Roboti i ndjekjes së zjarrit: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:11

Në këtë projekt, ne do të krijojmë një robot zjarrfikës që ndjek flakën dhe e shuan atë duke i fryrë ajrit nga një tifoz.

Pasi të keni mbaruar me këtë projekt, do të dini se si të përdorni sensorët e flakës me PICO, si të lexoni vlerën e tyre të daljes dhe si të veproni në të, dhe si të përdorni sensorët Darlington me motorë DC dhe si t'i kontrolloni ato. Kjo natyrisht së bashku me një robot zjarrfikës shumë të lezetshëm.

Furnizimet

• PICO
• Sensori i flakës
• Motor i vogël DC
• Helikë e vogël
• Drejtuesi i motorit L298N H-urë
• PCA9685 Drejtuesi 12-bit PWM me 16 kanale
• Kompleti i shasisë robot 2WD
• Mini bordi i bukës
• Telat e kërcyesit
• Vida dhe arra

Hapi 1: Lidhja e sensorit të flakës me PICO

Le të fillojmë me pjesën më të rëndësishme të robotit tonë kundër zjarrit, e cila është aftësia për të zbuluar zjarret kur ato ndodhin. Kjo është arsyeja pse ne do të fillojmë me komponentët që janë përgjegjës për zbulimin e zjarrit, por para se ta bëjmë, le të mbledhim kompletin tonë të shasisë së robotëve 2WD, pasi ne do të ndërtojmë robotin tonë bazuar në të.

Ne do të përdorim 3 sensorë flakë në këtë projekt dhe do ta bëjmë robotin të lëvizë në mënyrë të pavarur duke përdorur leximet e tyre, do t'i vendosim këta sensorë në anën e mesme, të majtë dhe të djathtë të shasisë së robotit. Dhe ata do të vendosen në mënyrë të tillë që të kenë aftësinë për të përcaktuar me saktësi burimin e flakës dhe ta shuajnë atë.

Para se të fillojmë të përdorim sensorët e flakës, le të flasim për mënyrën e funksionimit të tyre: modulet e sensorëve të flakës janë bërë kryesisht nga LED të infra të kuqe që mund të zbulojnë dritën infra të kuqe që emetohet nga flakët dhe të dërgojnë të dhënat si hyrje dixhitale ose analoge, në pajisjen tonë në rast se do të përdorim një sensor flake që dërgon dalje dixhitale.

Daljet e pinit të modulit të sensorit të flakës:

• VCC: pozitive 5 volt, e lidhur me kunjin VCC të PICO.
• GND: kunja negative, e lidhur me kunjin GND të PICO -s.
• D0: kunja dalëse dixhitale, e lidhur me dixhitalin e dëshiruar në PICO.

Le ta lidhim tani atë me PICO -në tonë për të testuar instalimet tona dhe logjikën e kodit, për t'u siguruar që gjithçka po funksionon siç duhet. Lidhja e sensorëve të flakës është shumë e lehtë, thjesht lidhni VCC, dhe GND të sensorëve me VCC, dhe GND të PICO respektivisht, pastaj lidhni kunjat e daljes si më poshtë:

• D0 (sensori i flakës së djathtë) A0 (PICO)
• D0 (sensori i flakës së mesme) A1 (PICO)
• D0 (sensori i flakës së majtë) → A2 (PICO)

Hapi 2: Kodimi i PICO me sensorët e flakës

Tani që kemi sensorët tanë të flakës të lidhur me PICO, le të fillojmë të kodojmë në mënyrë që të dimë se cili sensor i flakës ka një flakë përpara dhe cili jo.

Logjika e kodit:

• Vendosni kunjat e PICO A0, A2 dhe A3 si kunja INPUT
• Lexoni secilën vlerë të daljes së sensorit
• Shtypni secilën vlerë të daljes së sensorit në monitorin serik, në mënyrë që të mund të diagnostikojmë nëse gjithçka po funksionon siç duhet apo jo.

Ju lutemi vini re se sensorët tanë, kanë një lexim të ulët "0" kur ndiejnë zjarr, dhe një lexim të lartë "1" kur ata nuk e ndiejnë zjarrin.

Për të testuar kodin tuaj, hapni monitorin tuaj serik dhe shikoni se si ndryshon kur keni zjarr para tij, në krahasim me atë që ai bën. Imazhet e bashkangjitura kanë leximet për të mos pasur fare flakë, dhe leximet e një flake të vetme para sensorit të mesëm.

Hapi 3: Lidhja e ventilatorit

Për ta bërë një robot zjarrfikës efektiv, ai duhet të ketë aftësinë për të luftuar zjarrin, dhe për këtë ne do të krijojmë një tifoz që synojmë zjarrin dhe e fikim. Dhe ne do ta krijojmë këtë tifoz duke përdorur një motor të vogël DC me një helikë të instaluar në të.

Pra, le të fillojmë duke lidhur motorët tanë DC. Motorët DC kanë një tërheqje të lartë të rrymës, kështu që ne nuk mund t'i lidhim drejtpërdrejt me PICO -në tonë, pasi ai mund të ofrojë vetëm 40 mA për pin GPIO, ndërsa motorit i duhen 100 mA. Kjo është arsyeja pse ne duhet të përdorim një transistor për ta lidhur atë, dhe ne do të përdorim TIP122 Transistor, pasi mund ta përdorim atë për të rritur rrymën e siguruar nga PICO -ja jonë në sasinë e nevojshme për motorin.

Ne do të shtojmë motorin tonë DC dhe një bateri të jashtme "PLACE HOLDER", për t'i siguruar motorit fuqinë e nevojshme pa dëmtuar PICO -n tonë.

Motori DC duhet të lidhet si më poshtë:

• Kunja bazë (TIP122) → D0 (PICO)
• Kunja e kolektorit (TIP122) lead Plumbi i motorit DC "Motorët DC nuk kanë polaritet, kështu që nuk ka rëndësi se cili prizë"
• Kunja e emetuesit (TIP122) → GND
• Plumbi bosh i motorit DC wire Pozitiv (tel i kuq) i baterisë së jashtme

Mos harroni të lidhni GND të baterisë me GND të PICO, pasi nëse nuk është i lidhur, qarku nuk do të funksionojë fare

Logjika e kodit të ventilatorit: kodi është shumë i thjeshtë, ne thjesht do të modifikojmë kodin që tashmë kemi për të ndezur ventilatorin kur leximi i sensorit të mesëm është i lartë dhe fikim ventilatorin kur leximi i sensorit të mesëm është i ulët.

Hapi 4: Lidhja e Motoreve të Makinave Robot

Tani që roboti ynë mund të zbulojë zjarret dhe mund t'i shuajë ato me një tifoz kur zjarri është drejtpërdrejt para tij. Timeshtë koha për t'i dhënë robotit aftësinë për të lëvizur dhe pozicionuar atë drejtpërdrejt para zjarrit, në mënyrë që ta fikë atë. Ne tashmë po përdorim kompletin tonë të shasisë robot 2WD, i cili vjen me 2 DC të drejtuar që do të përdorim.

Për të qenë në gjendje të kontrolloni shpejtësinë dhe drejtimin e motorit DC ju duhet të përdorni drejtuesin motorik L298N H-Bridge, i cili është një modul i drejtuesit të motorit që ka aftësinë për të kontrolluar shpejtësinë dhe drejtimin e motorit, me aftësinë për të ushqyer motorët nga një burim i jashtëm i energjisë.

Drejtuesi i motorit L298N ka nevojë për 4 hyrje dixhitale për të kontrolluar drejtimin e rrotullimit të motorëve, dhe 2 hyrje PWM për të kontrolluar shpejtësinë e rrotullimit të motorëve. Por për fat të keq, PICO ka vetëm një kunj të vetëm dalës PWM që nuk mund të kontrollojë drejtimin dhe shpejtësinë e rrotullimit të motorit. Kjo është ajo ku ne përdorim modulin e zgjerimit të kunjave PCA9685 PWM për të rritur PWM të PICO për t'iu përshtatur nevojave tona.

Instalimet elektrike tani u bënë pak më të ndërlikuara, pasi ne po lidhim 2 motorë të rinj së bashku me 2 module për t'i kontrolluar ato. Por, ky nuk do të jetë problem nëse ndiqni skemat dhe hapat e dhënë:

Le të fillojmë me modulin PCA9685 PWM:

• Vcc (PCA9685) → Vcc (PICO)
• GND (PCA9685) → GND
• SDA ((PCA9685) → D2 (PICO)
• SCL (PCA9685) → D3 (PICO)

Tani, le të lidhim modulin e drejtuesit të motorit L298N:

Le të fillojmë duke e lidhur atë me burimin tonë të energjisë:

• +12 (moduli L298N) wire Tel pozitiv i kuq (bateri)
• GND (moduli L298N) → GND

Për të kontrolluar drejtimin e rrotullimit të motorëve:

• In1 (moduli L298N) → PWM 0 pin (PCA9685)
• In2 (moduli L298N) → PWM 1 pin (PCA9685)
• In3 (moduli L298N) → PWM 2 pin (PCA9685)
• In4 (moduli L298N) → PWM 3 pin (PCA9685)

Për të kontrolluar shpejtësinë e rrotullimit të motorit:

• enableA (moduli L298N) → PWM 4 pin (PCA9685)
• enableB (moduli L298N) → PWM 5 pin (PCA9685)

Drejtuesi i motorit L298N mund të prodhojë një +5 volt të rregulluar, të cilat ne do t'i përdorim për të fuqizuar PICO -në tonë:

+5 (moduli L298N) → Vin (PICO)

Mos e lidhni këtë kunj nëse PICO ndizet përmes USB

Tani që kemi gjithçka të lidhur, ne do të programojmë që roboti të lëvizë vetë për të përballuar drejtpërdrejt flakën dhe për të ndezur ventilatorin.

Hapi 5: Përfundimi i Kodit

Tani që ne kemi gjithçka të lidhur siç duhet, është koha për ta koduar atë në mënyrë që të funksionojë gjithashtu. Dhe këto janë gjërat që duam të përmbushë kodi ynë:

Nëse ndjen zjarrin drejt përpara (sensori i mesëm ndjen zjarrin), atëherë roboti lëviz drejt tij derisa të arrijë distancën e caktuar dhe ndez ventilatorin

Nëse ndjen zjarrin në anën e djathtë të robotit (sensori i djathtë ndjen zjarrin), atëherë roboti rrotullohet derisa zjarri të jetë pikërisht para robotit (sensori i mesëm), pastaj lëviz drejt tij derisa të arrijë distancën e caktuar dhe ndez tifozin

Nëse ndjen zjarrin në anën e majtë të robotit, do të bëjë të njëjtën gjë si më sipër. Por, do të kthehet në të majtë në vend të djathtë.

Dhe nëse nuk ndjen fare zjarr, të gjithë sensorët do të japin vlerë të lartë, duke ndaluar robotin.

Hapi 6: Ju jeni bërë

Në këtë projekt, ne kemi mësuar se si të lexojmë daljen e sensorit dhe të ndërmarrim veprime në varësi të tij, si të përdorim transistorin Darlington me motorët DC dhe si të kontrollojmë motorët DC. Dhe ne përdorëm të gjitha njohuritë tona për të krijuar një robot zjarrfikës si një aplikim. Cila është shumë e bukur x)

Ju lutemi mos hezitoni të bëni ndonjë pyetje që mund të keni në komentet ose në faqen tonë të internetit mellbell.cc. Dhe si gjithmonë, vazhdoni të bëni:)