Žestidega juhitav robot Arduino abil: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Roboteid kasutatakse paljudes sektorites, nagu ehitus, sõjavägi, tootmine, kokkupanek jne. Robotid võivad olla autonoomsed või poolautonoomsed. Autonoomsed robotid ei vaja inimeste sekkumist ja võivad vastavalt olukorrale iseseisvalt tegutseda. Poolautonoomsed robotid töötavad vastavalt inimeste antud juhistele. Neid poolautonoomseid saab juhtida kaugjuhtimispuldi, telefoni, žestide jms abil. Oleme varem ehitanud vähe IoT-põhiseid roboteid, mida saab veebiserverist juhtida.

Tänases artiklis ehitame žestidega juhitava roboti, kasutades Arduino, MPU6050 kiirendusmõõturit, nRF24L01 transiiveripaari ja L293D mootori draiverimoodulit. Me kujundame selle roboti kaheks osaks. Üks on saatja ja teine vastuvõtja. Saatja sektsioon koosneb Arduino Uno, MPU6050 kiirendusmõõturist ja güroskoobist ning nRF24L01, samas kui vastuvõtja sektsioon koosneb Arduino Uno, nRF24L01, kahest alalisvoolumootorist ja L293D mootori draiverist. Saatja toimib roboti juhtimiseks kaugjuhtimispuldina, kus robot liigub vastavalt žestidele.

Samm: nõutavad komponendid

• Arduino Uno (2)
• NRF24L01 (2)
• MPU6050DC mootor (2)
• L293D mootorijuhi moodul
• Tainas

MPU6050 kiirendusmõõtur ja güroskoop MPU6050 andurimoodul on täielik 6-teljeline (3-teljeline kiirendusmõõtur ja 3-teljeline güroskoop) mikroelektromehaaniline süsteem. MPU6050 andurimoodulil on ka kiibil olev temperatuuriandur. Sellel on I2C siin ja I2C lisaliidese liides, mis võimaldab suhelda mikrokontrollerite ja muude anduriseadmetega, nagu 3-teljeline magnetomeeter, rõhuandur jne. Andurimoodulit MPU6050 kasutatakse kiirenduse, kiiruse, orientatsiooni, nihke ja mõne muu liikumise mõõtmiseks -seotud parameetrid. Sellel andurimoodulil on ka sisseehitatud digitaalne liikumisprotsessor, mis suudab teha keerukaid arvutusi.

NRF24L01 transiiveri moodul

nRF24L01 on ühe kiibiga raadiosaatja -vastuvõtja ülemaailmsele 2,4–2,5 GHz ISM -sagedusalale. Transiiver koosneb täielikult integreeritud sagedussüntesaatorist, võimsusvõimendist, kristallostsillaatorist, demodulaatorist, modulaatorist ja täiustatud ShockBurs protokollmootorist. Väljundvõimsus, sageduskanalid ja protokolli seadistamine on SPI liidese kaudu hõlpsasti programmeeritavad. Selle transiiverimooduli tööpingevahemik on 1,9–3,6 V. Sellel on sisseehitatud väljalülitus- ja ooterežiimid, mis muudavad selle energiasäästlikuks ja hõlpsasti teostatavaks.

2. samm: käeviipega juhitava roboti töötamine Arduino abil

Selle Arduino žestikontrolli auto töö mõistmiseks jagame selle projekti kaheks osaks. Esimene osa on saatja osa (kaugjuhtimispult), milles MPU6050 kiirendusmõõturi andur saadab pidevalt signaale vastuvõtjale (robotile) Arduino ja nRF saatja kaudu.

Teine osa on vastuvõtja osa (robotauto), milles nRF -vastuvõtja võtab edastatud andmed vastu ja saadab need Arduinole, kes neid edasi töötleb ja robotit vastavalt liigutab.

MPU6050 kiirendusmõõturi andur loeb X Y Z koordinaadid ja saadab need Arduinole. Selle projekti jaoks vajame ainult X- ja Y -koordinaate. Seejärel kontrollib Arduino koordinaatide väärtusi ja saadab andmed nRF -saatjale. Edastatud andmed võtab vastu nRF -vastuvõtja. Vastuvõtja saadab andmed vastuvõtja poole Arduinole. Arduino edastab andmed mootori juhi IC -le ja mootorijuht pöörab mootorid vajalikus suunas.

Samm: vooluahela skeem

See Arduino riistvara kasutav käeliigutusega juhitav robot on jagatud kaheks osaks

1. Saatja
2. Vastuvõtja

4. samm: saatja ahel Arduino žestidega juhitavale autole

Selle projekti saatjate sektsioon koosneb MPU6050 kiirendusmõõturist ja güroskoobist, transiiverist nRF24L01 ja Arduino Unost. Arduino saab pidevalt andmeid MPU6050 -lt ja saadab need andmed nRF -saatjale. RF -saatja edastab andmed keskkonda.

Samm: Arduino žestidega juhitava auto vastuvõtja ahel

Selle žestiga juhitava roboti vastuvõtjaosa koosneb Arduino Unost, transiiverist nRF24L01, 2 alalisvoolumootorist ja mootori draiverimoodulist. NRF24L01 vastuvõtja võtab andmed saatjalt vastu ja saadab need Arduinole. Seejärel liigutab Arduino vastuvõetud signaalide järgi alalisvoolumootoreid.

6. samm: programmi selgitus

Arduino kasutava žestiga juhitava roboti jaoks on täielik kood saadaval siit. Allpool selgitame programmi rida -realt.

Saatja külgprogramm

Selles programmis loeb Arduino MPU6050 andmeid ja saadab need saatjale nRF 24L01.

1. Alustage programmi, lisades vajalikud raamatukogu failid. Teekide faile saate alla laadida antud linkidelt.

SPI.h

nRF24L01.h

Traat.h

MPU6050.h

2. Seejärel määrake MPU6050 güroskoobi ja kiirendusmõõturi andmete muutujad. Siin kasutatakse ainult kiirendusmõõturi andmeid.

3. Määratlege side- ja nRF -saatjate CN- ja CSN -kontaktide raadiotoru aadressid.

4. Funktsiooni void setup () sees käivitage jadamonitor. Samuti initsialiseerige traat- ja raadioside. radio.setDataRate kasutatakse andmeedastuskiiruse määramiseks.

5. Lugege MPU6050 anduri andmeid. Siin kasutame ainult X ja Y suuna kiirendusmõõturi andmeid.

6. Lõpuks edastage anduri andmed, kasutades funktsiooni radio.write.

Vastuvõtja külgprogramm

1. Nagu tavaliselt, käivitage programm, lisades vajalikud raamatukogu failid.

2. Määratlege side- ja nRF -saatjate CN- ja CSN -kontaktide raadiotoru aadressid.

3. Määrake vasaku ja parema alalisvoolumootori tihvtid.

4. Nüüd kontrollige, kas raadio on saadaval või mitte. Kui on, siis lugege andmeid.

5. Nüüd võrrelge saadud andmeid ja ajage mootoreid vastavalt tingimustele.

Samm: käeviipega juhitava roboti testimine Arduino abil

Kui riistvara on valmis, ühendage sülearvutiga nii saatja kui vastuvõtja poolne Arduinos ja laadige kood üles. Seejärel liigutage MPU6050 kiirendusmõõturit, et juhtida robot -autot.

Žestiga juhitava roboti täieliku töö leiate videost.