TfCD - לוח לחם לנהיגה עצמית: 6 שלבים (עם תמונות)

2025 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2025-01-23 14:46

במדריך זה נדגים את אחת הטכנולוגיות המשמשות לעתים קרובות ברכבים אוטונומיים: זיהוי מכשולים קולי.

בתוך מכוניות בנהיגה עצמית, טכנולוגיה זו משמשת לזיהוי מכשולים למרחקים קצרים (<4 מ '), למשל במהלך חניה והחלפת נתיבים.

לצורך חקירה זו, אנו שואפים לבנות לוח לחם (1) שמניע, (2) מזהה מכשולים ו (3) מקבל החלטות לגבי מסלולו בהתאם.

באופן ספציפי, נבנה קרש לחם דו גלגלי, עם חיישן קולי קדמי, שנוסע קדימה כאשר לא מזוהה מכשול, מסתובב כאשר כמעט פוגע באובייקט, ומתהפך כאשר התנגשות נראית בלתי נמנעת

שלב 1: השגת הרכיבים

הוראות אלה שימשו להוראה זו:

• (א) קרש לחם 830 סיכות (1 יח ') אחד קטן יותר עשוי להספיק, אך הקפד לקבל אחד באיכות טובה מכיוון שהסיכות בחיישן האולטראסוני מעט שבירות.
• (ב) Arduino UNO (1 יח ') עובד מצוין עם מגן המנוע, לא צריך להיות גרסה מקורית.

(ג) Adafruit Motor Shield v2.3 (1 יח ')

מגן המנוע מפשט את תהליך חיבור המנועים ל- Arduino. בהשוואה להתעסקות עם התנגדויות וטרנזיסטורים, זה הרבה יותר בטוח ללוח הארדואינו, במיוחד אם אתה מתחיל. מגן המנוע של Adafruit מגיע עם סיכות נפרדות, אותן יש להלחם על השבב.

(D) חיישן אולטרסאונד HC-SR04 (1 יח ')

זהו חיישן בעל ארבע פינים. הוא פועל על ידי שליחת דופק אולטרסוני קצר דרך יחידת 'הרמקול' השמאלית והאזנה (תוך מדידת הזמן) כאשר הוא חוזר דרך יחידת 'המקלט' הימנית.

• (ה) מנוע DAGU DG01D מיני DC עם תיבת הילוכים 48: 1 (2 יח ') בעת שימוש במגן מנוע, כל מנוע 5V DC יעבוד, אולם תיבת ההילוכים בגרסה זו מועילה, מכיוון שהוא גורם לגלגלים להסתובב יפה ואיטי.
• (ו) גלגלי פלסטיק (2 יח ') באופן אידיאלי, נסה לקנות גלגלים התואמים ישירות את המנוע שבחרת.

נחוץ גם: מחשב עם תוכנת Arduino העדכנית ביותר, מגהץ, פח הלחמה, בנק חשמל קטן, כמה חוטים.

שלב 2: הגדרת המעגל

חיבור החיישן הקולי

החיישן הקולי מורכב מארבעה סיכות, הנקראות: Vcc, Trig, Echo ו- Gnd (Ground).

טריג ואקו מחוברים למגן המנוע בהתאמה דיגיטלית מספר 10 ו 9. (סיכות דיגיטאליות אחרות מתאימות גם כן, כל עוד החלת הקידוד המתאים).

Vcc ו- Gnd מחוברים ל- 5V ו- Gnd על המגן.

חיבור מנועי DC

מנועי DC יש חוט שחור ואדום כל אחד. חוטים אלה צריכים להיות מחוברים ליציאות המנוע, בדוגמה זו M1 ו- M2.

שלב 3: כתיבת הקוד

טוען את הספרייה

ראשית, יש צורך להוריד את הספרייה הנכונה על מנת להשתמש ב- Adafruit Motor Shield v2.3.

בקובץ ZIP זה, קיימת תיקייה שניתן למקם בתיקיית ההתקנה של Arduino במקרה שלנו:

C: / Program files (x86) Arduino / Libraries

וודא לקרוא לו Adafruit_MotorShield (הפעל מחדש את תוכנת ה- Arduino לאחר מכן).

הורדת דוגמת הקוד

דוגמת הקוד שלנו 'Selfdriving_Breadboard.ino' זמינה להורדה.

יש כמה משתנים לצבוט, והכי חשוב שיש את המרחקים (בסנטימטרים) כאשר משהו קורה. בקוד הנוכחי, לוח הלוח מתוכנת להפוך לאחור כאשר אובייקט קרוב יותר מ -10 סנטימטרים, להסתובב כשהמרחק הוא בין 10 ל -20 סנטימטרים ולנסוע ישר כשאין אובייקט ב -20 סנטימטרים.

שלב 4: הלחמת הסיכות

תהליך ההלחמה מורכב מארבעה שלבים.

• (א) יישור הסיכות הקפד לשים את כל הסיכות המצורפות למגן המנוע במקומן. ניתן לעשות זאת בקלות על ידי הנחת המגן על גבי לוח הארדואינו.
• (ב) הלחמת הסיכות אל תמהרו בשלב זה, חשוב מאוד שהסיכות לא יתחברו זו לזו לאחר ההלחמה. קודם כל יש לרתך את הסיכות החיצוניות, כדי לוודא שהסיכות אינן מוטות.
• (ג) מיקום החוטים בעת שימוש במגן המנוע, יש להלחים את החוטים גם לפינים המתאימים להם. זה הכי טוב להדביק את החוטים במגן המנוע מלמעלה, ולהלחם אותם בתחתית המגן. כסיכום: להדרכה זו אנו מלחמים חוטים לפינים דיגיטליים 9 ו -10 ולסיכות 5V ו- Gnd.
• (ד) הלחמת החוטים עכשיו הגיע הזמן להלחם את החוטים, אחד אחד. וודא שהם ממוקמים היטב, אולי בקש מחבר להחזיק אותם בזמן שאתה הלחמה.

שלב 5: הרכבה של לוח הלחם לנהיגה עצמית

לאחר הלחמת הרכיבים ובדיקת המעגל, הגיע הזמן להרכבה סופית.

במדריך זה, לוח הלחם משמש לא רק לפונקציונליות העיקרית שלו, אלא גם כעמוד השדרה של המכשיר כולו. הוראות ההרכבה הסופיות מורכבות מארבעה שלבים.

• (א) חיבור החוטים ודא שהכבלים נמצאים במקום הנכון (בדוק את שלב 3 לגבי הדרך הנכונה לחבר הכל), אל תשכח את שני מנועי ה- DC. זכור היכן ברצונך לחבר את הרכיבים.
• (ב) חיבור החיישן חבר את החיישן ללוח הלחם וודא שהוא מחובר כראוי.
• (ג) הצבת המגן הנח את מגן המנוע על לוח ה- Arduino UNO. עכשיו יהיה זמן מצוין לבדוק את המערכת לפני ההרכבה הסופית.
• (ד) תיקון הרכיבים בשלב זה, קח קלטת דו צדדית ותקן את מנועי ה- DC, הארדואינו ובנק הכוח במקום. במקרה זה, הארדואינו ממוקם הפוך מתחת ללוח הלחם.

שלב 6: עשית זאת

עד עכשיו סביר להניח שתתרגש כמו שהיינו לוקחים את יצירתך למבחן.

תהנה, נסה לשנות כמה פרמטרים כך שזה יעבוד הכי טוב בשבילך.

תודה שענית על ההנחיות שלנו, וספר לנו על כל שאלה

-

אימות הטכנולוגיה

חיישן האולטרסוני המשמש במקרה זה, אמור היה להיות בטווח של 4 מטרים. עם זאת, החיישן מאבד דיוק עם מרחק גדול מ -1.5 מטרים.

כמו כן, נראה כי החיישן חווה קצת רעש. על ידי שימוש בצג הטורי על מנת לאמת את דיוק המרחק, פסגות בסביבות 3000 (מ מ) נראו בזמן שהאובייקט מלפנים היה במרחק סנטימטרים בלבד. זה כנראה נובע מהעובדה שלכניסה לחיישן יש עיכוב במידע שלו, כך שהפלט מעוות מדי פעם.