Tulekahju tagaajamise robot: 6 sammu (piltidega)

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

Selles projektis loome tulekustutusroboti, mis jälitab leeki ja kustutab selle, puhudes sellest ventilaatorist õhku.

Kui olete selle projektiga lõpetanud, teate, kuidas kasutada leegiandureid koos PICO -ga, kuidas lugeda nende väljundväärtust ja kuidas sellele reageerida ning kuidas kasutada Darlingtoni andureid alalisvoolumootoritega ja kuidas neid juhtida. Seda muidugi koos väga laheda tulekustutusrobotiga.

Tarvikud

• PICO
• Leegiandur
• Väike alalisvoolumootor
• Väike propeller
• L298N H-silla mootorijuht
• PCA9685 12-bitine 16-kanaliline PWM-draiver
• 2WD robot šassii komplekt
• Mini leivalaud
• Jumper juhtmed
• Kruvid ja mutrid

Samm: ühendage leegiandur PICO -ga

Alustame meie tuletõrjeroboti kõige olulisemast osast, milleks on võime tulekahjusid nende tekkimisel tuvastada. Sellepärast alustame tulekahju avastamise eest vastutavate komponentidega, kuid enne seda paneme kokku oma 2WD roboti šassii komplekti, kuna ehitame selle põhjal oma roboti.

Selles projektis kasutame kolme leegiandurit ja laseme robotil oma näitu kasutades iseseisvalt liikuda, asetame need andurid roboti šassii keskele, vasakule ja paremale küljele. Ja need paigutatakse nii, et oleks võimalik leegi allikas täpselt määrata ja kustutada.

Enne kui alustame leegiandurite kasutamist, räägime nende toimimisest: leegianduri moodulid koosnevad peamiselt infrapuna -vastuvõtja LED -idest, mis suudavad tuvastada leekidest kiirgavat infrapunavalgust ja saadavad andmed digitaalse või analoogsisendina. juhul kasutame leegiandurit, mis saadab digitaalset väljundit.

Leegianduri mooduli tihvtide väljundid:

• VCC: positiivne 5 volti, ühendatud PICO VCC tihvtiga.
• GND: negatiivne tihvt, ühendatud PICO GND tihvtiga.
• D0: digitaalne väljundnõel, mis on ühendatud soovitud PICO digitaalsega.

Ühendage see nüüd meie PICO -ga, et testida meie juhtmestikku ja koodiloogikat, veendumaks, et kõik töötab korralikult. Leekiandurite ühendamine on väga lihtne, lihtsalt ühendage andurite VCC ja GND vastavalt VCC -ga ja PICO GND, seejärel ühendage väljundpoldid järgmiselt:

• D0 (parem leegiandur) → A0 (PICO)
• D0 (keskmine leegiandur) → A1 (PICO)
• D0 (vasaku leegi andur) → A2 (PICO)

Samm: PICO kodeerimine leegianduritega

Nüüd, kui meie leegiandurid on PICO -ga ühendatud, alustame kodeerimist, et saaksime teada, millise leegianduri ees on leek ja millisel mitte.

Koodiloogika:

• Määrake PICO A0, A2 ja A3 tihvtid INPUT -tihvtideks
• Lugege iga anduri väljundväärtust
• Printige iga anduri väljundväärtus jadamonitorile, et saaksime diagnoosida, kas kõik töötab korralikult või mitte.

Pange tähele, et meie anduritel on tulekahju tundmisel madal näit "0" ja kõrgel 1, kui nad ei tunne tuld.

Koodi testimiseks avage seeriamonitor ja vaadake, kuidas see muutub, kui ees on tuli, võrreldes sellega, kui see juhtub. Lisatud piltidel on näidud leegi puudumise kohta ja ühe leegi näidud keskmise anduri ees.

Samm: ventilaatori ühendamine

Tulekustutusroboti tõhusaks muutmiseks peab sellel olema tulekustutusvõime ja selleks loome ventilaatori, mille sihime tulele ja kustutame selle. Ja me loome selle ventilaatori, kasutades väikest alalisvoolumootorit, millele on paigaldatud propeller.

Niisiis, alustame oma alalisvoolumootorite ühendamisega. Alalisvoolumootoritel on suur voolutugevus, seega ei saa me neid otse oma PICO -ga ühendada, kuna see võib pakkuda ainult 40 mA GPIO -tihvti kohta, samas kui mootor vajab 100 mA. Sellepärast peame selle ühendamiseks kasutama transistorit ja kasutame TIP122 transistorit, kuna saame seda kasutada, et tõsta meie PICO poolt pakutavat voolu mootorile vajalikule tasemele.

Lisame oma alalisvoolumootori ja välise "PLACE HOLDER" aku, et tagada mootorile vajalik võimsus ilma meie PICO -d kahjustamata.

Alalisvoolumootor tuleb ühendada järgmiselt:

• Alustihvt (TIP122) → D0 (PICO)
• Kollektori tihvt (TIP122) → Alalisvoolumootori juhe "Alalisvoolumootoritel pole polaarsust, seega pole vahet, milline juhe"
• Emitteri tihvt (TIP122) → GND
• Alalisvoolumootori juhe → Välise aku positiivne (punane juhe)

Ärge unustage ühendada aku GND PICO GND -ga, sest kui see pole ühendatud, ei tööta vooluahel üldse

Ventilaatori koodiloogika: kood on väga lihtne, muudame lihtsalt koodi, mille peame juba ventilaatori sisse lülitama, kui keskmise anduri näit on kõrge, ja lülitame ventilaatori välja, kui keskmise anduri näit on madal.

Samm 4: Robotiauto mootorite ühendamine

Nüüd, kui meie robot suudab tulekahjusid tuvastada ja saab need ventilaatoriga kustutada, kui tuli on otse ees. On aeg anda robotile võimalus liikuda ja asetada see otse tule ette, et ta saaks selle kustutada. Me kasutame juba oma 2WD robotraami komplekti, mis on varustatud kahe käigukastiga alalisvooluga, mida hakkame kasutama.

Alalisvoolumootori töökiiruse ja suuna juhtimiseks peate kasutama L298N H-silla mootorijuhti, mis on mootori juhtmoodul, mis suudab juhtida mootori töökiirust ja -suunda, võimaldades mootoreid toita välisest toiteallikast.

Mootori juht L298N vajab mootori pöörlemissuuna juhtimiseks 4 digitaalsisendit ja mootori pöörlemiskiiruse reguleerimiseks 2 PWM sisendit. Kuid kahjuks on PICO -l ainult üks PWM -väljundtipp, mis ei suuda juhtida nii mootori pöörlemissuunda kui -kiirust. Siin kasutame PCA9685 PWM tihvtide laiendusmoodulit, et suurendada PICO PWM -i vastavalt meie vajadustele.

Juhtmestik muutus nüüd natuke keerulisemaks, kuna ühendame nende juhtimiseks 2 uut mootorit koos 2 mooduliga. Kuid see ei ole probleem, kui järgite esitatud skeeme ja samme:

Alustame PCA9685 PWM moodulist:

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

Nüüd ühendame mootori draiverimooduli L298N:

Alustuseks ühendage see meie toiteallikaga:

• +12 (L298N moodul) → Positiivne punane juhe (aku)
• GND (L298N moodul) → GND

Mootorite pöörlemissuuna juhtimiseks toimige järgmiselt.

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

Mootori pöörlemiskiiruse juhtimiseks toimige järgmiselt.

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

L298N mootorijuht võib väljastada reguleeritud +5 volti, mida kasutame oma PICO toiteks:

+5 (moodul L298N) → Vin (PICO)

Ärge ühendage seda tihvti, kui PICO on sisse lülitatud USB kaudu

Nüüd, kui meil on kõik ühendatud, programmeerime roboti nii, et see liiguks otse leegi poole ja lülitaks ventilaatori sisse.

Samm: koodi lõpetamine

Nüüd, kui meil on kõik korralikult ühendatud, on aeg see kodeerida, et see ka hästi töötaks. Ja need on asjad, mida me tahame, et meie kood täidaks:

Kui see tuvastab tuld otse (keskmine andur tunneb tuld), siis robot liigub otse selle poole, kuni jõuab määratud kaugusele ja lülitab ventilaatori sisse

Kui see tuvastab tuld roboti paremal küljel (parem sensor tunneb tuld), siis pöörleb robot, kuni tuli on otse roboti ees (keskmine andur), seejärel liigub selle poole, kuni jõuab määratud kaugusele ja lülitab ventilaatori sisse

Kui see tuvastab tulekahju roboti vasakule küljele, teeb see samamoodi nagu eespool. Kuid see pöörab paremale asemel vasakule.

Ja kui see ei tunne üldse tuld, väljastavad kõik andurid HIGH väärtuse, peatades roboti.

6. samm: olete valmis

Selles projektis oleme õppinud lugema anduri väljundit ja tegutsema sõltuvalt sellest, kuidas kasutada Darlingtoni transistorit alalisvoolumootoritega ja kuidas juhtida alalisvoolumootoreid. Ja me kasutasime kõiki oma teadmisi, et luua rakenduseks tulekustutusrobot. Mis on päris lahe x)

Ärge kartke küsida küsimusi, mis teil võivad olla kommentaarides või meie veebisaidil mellbell.cc. Ja nagu ikka, tehke edasi:)