Yangın Kovalayan Robot: 6 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu projede, bir alevi takip eden ve üzerine bir fandan hava üfleyerek söndüren bir itfaiye robotu oluşturacağız.

Bu projeyi tamamladıktan sonra, PICO ile alev sensörlerini nasıl kullanacağınızı, çıkış değerlerini nasıl okuyacağınızı ve buna göre nasıl hareket edeceğinizi ve Darlington sensörlerini DC motorlarla nasıl kullanacağınızı ve nasıl kontrol edeceğinizi öğreneceksiniz. Tabii ki çok havalı bir itfaiye robotuyla birlikte.

Gereçler

• PICO
• Alev Sensörü
• Küçük DC motor
• Küçük Pervane
• L298N H-köprü motor sürücüsü
• PCA9685 12 bit 16 kanallı PWM sürücüsü
• 2WD robot şasi kiti
• Mini ekmek tahtası
• Atlama telleri
• Vidalar ve somunlar

Adım 1: Alev Sensörünün PICO'ya Bağlanması

İtfaiye robotumuzun en önemli parçası olan yangınları meydana geldiğinde algılama yeteneği ile başlayalım. Bu yüzden yangını algılamaktan sorumlu bileşenlerle başlayacağız, ancak yapmadan önce, robotumuzu buna göre inşa edeceğimiz için 2WD robot şasi kitimizi monte edelim.

Bu projede 3 adet alev sensörü kullanacağız ve okumalarını kullanarak robotun bağımsız hareket etmesini sağlayacağız, bu sensörleri robot şasisinin ortasına, soluna ve sağına yerleştireceğiz. Ve alev kaynağını doğru bir şekilde tespit etme ve söndürme yeteneğine sahip olacak şekilde yerleştirilecekler.

Alev sensörlerini kullanmaya başlamadan önce, nasıl çalıştıklarından bahsedelim: Alev sensör modülleri esas olarak alevlerden yayılan kızılötesi ışığı algılayabilen ve verileri dijital veya analog giriş olarak gönderebilen kızılötesi alıcı LED'lerden oluşur. durumda dijital çıkış gönderen bir alev sensörü kullanacağız.

Alev sensörü modülü pin çıkışları:

• VCC: PICO'nun VCC pinine bağlı pozitif 5 volt.
• GND: PICO'nun GND pinine bağlı negatif pin.
• D0: PICO'da istenen dijital ile bağlanan dijital çıkış pimi.

Şimdi her şeyin düzgün çalıştığından emin olmak için kablolama ve kod mantığımızı test etmek için PICO'muza bağlayalım. Alev sensörlerini bağlamak çok kolaydır, sensörlerin VCC'sini ve GND'sini sırasıyla VCC'ye ve GND'yi PICO'ya bağlayın, ardından çıkış pinlerini aşağıdaki gibi bağlayın:

• D0 (sağ alev sensörü) → A0 (PICO)
• D0 (orta alev sensörü) → A1 (PICO)
• D0 (sol alev sensörü) → A2 (PICO)

Adım 2: Alev Sensörleri ile PICO Kodlama

Artık alev sensörlerimiz PICO'ya bağlı olduğuna göre kodlamaya başlayalım, böylece hangi alev sensörünün önünde alev var, hangisi yok.

Kod mantığı:

• PICO'nun A0, A2 ve A3 pinlerini INPUT pinleri olarak ayarlayın
• Her sensör çıkış değerini okuyun
• Her sensör çıkış değerini seri monitöre yazdırın, böylece her şeyin düzgün çalışıp çalışmadığını teşhis edebiliriz.

Lütfen sensörlerimizin, ateşi algıladıklarında düşük bir "0" değerine ve ateşi algılamadıklarında yüksek bir "1" değerine sahip olduklarını unutmayın.

Kodunuzu test etmek için seri monitörünüzü açın ve önünde ateş olduğunda, olduğu zamana kıyasla nasıl değiştiğine bakın. Ekli resimlerde hiç alev olmadığı ve orta sensörün önündeki tek alevin okumaları vardır.

Adım 3: Fanı Bağlama

Bir yangın söndürme robotunun etkili olabilmesi için yangınla mücadele yeteneğine sahip olması gerekir ve bunun için yangına nişan alıp söndüreceğimiz bir fan oluşturacağız. Ve üzerine pervane takılı küçük bir DC motor kullanarak bu fanı oluşturacağız.

O halde DC motorlarımızı bağlayarak başlayalım. DC motorların yüksek bir akım çekişi vardır, bu nedenle motor 100 mA'ya ihtiyaç duyarken GPIO pini başına yalnızca 40 mA sunabildiğinden onları doğrudan PICO'muza bağlayamıyoruz. Bu nedenle, onu bağlamak için bir transistör kullanmalıyız ve PICO'muz tarafından sağlanan akımı motorun ihtiyaç duyduğu miktara yükseltmek için kullanabileceğimiz için TIP122 Transistörünü kullanacağız.

PICO'muza zarar vermeden motora gerekli gücü sağlamak için DC motorumuzu ve harici bir "YER TUTUCU" pili ekleyeceğiz.

DC motor aşağıdaki gibi bağlanmalıdır:

• Taban pimi (TIP122) → D0 (PICO)
• Kollektör pimi (TIP122) → DC motor kablosu "DC motorların kutupları yoktur, bu nedenle hangi ucun önemi yoktur"
• Verici pimi (TIP122) → GND
• DC motorun boş kablosu → Harici pilin pozitif (kırmızı kablo)

Pilin GND'sini PICO'nun GND'sine bağlamayı unutmayın, sanki bağlı değilmiş gibi devre hiç çalışmayacaktır

Fanın kod mantığı: kod çok basit, orta sensörün okuması yüksek olduğunda fanı açmamız gereken kodu değiştireceğiz ve orta sensörün okuması düşük olduğunda fanı kapatacağız.

Adım 4: Robot Araba Motorlarının Bağlanması

Artık robotumuz yangınları algılayabiliyor ve yangın doğrudan önündeyken onları bir fanla söndürebiliyor. Robota hareket etme ve kendini doğrudan ateşin önünde konumlandırma yeteneği vermenin zamanı geldi, böylece onu söndürebilir. Kullanacağımız 2 dişli DC ile gelen 2WD robot şasi kitimizi zaten kullanıyoruz.

DC motorun çalışma hızını ve yönünü kontrol edebilmek için, motorları besleme özelliği ile motorun çalışma hızını ve yönünü kontrol etme özelliğine sahip bir motor sürücü modülü olan L298N H-köprü motor sürücüsünü kullanmanız gerekir. harici bir güç kaynağından.

L298N motor sürücüsü, motorların dönüş yönünü kontrol etmek için 4 dijital girişe ve motorların dönüş hızını kontrol etmek için 2 PWM girişine ihtiyaç duyar. Ancak ne yazık ki, PICO'da motorun dönüşünün hem yönünü hem de hızını kontrol edemeyen yalnızca tek bir PWM çıkış pini vardır. PICO'nun PWM'sini ihtiyaçlarımıza uyacak şekilde artırmak için PCA9685 PWM pin genişletme modülünü burada kullanıyoruz.

Kablolama artık biraz daha zorlaştı, çünkü onları kontrol etmek için 2 modülle birlikte 2 yeni motor bağladık. Ancak, sağlanan şemaları ve adımları izlerseniz bu bir sorun olmayacaktır:

PCA9685 PWM modülü ile başlayalım:

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

Şimdi L298N motor sürücü modülünü bağlayalım:

Güç kaynağımıza bağlayarak başlayalım:

• +12 (L298N modülü) → Pozitif kırmızı kablo (pil)
• GND (L298N modülü) → GND

Motorların dönüş yönünü kontrol etmek için:

• In1 (L298N modülü) → PWM 0 pin (PCA9685)
• In2 (L298N modülü) → PWM 1 pin (PCA9685)
• In3 (L298N modülü) → PWM 2 pin (PCA9685)
• In4 (L298N modülü) → PWM 3 pin (PCA9685)

Motorun dönüş hızını kontrol etmek için:

• enableA (L298N modülü) → PWM 4 pin (PCA9685)
• enableB (L298N modülü) → PWM 5 pin (PCA9685)

L298N motor sürücüsü, PICO'muzu güçlendirmek için kullanacağımız düzenlenmiş bir +5 volt çıkış verebilir:

+5 (L298N modülü) → Vin (PICO)

PICO'ya USB üzerinden güç veriliyorsa bu pimi bağlamayın

Artık her şeyi bağladığımıza göre, robotu kendisini doğrudan aleve bakacak ve fanı açacak şekilde hareket ettirecek şekilde programlayacağız.

Adım 5: Kodu Bitirmek

Artık her şeyi doğru şekilde bağladığımıza göre, onu da çalışacak şekilde kodlamanın zamanı geldi. Bunlar da kodumuzun gerçekleştirmesini istediğimiz şeyler:

Ateşi dümdüz ileri algılarsa (orta sensör yangını algılar), o zaman robot ayarlanan mesafeye ulaşana kadar ona doğru hareket eder ve fanı açar

Robotun sağ tarafında ateş algılarsa (sağ sensör yangını algılar), o zaman robot, ateş robotun (orta sensör) tam önüne gelene kadar döner, ardından ayarlanan mesafeye ulaşana kadar ona doğru hareket eder. ve fanı açar

Robotun sol tarafında ateş algılarsa yukarıdaki işlemin aynısını yapacaktır. Ancak sağa değil sola dönecek.

Ve herhangi bir yangın algılamazsa, tüm sensörler robotu durdurarak YÜKSEK değer verir.

Adım 6: Bitirdiniz

Bu projede sensör çıktısını nasıl okuyacağımızı ve ona göre aksiyon almayı, Darlington transistörünün DC motorlarla nasıl kullanılacağını ve DC motorların nasıl kontrol edileceğini öğrendik. Ve uygulama olarak tüm bilgimizi bir yangın söndürme robotu yaratmak için kullandık. Hangisi oldukça havalı x)

Lütfen sorularınızı yorumlarda veya mellbell.cc web sitemizde sormaktan çekinmeyin. Ve her zaman olduğu gibi, yapmaya devam edin:)