Arduino Kullanan Hareket Kontrollü Robot: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Robotlar inşaat, askeri, imalat, montaj vb. birçok sektörde kullanılmaktadır. Robotlar otonom veya yarı otonom olabilir. Otonom robotlar herhangi bir insan müdahalesine ihtiyaç duymazlar ve duruma göre kendi başlarına hareket edebilirler. Yarı otonom robotlar, insanlar tarafından verilen talimatlara göre çalışır. Bu yarı otonomlar uzaktan kumanda, telefon, hareketler vb. ile kontrol edilebilir. Daha önce web sunucusundan kontrol edilebilen birkaç IoT tabanlı robot üretmiştik.

Bugünkü yazımızda Arduino, MPU6050 İvmeölçer, nRF24L01 Alıcı-Verici çifti ve L293D motor sürücü modülü kullanarak jest kontrollü bir robot yapacağız. Bu robotu iki parça halinde tasarlayacağız. Biri Verici, diğeri Alıcı. Verici bölümü Arduino Uno, MPU6050 İvmeölçer ve Jiroskop ve nRF24L01'den, Alıcı bölümü ise Arduino Uno, nRF24L01, iki DC motor ve bir L293D motor sürücüsünden oluşmaktadır. Verici, robotun hareketlerine göre hareket edeceği Robotu kontrol etmek için uzaktan kumanda görevi görecektir.

Adım 1: Gerekli Bileşenler

• Arduino Uno (2)
• NRF24L01 (2)
• MPU6050DC Motor (2)
• L293D Motor Sürücü Modülü
• meyilli

MPU6050 İvmeölçer ve Jiroskop MPU6050 sensör modülü, eksiksiz bir 6 eksenli (3 eksenli İvmeölçer ve 3 eksenli Jiroskop) Mikro-Elektro-Mekanik Sistemdir. MPU6050 sensör modülü ayrıca çip üzerinde bir sıcaklık sensörüne sahiptir. Mikrodenetleyiciler ve 3 eksenli Manyetometre, Basınç sensörü vb. gibi diğer sensör cihazları ile iletişim kurmak için bir I2C veriyolu ve Yardımcı I2C veri yolu arayüzüne sahiptir. MPU6050 sensör modülü ivme, hız, yön, yer değiştirme ve diğer bazı hareketleri ölçmek için kullanılır. -ilgili parametreler. Bu sensör modülü ayrıca karmaşık hesaplamalar yapabilen dahili bir Dijital Hareket İşlemcisine sahiptir.

NRF24L01 Alıcı-Verici Modülü

nRF24L01, dünya çapında 2.4 - 2.5 GHz ISM bandı için tek çipli bir radyo alıcı-vericisidir. Alıcı-verici, tam entegre bir frekans sentezleyici, bir güç amplifikatörü, bir kristal osilatör, bir demodülatör, bir modülatör ve bir Gelişmiş ShockBurs protokol motorundan oluşur. Çıkış gücü, frekans kanalları ve protokol kurulumu, bir SPI arayüzü aracılığıyla kolayca programlanabilir. Bu Alıcı-Verici modülünün çalışma voltajı aralığı 1,9V ila 3,6V'dir. Güç tasarrufu sağlayan ve kolayca gerçekleştirilebilir kılan Dahili Güç Kapatma ve Bekleme modlarına sahiptir.

Adım 2: El Hareketi Kontrollü Robotun Arduino Kullanarak Çalışması

Bu Arduino jest kontrol arabasının çalışmasını anlamak için bu projeyi iki bölüme ayıralım. Birinci kısım, MPU6050 İvmeölçer sensörünün Arduino ve nRF verici üzerinden alıcıya (Robot) sürekli sinyal gönderdiği verici kısımdır (uzaktan kumanda).

İkinci kısım, nRF alıcısının iletilen verileri aldığı ve Arduino'ya gönderdiği, daha sonra bunları işleyen ve robotu buna göre hareket ettiren Alıcı kısmıdır (Robot araba).

MPU6050 İvmeölçer sensörü, X Y Z koordinatlarını okur ve koordinatları Arduino'ya gönderir. Bu proje için sadece X ve Y koordinatlarına ihtiyacımız var. Arduino daha sonra koordinat değerlerini kontrol eder ve verileri nRF Vericisine gönderir. İletilen veriler nRF Alıcısı tarafından alınır. Alıcı, verileri alıcı tarafındaki Arduino'ya gönderir. Arduino verileri Motor Sürücü IC'sine iletir ve motor sürücüsü motorları gerekli yöne döndürür.

Adım 3: Devre Şeması

Arduino donanımı kullanan bu El Hareketi kontrollü Robot iki bölüme ayrılmıştır.

1. verici
2. Alıcı

Adım 4: Arduino Hareket Kontrollü Araba için Verici Devresi

Bu projenin verici bölümü MPU6050 İvmeölçer ve Jiroskop, nRF24L01 Alıcı-verici ve Arduino Uno'dan oluşmaktadır. Arduino, MPU6050'den sürekli olarak veri alır ve bu verileri nRF Vericisine gönderir. RF verici, verileri ortama iletir.

Adım 5: Arduino Hareket Kontrollü Araba için Alıcı Devresi

Bu hareket kontrollü robotun alıcı bölümü Arduino Uno, nRF24L01 Alıcı-Verici, 2 DC motor ve bir Motor sürücü modülünden oluşmaktadır. NRF24L01 alıcısı, vericiden verileri alır ve Arduino'ya gönderir. Ardından alınan sinyallere göre Arduino DC motorları hareket ettirir.

Adım 6: Program Açıklaması

Arduino kullanan Hareket kontrollü robot için, kodun tamamı burada mevcuttur. Aşağıda programı satır satır açıklıyoruz.

Verici Tarafı Programı

Bu programda Arduino, MPU6050'den gelen verileri okur ve nRF 24L01 vericisine gönderir.

1. Gerekli kütüphane dosyalarını ekleyerek programı başlatın. Kütüphane dosyalarını verilen linklerden indirebilirsiniz.

SPI.h

nRF24L01.h

tel.h

MPU6050.h

2. Ardından MPU6050 Jiroskop ve İvmeölçer verileri için değişkenleri tanımlayın. Burada sadece İvmeölçer verileri kullanılacaktır.

3. İletişim ve nRF vericileri CN ve CSN pinleri için Radyo hattı adreslerini tanımlayın.

4. void setup() işlevinin içinde, seri monitörü başlatın. Ayrıca kablolu ve radyo iletişimini de başlatın. radio.setDataRate, veri aktarım hızını ayarlamak için kullanılır.

5. MPU6050 sensör verilerini okuyun. Burada sadece X ve Y yönünde ivmeölçer verilerini kullanıyoruz.

6. Son olarak, radyo yazma işlevini kullanarak sensör verilerini iletin.

Alıcı Tarafı Programı

1. Her zamanki gibi, gerekli kitaplık dosyalarını ekleyerek programı başlatın.

2. İletişim ve nRF vericileri CN ve CSN pinleri için Radyo hattı adreslerini tanımlayın.

3. Sol ve sağ DC motor pinlerini tanımlayın.

4. Şimdi radyonun mevcut olup olmadığını kontrol edin. Eğer öyleyse, verileri okuyun.

5. Şimdi alınan verileri karşılaştırın ve motorları koşullara göre sürün.

Adım 7: El Hareketi Kontrollü Robotu Arduino Kullanarak Test Etme

Donanım hazır olduğunda, hem verici hem de alıcı tarafı Arduino'ları dizüstü bilgisayarınıza bağlayın ve kodu yükleyin. Ardından robot Arabayı kontrol etmek için MPU6050 ivmeölçeri hareket ettirin.

Hareket kontrollü robotun tam çalışması videoda bulunabilir.