TfCD - Kendi Kendini Yöneten Breadboard: 6 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Bu Eğitilebilir Kitapta, otonom araçlarda sıklıkla kullanılan teknolojilerden birini göstereceğiz: ultrasonik engel algılama.

Kendi kendini süren otomobillerde, bu teknoloji, örneğin park etme ve şerit değiştirme sırasında kısa mesafeli (<4m) engelleri tanımak için kullanılır.

Bu keşif için (1) süren, (2) engelleri tanıyan ve (3) rotası için buna göre kararlar veren bir devre tahtası oluşturmayı amaçlıyoruz.

Spesifik olarak, önünde ultrasonik sensör bulunan, hiçbir engel algılanmadığında ileri giden, neredeyse bir nesneye çarptığında dönen ve bir çarpışma kaçınılmaz göründüğünde geri dönen iki tekerlekli bir devre tahtası yapacağız

Adım 1: Bileşenleri Alma

Bu talimat için aşağıdaki bileşenler kullanılmıştır:

• (A) 830 pinli devre tahtası (1 adet) Daha küçük bir tane yeterli olabilir, ancak kaliteli bir tane aldığınızdan emin olun çünkü ultrasonik sensör üzerindeki pinler biraz kırılgandır.
• (B) Arduino UNO (1 adet)Motor Shield ile harika çalışır, orijinal bir versiyon olması gerekmez.

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

Motor kalkanı, motorları bir Arduino'ya bağlama işlemini basitleştirir. Dirençler ve transistörlerle uğraşmakla karşılaştırıldığında, özellikle yeni başlayanlar için Arduino kartı için çok daha güvenlidir. Adafruit Motor Shield, çip üzerine lehimlenmesi gereken ayrı pimlerle birlikte gelir.

(D) HC-SR04 Ultrasonik Sensör (1 adet)

Bu dört pinli bir sensördür. Sol 'hoparlör' ünitesinden kısa bir ultrasonik darbe göndererek ve sağ 'alıcı' ünitesinden geri geldiğinde dinleyerek (zaman ölçerken) çalışır.

• (E) 48:1 dişli kutusuna sahip DAGU DG01D Mini DC motor (2 adet)Motor Kalkanı kullanıldığında, herhangi bir 5V DC motor çalışır, ancak bu versiyondaki dişli kutusu, tekerleklerin güzel ve yavaş dönmesini sağladığı için faydalıdır.
• (F) Plastik tekerlekler (2 adet) İdeal olarak, seçtiğiniz motorla doğrudan uyumlu tekerlekleri satın almaya çalışın.

Ayrıca gerekli olan: en son Arduino yazılımına sahip bir bilgisayar, bir havya, lehimleme tenekesi, küçük bir güç bankası, bazı teller.

Adım 2: Devreyi Kurmak

Ultrasonik sensörün bağlanması

Ultrasonik sensör, Vcc, Trig, Echo ve Gnd (Ground) adı verilen dört pinden oluşur.

Trig ve Echo, sırasıyla 10 ve 9 numaralı Dijital Pin'de Motor Shield'e bağlanır. (Uygun kodlama uygulandığı sürece diğer dijital pinler de uygundur.)

Vcc ve Gnd, shield üzerinde 5V ve Gnd'ye bağlanır.

DC motorların bağlanması

DC motorların her birinde bir siyah ve bir kırmızı kablo bulunur. Bu teller, bu örnekte M1 ve M2 olan motor portlarına bağlanmalıdır.

Adım 3: Kodu Yazma

Kitaplığı yükleme

Adafruit Motor Shield v2.3'ü kullanabilmek için öncelikle doğru kütüphaneyi indirmek gerekiyor.

Bu ZIP dosyasında, bizim durumumuzda Arduino kurulum klasörüne yerleştirilebilecek bir klasör var:

C:\Program dosyaları (x86)\Arduino\Libraries

Adafruit_MotorShield adını verdiğinizden emin olun (Arduino yazılımınızı daha sonra yeniden başlatın).

Kod örneğini indirme

Kod örneğimiz 'Selfdriving_Breadboard.ino' indirilebilir.

İnce ayar yapılması gereken birkaç değişken var, en önemlisi bir şey olduğunda mesafeler (santimetre cinsinden) var. Geçerli kodda, devre tahtası, bir nesne 10 santimetreden daha yakın olduğunda geri dönecek, mesafe 10 ila 20 santimetre arasında olduğunda dönecek ve 20 santimetrede hiçbir nesne algılanmadığında düz sürecek şekilde programlanmıştır.

Adım 4: Pimleri Lehimleme

Lehimleme işlemi dört adımdan oluşur.

• (A) Pimlerin hizalanması Motor Kalkanı ile birlikte gelen tüm pimleri yerine taktığınızdan emin olun. Bu, kalkanı Arduino kartının üstüne yerleştirerek kolayca yapılabilir.
• (B) Pimlerin lehimlenmesi Bu adımı acele etmeyin, lehimlemeden sonra pinlerin birbirine bağlanmaması çok önemlidir. Pimlerin eğri olmadığından emin olmak için önce dış pimleri lehimleyin.
• (C) Kabloların yerleştirilmesi Motor Kalkanını kullanırken, kabloların da uygun pinlerine lehimlenmesi gerekir. Kabloları Motor Kalkanına üstten yapıştırmak ve Motor Kalkanının altına lehimlemek en iyi sonucu verir. Özet olarak: Bu eğitim için kabloları 9 ve 10 numaralı dijital pinlere ve 5V ve Gnd pinlerine lehimliyoruz.
• (D) Telleri lehimleme Şimdi telleri tek tek lehimleme zamanı. İyi yerleştirildiklerinden emin olun, belki bir arkadaşınızdan lehimlerken onları tutmasını isteyin.

Adım 5: Kendi Kendini Yöneten Breadboard'un Montajı

Bileşenleri lehimleyip devreyi test ettikten sonra sıra son montaja gelir.

Bu öğreticide, devre tahtası yalnızca ana işlevi için değil, aynı zamanda tüm cihazın omurgası olarak da kullanılır. Son montaj talimatları dört adımdan oluşur.

• (A) Kabloların bağlanması Kabloların doğru yerde olduğundan emin olun (her şeyi doğru şekilde bağlamak için Adım 3'e bakın), iki DC motoru unutmayın. Bileşenleri nereye takmak istediğinizi unutmayın.
• (B) Sensörü bağlama Sensörü devre tahtasına takın ve düzgün şekilde bağlandığından emin olun.
• (C) Kalkanı Yerleştirme Motor Kalkanını Arduino UNO kartına yerleştirin. Şimdi, son montajdan önce sistemi test etmek için harika bir zaman olurdu.
• (D) Bileşenlerin sabitlenmesi Bu adımda, bir çift taraflı bant alın ve DC motorları, Arduino'yu ve bir güç bankasını yerine sabitleyin. Bu durumda Arduino, breadboard'un altına baş aşağı yerleştirilir.

Adım 6: Siz Yaptınız

Şimdiye kadar, eserinizi bir test çalıştırması için alacağımız için muhtemelen bizim kadar heyecanlı olacaksınız.

İyi eğlenceler, sizin için en iyi şekilde çalışması için bazı parametreleri değiştirmeye çalışın.

Talimatımıza uyduğunuz için teşekkür ederiz ve herhangi bir sorunuz olması durumunda bize bildirin

-

Teknolojinin doğrulanması

Bu durumda kullanılan ultrasonik sensörün 4 metre menzile sahip olması gerekiyordu. Ancak sensör, 1,5 metreden daha büyük bir mesafe ile hassasiyetini kaybeder.

Ayrıca, sensörde biraz gürültü var gibi görünüyor. Mesafe doğruluğunu doğrulamak için seri monitörü kullanarak, öndeki nesne sadece santimetre uzaktayken yaklaşık 3000(mm) tepe noktaları görüldü. Bunun nedeni muhtemelen sensör girişinin bilgisinde gecikme olması ve dolayısıyla çıkışın arada bir bozulmasıdır.