Valutazioni finali 2020: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Ciao a tutti! Mi chiamo Vedant Vyas e questo è il mio progetto di ingegneria informatica di grado 10 per le valutazioni finali 2020. Per questo progetto, ho scelto di progettare un'auto che potesse essere programmata per muoversi da sola o che potesse essere controllata utilizzando un controller di app. Ho scelto di progettare questa macchina perché amo imparare e affrontare nuove sfide e perché ho imparato molte unità diverse durante questo corso e ho pensato di poterle applicare al mio design. Per superare le aspettative, ho implementato un sensore di distanza che fermasse l'auto non appena rilevava un ostacolo entro pochi centimetri. Ho fatto molte ricerche su questo progetto esaminando vari altri progetti per avere un'idea di ciò che avrei dovuto realizzare. Ho anche dedicato molto tempo a imparare come cablare un nuovo ponte H, programmare un sensore di distanza e cablare i motori. Durante questo tutorial che ho realizzato, imparerai come progettare questa macchina da solo guardando esempi, diagrammi e un manuale di istruzioni passo-passo.

Passaggio 1: materiali

• 1 auto con 2 motori
• 1 Raspberry Pi Modello 3 B+
• 1 tagliere senza saldatura
• 1 batteria da 9V
• 1 H-Ponte Modello HLF1808
• 11 cavi jumper maschio-femmina
• 3 cavi jumper femmina-femmina
• 13 fili normali
• 1 sensore di distanza

Passaggio 2: screenshot di esempio

Passaggio 3: schema elettrico

Passaggio 4: istruzioni passo passo - Come costruire/cablare l'auto

1. Prima di iniziare questo progetto, dovrai assicurarti che il tuo raspberry pi sia perfettamente funzionante con un sistema operativo Linux e possa eseguire Python.
2. Ora che sei pronto, iniziamo prendendo una breadboard senza saldatura e collegandovi il H-bridge HLF1808 (come mostrato nello schema elettrico).
3. Successivamente, dovrai prendere 3 fili e collegarli alle 3 gambe angolari del ponte ad H e ai binari di alimentazione. Collega questi 3 fili alle gambe in alto a destra, in basso a destra e in basso a sinistra del ponte ad H (guarda il ponte ad H con la flessione rivolta in avanti). Prova a usare i fili rossi per questo in modo che tu sappia che questi sono usati per l'alimentazione.
4. Prendi un ponticello maschio-femmina e collega un'estremità al pin 5V raspberry pi e l'altra estremità alla gamba in alto a sinistra del ponte H.
5. Ora, dovrai prendere 4 fili (preferibilmente neri) e collegarli dalle 2 gambe centrali del ponte ad H ai binari di terra. Dovrai anche prendere un filo maschio-femmina aggiuntivo e collegarlo da un pin di terra sul tuo Raspberry Pi alla guida di terra sulla tua breadboard.
6. Dopo aver implementato i cavi di alimentazione e di terra, puoi iniziare a cablare i tuoi motori prendendo il filo rosso e posizionandolo nella terza gamba dalla parte superiore del ponte H. Dopodiché, prenderai il filo nero e lo attaccherai alla terza gamba dal fondo del ponte ad H. Se hai collegato correttamente i motori, dovrebbero funzionare perfettamente una volta eseguiti questi passaggi successivi.
7. Ora, dovrai prendere la tua batteria da 9 V e collegare i 2 fili alla terra e ai binari di alimentazione (rosso = alimentazione, nero = terra).
8. Una volta terminato il cablaggio della batteria, sarà necessario prendere 4 ponticelli maschio-femmina e collegarli da qualsiasi pin gpio raspberry pi alle gambe del ponte H inutilizzate rimanenti.
9. Infine, dovrai prendere 1 filo nero e 1 rosso e collegarli attraverso la breadboard dal binario di messa a terra (filo nero) e dal binario di alimentazione (filo rosso).

10. Opzionale: se lo desideri, puoi utilizzare un sensore di distanza per migliorare il tuo progetto. Per cablare un sensore di distanza, dovrai seguire questi passaggi specifici:

    • Prendi 1 cavo femmina-femmina (rosso) e collegalo dal pin VCC sul sensore a un pin 5V sul pi.
    • Prendi un altro cavo femmina-femmina (nero) e collegalo dal pin GND sul sensore alla guida di terra sulla breadboard.
    • Prendi un altro cavo femmina-femmina e collegalo dal pin TRIG sul sensore a un pin gpio sul pi.
    • Infine, prendi un cavo maschio-femmina e collegalo dal pin ECHO sul sensore a uno spazio vuoto sulla breadboard. Quindi prendi un resistore da 330 Ohm e collegalo dal filo a un altro spazio vuoto sulla breadboard. Successivamente, dovrai prendere un altro filo maschio-femmina e collegarlo dalla resistenza da 330 Ohm a un pin gpio vuoto sul pi. Infine, dovrai collegare una resistenza da 470 Ohm dal secondo filo che hai collegato alla guida di terra.
11. Ora sei pronto per programmare usando Python!

Passaggio 5: istruzioni dettagliate - Come codificare utilizzando Python

1. Inizia la codifica definendo le tue librerie (es. from gpiozero import LED).
2. Successivamente, dovrai definire tutte le variabili che utilizzerai (es. led = LED (9)).

3. Ora che hai definito tutto ciò di cui hai bisogno, puoi iniziare a codificare scrivendo una semplice dichiarazione per verificare se i tuoi motori sono perfettamente funzionanti. Ciò richiederà di scrivere una dichiarazione in 3 passaggi simile a questa:

   • robot.avanti()
   • dormire(5)
   • robot.stop()
4. Se il codice aiuta i tuoi motori a funzionare, sei pronto per procedere al passaggio successivo. Questo passaggio richiederà di scrivere una funzione def (ad es. def forwards():) che aiuterà la tua auto a spostarsi avanti, indietro, a destra e a sinistra con l'aiuto di un'app che installerai in seguito.

5. Se hai scelto di aggiungere un sensore di distanza alla tua auto, dovrai aggiungere un'ulteriore funzione def sensor1. Questa funzione ti permetterà di stampare la distanza tra la tua auto e un ostacolo. Questa funzione richiederà di scrivere queste semplici righe di codice:

   • def sensore1():
   • if(sensor.distanza*100>5):
   • print('Ostacolo rilevato', sensor.distance*100)
   • dormire(1)
6. Ora che hai finito di scrivere questo codice, sei pronto per installare l'app VNC Viewer.