከእነዚህ የአልትራሳውንድ ዳሳሾች ውስጥ አንዱን በእኛ ሮቦት ውስጥ ማሰር ፣ እንደ እንቅፋት ማስወገጃ እና እንደ ርቀት የመለኪያ ዳሳሽ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል።

“አልትራሳውንድ” ድምጽ ከሚሰማው የድምፅ ድግግሞሽ በላይ ያለውን ማንኛውንም ነገር የሚያመለክት ሲሆን በስምም ከ 20, 000 Hz ወይም 20kHz በላይ የሆነ ነገርን ያካትታል! ለሮቦቶች ጥቅም ላይ የዋሉ ርካሽ የአልትራሳውንድ ዳሳሾች በአጠቃላይ ከ 40 kHz እስከ 250 kHz ባለው ክልል ውስጥ ይሰራሉ በሕክምና መሣሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉት እስከ 10 ሜኸ ድረስ።

ደረጃ 3 - አስፈላጊ መሣሪያዎች

1. መልቲሜትር
2. የዳቦ ሰሌዳ
3. የመርፌ አፍንጫ መሰንጠቂያዎች
4. የሽቦ መቀነሻ
5. ሽቦ መቁረጫ
6. ሙጫ ጠመንጃ

መልቲሜትር በእርግጥ ባለብዙ መለኪያ (መለኪያ) በእውነቱ በዋነኝነት ጥቅም ላይ የሚውለው ቮልቴጅ እና ተቃውሞ ለመለካት እና ወረዳ ዝግ መሆኑን ለመወሰን ነው። የኮምፒተርን ኮድ ከማረም ጋር ተመሳሳይ ፣ መልቲሜትር የኤሌክትሮኒክ ወረዳዎችን “ለማረም” ይረዳዎታል።

የግንባታ ዕቃዎች

የሜካኒካዊ ክፈፉን ለመሥራት በቀላሉ የሚገኝ ቀጭን እንጨትና/ወይም ፕሌክስግላስ አቅርቦት በጣም ጠቃሚ ነው። እንደ አሉሚኒየም እና አረብ ብረት ያሉ ብረቶች ብዙውን ጊዜ የማሽን ሱቅ ላላቸው ሰዎች የተገደበ ቢሆንም ቀጭን አልሙኒየም በመጋዝ ተቆርጦ በእጅ መታጠፍ ይችላል። የሜካኒካል ክፈፎች እንደ የቤት ዕቃዎች እንደ ፕላስቲክ መያዣዎች እንኳን ሊገነቡ ይችላሉ።

ምንም እንኳን እንደ ፕላስቲኮች (ከፕሌክስግላስ በስተቀር) ፣ ወይም እንደ ፋይበርግላስ እና የካርቦን ፋይበር ያሉ በጣም ያልተለመዱ ቁሳቁሶች ቢኖሩም ፣ በዚህ መመሪያ ውስጥ አይታሰቡም። ብዙ አምራቾች ለአብዛኞቹ የትርፍ ጊዜ ማሳለፊያዎች የራሳቸውን ሜካኒካዊ ክፍሎች ማምረት ቀላል እንዳልሆነ እና ሞዱል ሜካኒካዊ ክፍሎችን እንደፈጠሩ አስተውለዋል። በዚህ ውስጥ አንድ መሪ ብዙ የሮቦት ንድፎችን እንዲሁም የእራስዎን ብጁ ሮቦቶች ለመሥራት የሚያስፈልጉትን ክፍሎች የሚያቀርብ ሊንክስሞሽን ነው።

የእጅ መሣሪያዎች

የተለያዩ አይነቶች እና መጠኖች ጠመዝማዛዎች እና መጫዎቻዎች (የጌጣጌጥ መሣሪያ መሣሪያን ጨምሮ - በዶላር መደብሮች ውስጥ በብዛት የሚገኙ ትናንሽ ስክሪደሮች) አስፈላጊ ናቸው። መሰርሰሪያ (ለቀጥተኛ ቀዳዳዎች ቢመች ይመረጣል) እንዲሁ አስፈላጊ ነው። የግንባታ ቁሳቁሶችን (ወይም ራውተር) ለመቁረጥ የእጅ መጋዝ እንዲሁ አስፈላጊ ንብረት ነው። በጀት ከፈቀደ ፣ ትንሽ የጠረጴዛ ጠረጴዛ ባንድ (200 ዶላር ክልል) በእርግጠኝነት ሊታሰብበት የሚችል መሣሪያ ነው።

ብረታ የሌለው የዳቦ ሰሌዳ

የማይሸጥ የዳቦ ሰሌዳ የአቀማመጥዎን አቀማመጥ ለማመቻቸት እና ክፍሎችን በቀላሉ ለማገናኘት ያስችልዎታል። ከማይሸጠው የዳቦ ሰሌዳ ጋር ፣ ቅድመ-የተቆረጠ እና የታጠፈ ሽቦዎችን ከማይሸጠው የዳቦ ሰሌዳ ጋር ያካተተ ቅድመ-የተሠራ የጁምፐር ሽቦ ኪት መግዛት አለብዎት። ይህ ግንኙነቶችን በጣም ቀላል ያደርገዋል።

አነስተኛ የማሽከርከሪያ ስብስብ

ከኤሌክትሮኒክስ ጋር በሚሰሩበት ጊዜ እነዚህ ትናንሽ ዊንዲውሮች አስፈላጊ ናቸው። ምንም እንኳን በጣም አያስገድዷቸው - መጠናቸው የበለጠ ተሰባሪ ያደርጋቸዋል።

መደበኛ የማሽከርከሪያ ስብስብ

ሁሉም ወርክሾፖች ጠፍጣፋ / ፊሊፕስ እና ሌሎች የማሽከርከሪያ መሪዎችን የሚያካትት ባለብዙ መሣሪያ ወይም የመሣሪያ ስብስብ ያስፈልጋቸዋል።

የመርፌ አፍንጫ መሰንጠቂያዎች

ከትንሽ አካላት እና ክፍሎች ጋር ሲሠራ የመርፌ መርፌዎች ስብስብ በማይታመን ሁኔታ ጠቃሚ ነው እና ከመሳሪያ ሳጥንዎ በጣም ርካሽ በተጨማሪ ነው። እነዚህ ወደ ትናንሽ አካባቢዎች ሊገቡ ወደሚችሉበት ደረጃ ስለሚመጡ እነዚህ ከመደበኛ መጫኛዎች የተለዩ ናቸው።

የሽቦ ቆራጮች/መቁረጫዎች

ማንኛውንም ሽቦዎች ለመቁረጥ እያቀዱ ነው ፣ የሽቦ መቀነሻ ብዙ ጊዜ እና ጥረት ይቆጥብልዎታል። የሽቦ መቀነሻ ፣ በትክክል ጥቅም ላይ ሲውል ፣ የኬብሉን ሽፋን ብቻ ያስወግዳል እና ምንም ዓይነት ኪንክ አይሠራም ወይም መሪዎቹን አይጎዳውም። ሌላው የሽቦ መቀነሻ አማራጭ ጥንድ መቀስ ነው ፣ ምንም እንኳን የመጨረሻው ውጤት የተዝረከረከ ሊሆን ይችላል። መቀሶች ፣ ገዥ ፣ ብዕር ፣ ምልክት ማድረጊያ እርሳስ ፣ Exacto ቢላዋ (ወይም ሌላ በእጅ የሚያዝ መቁረጫ መሣሪያ) እነዚህ በማንኛውም ቢሮ ውስጥ አስፈላጊ ነገሮች ናቸው።

ደረጃ 4 - AVR ን ኮድ የማድረግ ጽንሰ -ሀሳቦች

ከአልትራሳውንድ ዳሳሾች አንጻራዊ የድምፅ ፍጥነትን ማስላት

ትንሽ ሂሳብ ፣ ግን አይፍሩ። እርስዎ ከሚያስቡት በላይ ቀላል ነው።

በክፍል ሙቀት (~ 20 ° ሴ) = 343 ሜትር/ሰከንድ በደረቅ አየር ውስጥ የድምፅ ፍጥነት

የድምፅ ሞገድ ለመምታት እና በአቅራቢያው ወዳለው ነገር ክብ ጉዞ ለማድረግ = 343/2 = 171.5 ሜ/ነው ምክንያቱም ርካሽ የአልትራሳውንድ ዳሳሽ ከፍተኛው ክልል ከ 5 ሜትር (ዙር ጉዞ) የማይበልጥ ስለሆነ ፣ የበለጠ ምክንያታዊ ይሆናል አሃዶችን ወደ ሴንቲሜትር እና ማይክሮ ሴኮንድ ይለውጡ።

1 ሜትር = 100 ሴንቲሜትር 1 ሰከንድ = 10^6 ማይክሮ ሰከንዶች = (ሰ/171.5) x (ሜ/100 ሴ.ሜ) x ((1x10^6)/ሰ) = (1/171.5) x (1/100) x (1000000/ 1) = 58.30903790087464 እኛን/ሴሜ = 58.31 እኛን/ሴሜ (ስሌቶችን ቀላል ለማድረግ ወደ ሁለት አሃዞች ማዞር)ስለዚህ የልብ ምት ወደ አንድ ነገር ለመጓዝ እና ወደ 1 ሴንቲሜትር ለመመለስ ወደ 58.31 ማይክሮ ሰከንዶች የሚወስደው ጊዜ ነው።

በ AVR ሰዓት ዑደቶች ላይ ያለው ትንሽ ዳራ

የ AVR ሰዓት ዑደቶችን ለመረዳት ሙሉ በሙሉ የተለየ ምዕራፍ ይወስዳል ፣ ግን የእኛን ስሌቶች ቀለል ለማድረግ እንዴት እንደሚሰራ በአጭሩ እንረዳለን

ለኛ ምሳሌ ፣ ባለ 8 ቢት AVR-Atmega328P ማይክሮ መቆጣጠሪያ ያለው AVR Draco ሰሌዳ እንጠቀማለን። ነገሮችን ቀላል ለማድረግ ፣ የማይክሮ መቆጣጠሪያ ቅንብሮችን አናስተካክልም። ምንም የፊውዝ ቢት አልተነካም ፤ ምንም ውጫዊ ክሪስታል አልተያያዘም; ራስ ምታት የለም። በፋብሪካ መቼቶች ውስጥ በ /8 ቅድመ -ተቆጣጣሪ ውስጣዊ 8 ሜኸ ማዞሪያ ላይ ይሠራል። ይህንን ሁሉ የማይረዱዎት ከሆነ ፣ ይህ ማለት ማይክሮ መቆጣጠሪያው በ 1 ሜኸር ውስጣዊ አርሲ ኦሲላተር ላይ ይሠራል እና እያንዳንዱ የሰዓት ዑደት 1 ማይክሮ ሰከንድ ይወስዳል ማለት ነው።

1 2 1 ሜኸ = ከ 1000000 ዑደቶች በሰከንድ ስለዚህ 1s/1000000 = 1/1000000 = 1us

የ AVR ሰዓቶች እና የርቀት መለወጥ

እኛ እዚያ ነን ማለት ይቻላል! በድምፅ ሞገዶች ወደ ተጓዘ ርቀት የ AVR ሰዓት ዑደቶችን እንዴት መለወጥ እንደምንችል አንዴ በፕሮግራሙ ውስጥ አመክንዮውን መተግበር ቀላል ነው።

እኛ ተስማሚ በሆነ አካባቢ ላይ ለአልትራሳውንድ ድምፅ ፍጥነት እናውቃለን 58.31 እኛ/ሴ.ሜ

የ AVR ማይክሮ መቆጣጠሪያ መቆጣጠሪያ 1us/የሰዓት ዑደት (CLK) መሆኑን እናውቃለን

ስለዚህ ፣ በሰዓት ዑደት (CLK) በድምፅ የተጓዘው ርቀት -

1 2 3 = (58.31 እኛ/ ሴሜ) x (1us/ clk) = 58.31 የሰዓት ዑደቶች/ ሴ.ሜ ወይም = 1/ 58.31 ሴሜ/ ክሊክ

ድምጽ ለመጓዝ እና ተመልሶ ለመመለስ የወሰደው የሰዓት ዑደቶች ብዛት የሚታወቅ ከሆነ ርቀቱን በቀላሉ ማስላት እንችላለን። ለምሳሌ ፣ አነፍናፊው ለመጓዝ እና ወደ ኋላ ለመመለስ 1000 የሰዓት ዑደቶችን ከወሰደ ፣ ከዚያ ከአነፍናፊ ወደ ቅርብ ነገር ያለው ርቀት = 1000/58.31 = 17.15 ሴ.ሜ (በግምት)

አሁን ሁሉም ነገር ትርጉም አለው? አይ? እንደገና ያንብቡት

ከላይ በተጠቀሱት አመክንዮዎች ሁሉ ግልፅ ከሆኑ ፣ ርካሽ የሆነውን የኤች.ሲ.ሲ. -004 የአልትራሳውንድ ዳሳሽ ከአቪአር አርዱinoኖ ሰሌዳችን ጋር በማገናኘት በእውነተኛ ዓለም ሁኔታ ውስጥ እንተገብራለን።

ደረጃ 5 የሃርድዌር ግንኙነቶች

አርዱዲኖ ቦርድ ማንኛውንም የውጭ ዳሳሾችን ለማገናኘት እና ውጤቱን በኤልሲዲ ላይ ለማየትም ቀላል ያደርገዋል። ለአልትራሳውንድ ክልል ዳሰሳ ፣ እኛ ርካሽ HC-SR04 ሞዱል እንጠቀማለን። ሞጁሉ ከማይክሮ መቆጣጠሪያ ቦርድ ጋር ሊገናኙ የሚችሉ 4 ፒኖች አሉት - VCC ፣ TRIG ፣ ECHO እና GND።

በአርዲኖ ቦርድ ላይ የ VCC ፒን ከ 5 ቮ እና GND ፒን ወደ መሬት ያገናኙ።

TRIG ፒን እና ECHO ፒን በቦርዱ ላይ ካሉ ከማንኛውም ፒኖች ጋር ሊገናኙ ይችላሉ። ፒን ለመቀስቀስ ቢያንስ የ 10us 'high' ምልክት መላክ ስምንት 40 kHz የድምፅ ሞገዶችን ይልካል እና የኢኮ ፒን ከፍተኛ ይጎትታል። ድምፁ በአቅራቢያ ካለው ነገር ላይ ተነስቶ ከተመለሰ ፣ አስተላላፊውን በመቀበል ተይ andል እና ኢኮ ፒን ‹ዝቅተኛ› ይጎትታል።

ሌሎች የአልትራሳውንድ ዳሳሽ ሞጁሎች እንዲሁ በ 3 ፒኖች ብቻ ይገኛሉ። የሥራው መርህ አሁንም ተመሳሳይ ነው ፣ ግን የማስነሻ እና የማስተጋቢያ ፒኖች ተግባራዊነት ወደ አንድ ፒን ይጣመራሉ።

አንዴ ከተገናኙ ፣ ቀስቅሴ እና ኢኮ ፒን በሶፍትዌር በኩል ሊዋቀሩ ይችላሉ። ይህንን ምሳሌ ቀላል ለማድረግ ፣ በዚህ ምሳሌ ውስጥ ማንኛውንም የሚያቋርጡ ፒኖችን (ወይም የግቤት መቅጃ ፒን) አንጠቀምም። የተሰየሙ ማቋረጫ ፒኖችን አለመጠቀም ሞጁሉን በቦርዱ ላይ ካሉ ከማንኛውም ፒኖች ጋር ለማገናኘት ነፃነት ይሰጠናል።

ደረጃ 6 ኮድ

ኮድ ከዚህ በታች ካለው ጽሑፍ ኤች-ድልድይ በመጠቀም ከዚህ በታች ያለው ኮድ ለዲሲ ሞተር መቆጣጠሪያ “የአልትራሳውንድ” ቅጥያ ብቻ ይ containsል። ሮቦቱ ከፊት ለፊቱ እንቅፋት ሲያገኝ ዞር ብሎ (የዘፈቀደ ዲግሪ) እና ወደ ፊት መሄዱን ይቀጥላል። መሰናክሎችን በአንድ ጊዜ ማዞሩን እና መገኘቱን ለመቀጠል ይህ ተግባር በቀላሉ ሊራዘም ይችላል - ስለዚህ ሮቦቱ በዘፈቀደ አይዞርም ፣ ነገር ግን ምንም ነገር በማይታወቅበት ጊዜ ብቻ ወደ ፊት መሄድ ይጀምሩ።

ለ ኮድ ማብራሪያ በሰርጥ ላይ የተዘረዘረውን የ Youtube ቪዲዮን ይመልከቱ።

ደረጃ 7 ቪዲዮ

ለሙሉ ሂደቱ ቪዲዮውን ይመልከቱ።