Arduino ашиглан дохио зангаагаар удирддаг робот: 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Роботыг барилга, цэрэг, үйлдвэрлэл, угсралт гэх мэт олон салбарт ашигладаг. Роботууд бие даасан эсвэл хагас бие даасан байж болно. Автономит роботууд хүний оролцоо шаарддаггүй бөгөөд нөхцөл байдлын дагуу бие даан ажиллах боломжтой. Хагас бие даасан роботууд хүний өгсөн зааврын дагуу ажилладаг. Эдгээр хагас бие даасан төхөөрөмжийг алсын удирдлага, утас, дохио зангаа гэх мэтээр удирдах боломжтой. Бид өмнө нь вэб серверээс удирдах боломжтой хэд хэдэн IoT дээр суурилсан робот бүтээсэн.

Өнөөдрийн нийтлэлд бид Arduino, MPU6050 Accelerometer, nRF24L01 Transceiver хос, L293D мотор драйвер модулийг ашиглан дохио зангаагаар удирддаг робот бүтээх гэж байна. Бид энэ роботыг хоёр хэсэгт хуваах болно. Нэг нь дамжуулагч, нөгөө нь хүлээн авагч юм. Дамжуулагч хэсэг нь Arduino Uno, MPU6050 Accelerometer, Gyroscope, nRF24L01, хүлээн авагчийн хэсэг нь Arduino Uno, nRF24L01, тогтмол гүйдлийн хоёр хөдөлгүүр, L293D мотор драйвераас бүрдэнэ. Дамжуулагч нь роботын хөдөлгөөний дагуу хөдөлгөөн хийх роботыг удирдахын тулд алсын үүргийг гүйцэтгэх болно.

Алхам 1: Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүд

• Arduino Uno (2)
• NRF24L01 (2)
• MPU6050DC мотор (2)
• L293D мотор драйвер модуль
• Зуурмаг

MPU6050 акселерометр ба гироскоп MPU6050 мэдрэгч модуль нь 6 тэнхлэг (3 тэнхлэг хурдасгуур ба 3 тэнхлэгтэй гироскоп) иж бүрэн бичил цахилгаан-механик систем юм. MPU6050 мэдрэгчийн модуль нь чип дээрх температур мэдрэгчтэй. Энэ нь 3 тэнхлэгтэй соронзон хэмжигч, даралт мэдрэгч гэх мэт микроконтроллерууд болон бусад мэдрэгч төхөөрөмжүүдтэй харилцах I2C автобус ба туслах I2C автобусны интерфейстэй бөгөөд MPU6050 мэдрэгчийн модулийг хурдатгал, хурд, чиглэл, шилжилт, бусад хөдөлгөөнийг хэмжихэд ашигладаг. -холбогдох параметрүүд. Энэхүү мэдрэгчийн модуль нь нарийн төвөгтэй тооцоолол хийх боломжтой дижитал хөдөлгөөнт процессортой.

NRF24L01 дамжуулагч модуль

nRF24L01 бол дэлхийн 2.4 - 2.5 GHz ISM хамтлагийн нэг чип радио дамжуулагч юм. Дамжуулагч нь бүрэн нэгдсэн давтамжийн синтезатор, цахилгаан өсгөгч, болор осциллятор, демодулятор, модулятор, Enhanced ShockBurs протоколын хөдөлгүүрээс бүрдэнэ. Гаралтын хүч, давтамжийн сувгууд, протоколын тохиргоог SPI интерфэйсээр хялбархан програмчлах боломжтой. Энэхүү Transceiver модулийн ажиллах хүчдэлийн хүрээ 1.9V -аас 3.6V хүртэл байна. Энэ нь цахилгаан унтраах болон зогсолтын горимтой бөгөөд үүнийг эрчим хүч хэмнэх, ашиглахад хялбар болгодог.

Алхам 2: Arduino ашиглан гар дохио хяналттай роботтой ажиллах

Энэхүү Arduino дохио зангаа хянах машины ажиллагааг ойлгохын тулд энэхүү төслийг хоёр хэсэгт хуваацгаая. Эхний хэсэг нь MPU6050 Accelerometer мэдрэгч нь Arduino болон nRF дамжуулагчаар дамжуулан хүлээн авагч (робот) руу дохиог тасралтгүй илгээдэг дамжуулагч хэсэг (алсын) юм.

Хоёр дахь хэсэг нь хүлээн авагч хэсэг (робот машин) бөгөөд nRF хүлээн авагч нь дамжуулсан өгөгдлийг хүлээн авч Arduino руу илгээдэг бөгөөд үүнийг цаашид боловсруулж, роботыг зохих ёсоор хөдөлгөдөг.

MPU6050 Accelerometer мэдрэгч нь X Y Z координатыг уншиж, координатыг Arduino руу илгээдэг. Энэ төслийн хувьд бидэнд зөвхөн X ба Y координат хэрэгтэй. Дараа нь Arduino координатын утгыг шалгаж, өгөгдлийг nRF дамжуулагч руу илгээдэг. Дамжуулсан өгөгдлийг nRF хүлээн авагч хүлээн авдаг. Хүлээн авагч нь өгөгдлийг хүлээн авагчийн талын Arduino руу илгээдэг. Arduino нь өгөгдлийг Motor Driver IC руу дамжуулдаг бөгөөд мотор драйвер нь моторыг шаардлагатай чиглэлд эргүүлдэг.

Алхам 3: Хэлхээ диаграм

Энэхүү гарын дохио зангаагаар удирддаг роботыг Arduino техник хангамж ашиглан хоёр хэсэгт хуваажээ

1. Дамжуулагч
2. Хүлээн авагч

Алхам 4: Arduino Gesture хяналттай машины дамжуулагчийн хэлхээ

Энэхүү төслийн дамжуулагч хэсэг нь MPU6050 Accelerometer болон Gyroscope, nRF24L01Transceiver, Arduino Uno -оос бүрдэнэ. Arduino нь MPU6050 -аас өгөгдлийг тасралтгүй авч, энэ өгөгдлийг nRF дамжуулагч руу илгээдэг. RF дамжуулагч нь өгөгдлийг хүрээлэн буй орчинд дамжуулдаг.

Алхам 5: Arduino Gesture хяналттай машины хүлээн авагчийн хэлхээ

Энэхүү дохио зангаагаар удирддаг роботын хүлээн авах хэсэг нь Arduino Uno, nRF24L01 дамжуулагч, 2 тогтмол гүйдлийн мотор, мотор драйвер модулаас бүрдэнэ. NRF24L01 хүлээн авагч нь дамжуулагчаас өгөгдлийг хүлээн авч Arduino руу илгээдэг. Дараа нь хүлээн авсан дохионы дагуу Arduino нь DC хөдөлгүүрийг хөдөлгөдөг.

Алхам 6: Хөтөлбөрийн тайлбар

Arduino ашиглан Gesture хяналттай роботын хувьд бүрэн кодыг эндээс авах боломжтой. Доор бид програмын мөрийг мөр бүрээр тайлбарлаж байна.

Дамжуулагч талын програм

Энэ програмд Arduino MPU6050 -аас өгөгдлийг уншиж, nRF 24L01 дамжуулагч руу илгээдэг.

1. Шаардлагатай номын сангийн файлуудыг нэмж програмыг эхлүүлнэ үү. Та номын сангийн файлуудыг өгөгдсөн линкээс татаж авах боломжтой.

SPI.h

nRF24L01.h

Утас.h

MPU6050.h

2. Дараа нь MPU6050 гироскоп ба акселерометрийн өгөгдлийн хувьсагчдыг тодорхойлно. Энд зөвхөн Accelerometer өгөгдлийг ашиглах болно.

3. Харилцаа холбоо, nRF дамжуулагчийн CN ба CSN тээглүүрийн радио хоолойн хаягийг тодорхойл.

4. Void setup () функцын дотор цуваа дэлгэцийг эхлүүлнэ. Мөн утас, радио холболтыг эхлүүлэх. radio.setDataRate нь өгөгдөл дамжуулах хурдыг тохируулахад хэрэглэгддэг.

5. MPU6050 мэдрэгчийн өгөгдлийг уншина уу. Энд бид зөвхөн X ба Y чиглэлийн хурдатгалын өгөгдлийг ашиглаж байна.

6. Эцэст нь radio.write функцийг ашиглан мэдрэгчийн өгөгдлийг дамжуулна.

Хүлээн авагчийн талын програм

1. Ердийнх шиг, шаардлагатай номын сангийн файлуудыг оруулаад програмыг эхлүүлнэ үү.

2. Харилцаа холбоо, nRF дамжуулагчийн CN ба CSN тээглүүрийн радио хоолойн хаягийг тодорхойл.

3. Зүүн ба баруун DC мотор тээглүүрийг тодорхойл.

4. Одоо радио байгаа эсэхийг шалгаарай. Хэрэв тийм бол өгөгдлийг уншина уу.

5. Одоо хүлээн авсан өгөгдлийг харьцуулж, моторыг нөхцлийн дагуу жолоодох.

Алхам 7: Arduino ашиглан гар хөдөлгөөнөөр удирддаг роботыг туршиж үзээрэй

Тоног төхөөрөмж бэлэн болмогц дамжуулагч болон хүлээн авагч талын Arduinos хоёуланг нь зөөврийн компьютер дээрээ холбож, кодыг байршуулна уу. Дараа нь MPU6050 хурдасгуурыг хөдөлгөж робот Машиныг удирдана уу.

Gesture удирдлагатай роботын бүрэн ажиллагааг видеоноос харж болно.