سيارة اردوينو ذاتية القيادة: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

مرحبًا بك في أول Instructable

لذلك تم تكليفي مؤخرًا بمشروع سيارة ذاتية القيادة كمشروع الفصل الدراسي الخاص بي. كانت مهمتي في هذا المشروع هي تصميم سيارة يمكنها القيام بما يلي:

• يمكن التحكم بالأوامر الصوتية من خلال هاتف Android.
• تجنب العقبات والعقبات.
• يمكن القيادة الذاتية.
• لا تتحرك إذا طُلب منك التحرك ولكن هناك عقبة

بصراحة ، لم يكن لدي أي فكرة عن كيفية عمل هذه الأشياء كما لم أشاهدها من قبل. الشيء الوحيد الذي عرفته هو أنه كان علي استخدام Arduino أو Raspberry pi.

لذلك ، بدأت مع جوجل. علمت أن هناك مشاريع من هذا النوع متاحة بالفعل على الإنترنت برموز كاملة ولكن المشكلة التي واجهتها كانت: المشاريع منفصلة لكل شيء كان عليّ إنجازه في مشروعي. الشيء الجيد هو أن لغة برمجة Arduino تعتمد على C وأن المشاريع المتاحة على الإنترنت كانت في الغالب قائمة على Arduino ، لأنني جيد في C / C ++ لذلك اخترت arduino وقررت فهم العمل.

بعد فهم كل شيء ، كان أول ما كان علي فعله هو إعداد قائمة بالمكونات التي أحتاجها. إذن ها هي القائمة:

اللوازم

• اردوينو UNO R3
• Adafruit موتورشيلد V2
• سيارة روبوت ذات 4 عجلات
• جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية (HCSR-04)
• مايكرو سيرفو 9 جي
• حامل الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
• وحدة بلوتوث HC-05
• أسلاك العبور

الخطوة 1: المكونات وعملها

الآن لدينا قائمة بالمكونات المطلوبة لبناء هذا المشروع ، دعنا فقط نلقي نظرة على عملها والبدائل.

لذلك أولاً وقبل كل شيء ، سوف نستخدم لوحة Arduino UNO ، لأننا نعلم أن arduino هو وحدة تحكم في الروبوت الخاص بنا ، لذا فهو لا يحتاج إلى أي مقدمة للمضي قدمًا ، يمكننا استخدام أي لوحة متوافقة مع UNO ولكن يوصى باستخدام Arduino / GENUINO UNO.

المكون الثاني لسيارتنا الذكية هو Adafruit Motor Shield ، ربما تكون قد سمعت عن Adafruit Motor Shield قبل الميزة الرئيسية لاستخدام درع المحرك هذا هو أنه يحتوي على مكتبة ذات وظائف محددة مسبقًا مما يعني أنه أثناء العمل معها ، لن نضطر إلى القيام بذلك. الحصول على الكثير في عملية العمل الخاصة به ، سيكون بمثابة أداة توصيل بالنسبة لنا أثناء المشروع ، ويمكن أيضًا استخدام برنامج تشغيل محرك L298N كبديل لـ AF Motorshield ولكنه قد يتطلب تغيير الرمز.

بالانتقال إلى الشيء التالي ، سنستخدم هيكل سيارة روبوت ذات 4 عجلات ، وهنا يمكن أيضًا استخدام الهيكل ثنائي العجلات دون تغيير الكود ، لذا سيكون الأمر على ما يرام. ولكن من أجل العمل بشكل أفضل ، يوصى باستخدام 4 عجلات. تأتي 4 محركات وعجلات BO مزودة بهيكل ، ولكن الشيء الوحيد المطلوب للتغيير هو توصيل المحركين من كل جانب معًا بحيث يعملان عند نفس الإشارة ويفعلون الشيء نفسه مع الجانب الآخر.

سيتم استخدام HCSR-04 (جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية) لاكتشاف أي حواجز أو حوائط في مسار السيارة حتى نتمكن من اتخاذ قرار ذكي وبالتالي تجنب الاصطدام. سيتم أيضًا استخدام حامل مستشعر Ultra Sonic لتركيب المستشعر على محرك سيرفو الخاص بنا. هنا يأتي الجزء المؤازر ، يعد محرك السيرفو جزءًا مهمًا لأنه سيساعدنا في اتخاذ قرار أثناء قلب السيارة ، عندما تكون السيارة في وضع القيادة الذاتية أو تأخذ أمر "انعطف يسارًا / يمينًا" فلن تعمل بدلاً من ذلك ، ستقوم المحركات أولاً بتحريك المستشعر فوق الصوتي للبحث عما إذا كان هناك أي عقبة بالفعل أم لا ، وإذا كانت الإجابة بنعم ، فسوف يتوقف ببساطة ويرفض التشغيل. هذا الشيء يمكن أن يوفر الكثير من البطارية لأن لدينا 4 محركات DC وتشغيل مؤازرة قبلها ستكون خطوة ذكية.

سيتم استخدام وحدة Bluetooth (HC-05) كما نعلم لإنشاء اتصال بين الروبوت الخاص بنا وهاتفنا الذكي من خلال التطبيق المخصص ، وسيتم استخدامه لإرسال أوامر إلى الروبوت الخاص بنا عبر الاتصال اللاسلكي.

يعد الاختيار الجيد للبطارية أمرًا ضروريًا لتحسين عمل الجهاز ، وبدون بطارية جيدة سينتهي بك الأمر إلى إهدار المال ، أثناء العمل في أي مشروع ، ضع في اعتبارك دائمًا متطلبات الطاقة لمشروعك ، نفس الخطأ الذي ارتكبته أثناء العمل معه هذا المشروع وانتهى بي الأمر بإهدار 6 بطاريات قابلة لإعادة الشحن تكلفتها حوالي 16 دولارًا مقابل لا شيء. كل ما عليك فعله هو استخدام بطارية Li-po أو Li-ion لتشغيل مشروعك. استخدم بطاريتين منفصلتين ، إحداهما لـ Arduino والأخرى لـ Motor Shield.

الخطوة الثانية: تجميع الروبوت الخاص بنا

في هذا الجزء سنبدأ في توصيل المكونات معًا والبدء في تشكيل الروبوت الخاص بنا.

تجميع chasis:

تأكد من أن المحركات أسفل الهيكل وليست محصورة بينه وبينه. بهذه الطريقة يمكننا توفير مساحة كبيرة لمكوناتنا للبقاء بين الهيكل المعدني دون إزعاج المحركات أو العجلات.

بعد توصيل المحركات ، سننتقل إلى الوصلات. بادئ ذي بدء ، سنقوم بإجراء جميع الاتصالات مع Arduino الخاص بنا ثم سنعمل مع Motor Shield الخاص بنا.

وحدة بلوتوث HC-05:

// تعريفات الدبوس لـ HC-05 # حدد HC05_PIN_RXD 12 // RX of Arduino #define HC05_PIN_TXD 13 // TX of Arduino

• TX دبوس 12
• RX دبوس 13
• GND GND
• VCC 5V على Arduino

اترك كل الدبابيس الأخرى كما هي.

جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية HC-SR04:

// تعريفات الدبوس لجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية

#define HCSR04_PIN_TRIG 7 // Trig Pin #define HCSR04_PIN_ECHO 8 // Echo Pin

• Trig Pin 7
• صدى دبوس 8
• GND GND
• VCC 5V على Arduino

هذا كل شيء بالنسبة لجزء Arduino.

الخطوة 3: إعداد Adafruit Motor Shield

هنا يأتي الجزء الرئيسي حيث يبدأ مشروعنا في الظهور. تأكد من أن الأسلاك المتصلة على اردوينو لا تحتوي على دبابيس ، ما عليك سوى نزع المسامير ووضع النحاس فقط في دبابيس اردوينو حتى نتمكن من توصيل درع المحرك الخاص بنا به.

ضع Adafruit Motor Shield فوق Arduino بحيث تكون جميع دبابيس درع المحرك داخل الرؤوس الأنثوية في Arduino ، ارجع إلى الصورة أعلاه. والآن بعد أن قمت بتوصيل Motor Shield ، حان الوقت لتوصيل المكونات المتبقية به.

الخطوة 4: توصيل المحركات

التطبيق "loading =" lazy "الذي سنستخدمه في هذا المشروع هو Arduino BlueControl. تأكد من استخدام هذا التطبيق فقط لأننا لا نستخدم أوامر ذات ترميز ثابت ويمكن تكوين هذا التطبيق كما نرغب.

الآن قم بتشغيل الروبوت الخاص بك وافتح التطبيق. قم بتشغيل البلوتوث وانتظر حتى ظهور HC-05. بمجرد أن يظهر HC-05 ، اتصل به واكتب كلمة المرور الافتراضية هي "1234" في معظم الحالات أو "0000" بخلاف ذلك.

بعد أن يتصل علينا تكوين تطبيقنا.

لتكوين التطبيق ، ما عليك سوى النقر فوق رمز الترس في الزاوية اليمنى العليا وتكوينه كما هو موضح في الفيديو: