Auto a guida autonoma basata su Arduino: 8 passaggi

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

Benvenuto nel mio primo Instructable

Quindi di recente mi è stato assegnato un progetto di un'auto a guida autonoma come progetto del mio semestre. In questo progetto il mio compito era progettare un'auto che potesse fare quanto segue:

• Può essere controllato con comandi vocali tramite telefono Android.
• Evitare ostacoli e ostacoli.
• Può guidare da solo.
• Non muoverti se ti viene chiesto di muoverti, ma c'è un ostacolo

Onestamente non avevo idea di come funzionino queste cose perché non mi sono mai occupato di queste cose prima. L'unica cosa che sapevo era che dovevo usare Arduino o Raspberry pi.

Quindi, ho iniziato con google. Sono venuto a sapere che ci sono già progetti di questo tipo su internet con codici completi ma il problema che ho dovuto affrontare è stato: i progetti sono separati per ognuna delle cose che dovevo realizzare nel mio progetto. La cosa buona è che il linguaggio di programmazione di Arduino è basato su C e i progetti disponibili su Internet erano per lo più basati su Arduino, dato che sono bravo in C/C++ quindi ho scelto arduino e ho deciso di capirne il funzionamento.

Dopo aver capito tutto La prima cosa che dovevo fare era fare un elenco dei componenti di cui avevo bisogno. quindi ecco la lista:

Forniture

• Arduino UNO R3
• Adafruit Motorshield V2
• Telaio per auto robot a 4 ruote
• Sensore a ultrasuoni (HCSR-04)
• Micro Servo 9G
• Supporto per sensore a ultrasuoni
• Modulo Bluetooth HC-05
• Cavi per ponticelli

Passaggio 1: componenti e loro funzionamento

Ora abbiamo un elenco di quali componenti sono necessari per costruire questo progetto, diamo solo un'occhiata al loro funzionamento e alle alternative.

Quindi prima di tutto utilizzeremo una scheda Arduino UNO, poiché sappiamo che arduino è un controller del nostro robot quindi non ha bisogno di presentazioni per andare avanti, possiamo usare qualsiasi scheda compatibile con UNO ma è consigliato Arduino/GENUINO UNO.

Il secondo componente della nostra Smart Car è Adafruit Motor Shield, potresti aver sentito parlare di Adafruit Motor Shield prima che il vantaggio principale dell'utilizzo di questo motorshield è che ha una libreria con funzioni predefinite, il che significa che mentre lavoriamo con esso, non dovremo ottenere molto nel suo processo di lavoro sarà un plug-n-play per noi durante il progetto, un driver del motore L298N può essere utilizzato anche come alternativa a AF Motorshield ma potrebbe richiedere la modifica del codice.

Passando alla prossima cosa useremo un telaio per auto robot a 4 ruote, qui il telaio a 2 ruote può essere utilizzato anche senza modificare il codice, quindi andrà bene. Ma per lavorare meglio il consigliato è 4 ruote. 4 BO Motori e ruote vengono forniti con il telaio, ma l'unica cosa che è necessaria per cambiare è collegare i due motori di ciascun lato insieme in modo che funzionino allo stesso segnale e allo stesso modo facciano lo stesso con l'altro lato.

Un HCSR-04 (sensore a ultrasuoni) verrà utilizzato per rilevare eventuali ostacoli o muri nel percorso dell'auto in modo da poter prendere una decisione intelligente, evitando la collisione. Un supporto per sensore a ultrasuoni verrà utilizzato anche per montare il sensore sul nostro servomotore. Ecco che arriva la parte servo, il servomotore è una parte importante in quanto ci aiuterà a prendere una decisione durante la svolta dell'auto, quando l'auto sarà in modalità di guida autonoma o se eseguirà un comando "gira a sinistra/destra" non funzionerà i motori invece sposteranno prima il sensore ad ultrasuoni per vedere se c'è già qualche ostacolo o meno, se sì si fermerà semplicemente e negherà di funzionare. Questa cosa può far risparmiare molta batteria perché abbiamo 4 motori CC e far funzionare un servo prima di loro sarà una mossa intelligente.

Un modulo Bluetooth (HC-05) come sappiamo servirà per stabilire una connessione tra il nostro robot e il nostro smartphone tramite l'app dedicata, servirà per inviare comandi al nostro robot tramite connessione wireless.

Una buona scelta della batteria è necessaria per un migliore funzionamento di una macchina, e senza una buona batteria finirai per sprecare i soldi, Mentre lavori su qualsiasi progetto tieni sempre a mente il fabbisogno energetico del tuo progetto, Lo stesso errore che ho fatto mentre lavoravo con questo progetto e ho finito per sprecare 6 batterie ricaricabili che costano circa 16 $ per niente. Tutto quello che devi fare è utilizzare la batteria Li-po o Li-ion per alimentare il tuo progetto. Usa 2 batterie separate una per Arduino e una per il tuo Motor Shield.

Passaggio 2: assemblaggio del nostro robot

In questa parte inizieremo a collegare i componenti insieme e inizieremo a modellare il nostro robot.

Assemblaggio del telaio:

Assicurati che i motori siano al di sotto del telaio e non inseriti tra di esso. in questo modo possiamo fare molto spazio ai nostri componenti per stare tra il telaio senza disturbare i motori o le ruote.

Dopo aver collegato i motori passeremo ai collegamenti. prima di tutto faremo tutti i collegamenti con il nostro Arduino e poi lavoreremo con il nostro Motor Shield.

Modulo Bluetooth HC-05:

// Definizioni dei pin per HC-05#define HC05_PIN_RXD 12 // RX di Arduino #define HC05_PIN_TXD 13 // TX di Arduino

• Pin TX 12
• Pin RX 13
• GND GND
• VCC 5V su Arduino

Lascia tutti gli altri pin così com'è.

Sensore a ultrasuoni HC-SR04:

// Definizioni dei pin per il sensore a ultrasuoni

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

• Pin di attivazione 7
• Pin eco 8
• GND GND
• VCC 5V su Arduino

Questo è tutto per la parte Arduino.

Passaggio 3: configurazione dello scudo motore Adafruit

Ecco la parte principale in cui il nostro progetto inizia a prendere vita. assicurati che i fili collegati su arduino non contengano pin, semplicemente strappa i pin e metti solo rame nei pin arduino in modo che possiamo collegare il nostro Motorshield ad esso.

Posiziona Adafruit Motor Shield sopra l'Arduino in modo tale che tutti i pin del nostro scudo motore siano all'interno delle intestazioni femminili del nostro Arduino, fai riferimento all'immagine sopra. e ora dal momento che hai collegato il tuo Motor Shield è il momento di collegare i restanti componenti ad esso.

Passaggio 4: collegamento dei motori

L'app "load="lazy" che utilizzeremo in questo progetto è Arduino BlueControl. Assicurati di utilizzare solo questa app poiché non utilizziamo comandi codificati e questa app può essere configurata come desideriamo.

Ora accendi il tuo Robot e apri l'app. Accendi il bluetooth e attendi che venga visualizzato HC-05. Non appena HC-05 mostra la connessione e digita la password, l'impostazione predefinita è "1234" nella maggior parte dei casi o "0000" in caso contrario.

dopo che si connette dobbiamo configurare la nostra app.

Per configurare l'app, tocca semplicemente l'icona a forma di ingranaggio nell'angolo in alto a destra e configurala come mostrato nel video: