TfCD - لوحة توصيل ذاتية القيادة: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

في هذا Instructable ، سنعرض إحدى التقنيات التي تُستخدم غالبًا في المركبات ذاتية القيادة: اكتشاف العوائق بالموجات فوق الصوتية.

داخل السيارات ذاتية القيادة ، تُستخدم هذه التقنية للتعرف على العوائق على مسافة قصيرة (أقل من 4 أمتار) ، على سبيل المثال أثناء وقوف السيارات وتبديل الحارة.

بالنسبة لهذا الاستكشاف ، نهدف إلى بناء لوح تجارب (1) يقود ، (2) يتعرف على العقبات و (3) يتخذ قرارات لمساره وفقًا لذلك.

على وجه التحديد ، سنقوم ببناء لوح تجارب ذو عجلتين ، مع جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية في المقدمة ، والذي يتحرك للأمام عندما لا يتم اكتشاف أي عائق ، ويتحول عند الاصطدام تقريبًا بجسم ما ، وينعكس عندما يبدو الاصطدام أمرًا لا مفر منه

الخطوة 1: الحصول على المكونات

تم استخدام المكونات التالية لهذه التعليمات:

• (أ) 830 دبوسًا (قطعة واحدة) قد يكفي استخدام لوح أصغر حجمًا ، ولكن تأكد من الحصول على نوعية جيدة لأن المسامير الموجودة على المستشعر بالموجات فوق الصوتية هشة بعض الشيء.
• (ب) يعمل Arduino UNO (قطعة واحدة) بشكل رائع مع Motor Shield ، ولا يحتاج إلى أن يكون إصدارًا أصليًا.

(C) Adafruit Motor Shield v2.3 (قطعة واحدة)

يعمل درع المحرك على تبسيط عملية توصيل المحركات بأردوينو. بالمقارنة مع العبث بالمقاومات والترانزستورات ، فهي أكثر أمانًا للوحة Arduino ، خاصة إذا كنت مبتدئًا. يأتي Adafruit Motor Shield مع دبابيس منفصلة ، والتي تحتاج إلى لحام على الشريحة.

(د) جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية HC-SR04 (قطعة واحدة)

هذا مستشعر ذو أربعة أسنان. إنه يعمل عن طريق إرسال نبضة موجات فوق صوتية قصيرة عبر وحدة "السماعة" اليسرى والاستماع (أثناء قياس الوقت) عندما يعود من خلال وحدة "المستقبل" اليمنى.

• (E) محرك DAGU DG01D Mini DC مع علبة تروس 48: 1 (2 قطعة) عند استخدام Motor Shield ، سيعمل أي محرك 5V DC ، ومع ذلك ، فإن علبة التروس في هذا الإصدار مفيدة ، لأنها تجعل العجلات تدور بشكل جميل وبطيء.
• (و) عجلات بلاستيكية (قطعتان) من الناحية المثالية ، حاول شراء عجلات متوافقة مباشرة مع المحرك الذي تختاره.

مطلوب أيضًا: جهاز كمبيوتر مزود بأحدث برامج Arduino ، ومكواة لحام ، وقصدير لحام ، وبنك طاقة صغير ، وبعض الأسلاك.

الخطوة 2: إعداد الدائرة

توصيل جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية

يتكون جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية من أربعة دبابيس تسمى: Vcc و Trig و Echo و Gnd (الأرضي).

يتم توصيل Trig و Echo بـ Motor Shield برقم رقم التعريف الشخصي 10 و 9 على التوالي (المسامير الرقمية الأخرى مناسبة أيضًا ، طالما تم تطبيق الترميز المناسب.)

Vcc و Gnd متصلان بـ 5V و Gnd على الدرع.

توصيل محركات التيار المستمر

تحتوي محركات التيار المستمر على سلك أسود وأحمر لكل منهما. يجب توصيل هذه الأسلاك بمنافذ المحرك ، في هذا المثال M1 و M2.

الخطوة الثالثة: كتابة الكود

تحميل المكتبة

أولاً ، من الضروري تنزيل المكتبة الصحيحة لاستخدام Adafruit Motor Shield v2.3.

في ملف ZIP هذا ، يوجد مجلد يمكن وضعه في مجلد تثبيت Arduino ، في حالتنا:

C: / ملفات البرنامج (x86) Arduino / Libraries

وتأكد من تسميته Adafruit_MotorShield (أعد تشغيل برنامج Arduino بعد ذلك).

تنزيل مثال الكود

مثال الكود الخاص بنا "Selfdriving_Breadboard.ino" متاح للتنزيل.

هناك العديد من المتغيرات التي يمكن تعديلها ، وأهمها المسافات (بالسنتيمترات) عندما يحدث شيء ما. في الكود الحالي ، تمت برمجة لوحة التجارب على الانعكاس عندما يكون الجسم أقرب من 10 سم ، وتدور عندما تكون المسافة بين 10 و 20 سم ، والقيادة بشكل مستقيم عندما لا يتم اكتشاف أي جسم في 20 سم.

الخطوة 4: لحام الدبابيس

تتكون عملية اللحام من أربع خطوات.

• (أ) محاذاة المسامير تأكد من وضع جميع المسامير التي تأتي مع واقي المحرك في مكانها. يمكن القيام بذلك بسهولة عن طريق وضع الدرع أعلى لوحة Arduino.
• (ب) لحام الدبابيس لا تتعجل في هذه الخطوة ، من المهم جدًا ألا تتصل المسامير ببعضها البعض بعد اللحام. قم بلحام المسامير الخارجية أولاً ، للتأكد من عدم انحراف المسامير.
• (ج) وضع الأسلاك عند استخدام Motor Shield ، يجب أن يتم لحام الأسلاك في المسامير المناسبة لها أيضًا. من الأفضل لصق الأسلاك في Motor Shield من الأعلى ولحامها في الجزء السفلي من Motor Shield. كخلاصة: في هذا البرنامج التعليمي ، نقوم بتوصيل الأسلاك بالدبابيس الرقمية 9 و 10 ، ودبابيس 5V و Gnd.
• (د) لحام الأسلاك الآن حان الوقت لحام الأسلاك ، واحدًا تلو الآخر. تأكد من أنها في وضع جيد ، وربما اطلب من صديق الاحتفاظ بها أثناء لحامها.

الخطوة 5: تجميع اللوح ذاتية القيادة

بعد لحام المكونات واختبار الدائرة ، حان الوقت للتجميع النهائي.

في هذا البرنامج التعليمي ، لا يتم استخدام لوحة التجارب فقط لوظائفها الرئيسية ، ولكن أيضًا باعتبارها العمود الفقري للجهاز بأكمله. تتكون تعليمات التجميع النهائية من أربع خطوات.

• (أ) توصيل الأسلاك تأكد من أن الكابلات في المكان الصحيح (تحقق من الخطوة 3 لمعرفة الطريقة الصحيحة لتوصيل كل شيء) ، ولا تنس محركي التيار المستمر. ضع في اعتبارك المكان الذي ترغب في إرفاق المكونات فيه.
• (ب) توصيل المستشعر قم بتوصيل المستشعر بلوحة التجارب وتأكد من توصيله بشكل صحيح.
• (ج) وضع الدرع ضع واقي المحرك على لوحة Arduino UNO. سيكون الآن وقتًا رائعًا لاختبار النظام قبل التجميع النهائي.
• (د) إصلاح المكونات في هذه الخطوة ، خذ شريطًا على الوجهين ، وأصلح محركات التيار المستمر واردوينو وبنك الطاقة في مكانه. في هذه الحالة ، يتم وضع Arduino رأسًا على عقب أسفل اللوح.

الخطوة 6: لقد فعلت ذلك

الآن من المحتمل أن تكون متحمسًا بقدر ما كنا سنأخذ إبداعك للتجربة.

استمتع ، حاول تعديل بعض المعلمات حتى تعمل بشكل أفضل بالنسبة لك.

شكرا لاتباع تعليماتنا ، واسمحوا لنا أن نعرف في حال وجود أي سؤال

-

التحقق من صحة التكنولوجيا

كان من المفترض أن يصل مدى جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية المستخدم في هذه الحالة إلى 4 أمتار. ومع ذلك ، يفقد المستشعر الدقة بمسافة أكبر من 1.5 متر.

أيضًا ، يبدو أن المستشعر يعاني من بعض الضوضاء. باستخدام الشاشة التسلسلية للتحقق من دقة المسافة ، كانت القمم التي تبلغ حوالي 3000 (مم) مرئية بينما كان الكائن في المقدمة على بعد سنتيمترات فقط. من المحتمل أن يكون هذا بسبب حقيقة أن إدخال المستشعر يتأخر في معلوماته ، وبالتالي يتم تشويه الإخراج من حين لآخر.