Kendaraan Penghindar Tabrakan Dengan Arduino Nano: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Sebuah kendaraan penghindar tabrakan bisa menjadi robot yang sangat sederhana untuk mulai menyelam ke dalam mikroelektronika. Kami akan menggunakannya untuk mempelajari elemen dasar dalam mikroelektronika dan meningkatkannya untuk menambahkan sensor dan aktuator yang lebih canggih.

Komponen dasar

· 1 Mini USB Arduino Nano atau klon

· 1 Papan Ekstensi Perisai Arduino Nano

· 1 Sensor ultrasonik HC-SR04

· 2 Servos 360 derajat rotasi terus menerus (FS90R atau serupa)

· 1 Casing baterai untuk 4xAA

· Kabel lompat papan tempat memotong roti (F-F, M-F, M-M)

· 2 roda untuk servos

· 1 struktur untuk kendaraan (Mobil mainan, bata susu, kayu lapis…)

Komponen tambahan

Untuk indikasi cahaya:

· 1 RGB LED

· 1 papan roti mini

· 3 resistensi 330W

Untuk pengendalian jarak jauh:

· 1 sensor penerima IR (TSOP4838 atau serupa)

· 1 remote control inframerah

Untuk mengikuti garis/deteksi tepi:

· 2 TCRT5000 sensor garis penghalang IR reflektif

Elemen alternatif

Anda dapat mengganti servos untuk:

· 2 motor DC dengan roda gigi dan ban plastik

· 1 modul papan pengontrol driver motor Jembatan H Ganda L298

Langkah 1: Instal Perangkat Lunak dan Driver

Kami akan bekerja dengan pengontrol mikro berbasis Arduino, Anda dapat memilih Arduino UNO atau yang lain tetapi karena persyaratan dan ukurannya, saya mengambil Arduino Nano Clone (dari China) sehingga dengan semua opsi ini Anda harus menggunakan Arduino IDE untuk mengkodekannya.

Anda dapat mengunduh perangkat lunak dari halaman web resmi Arduino, dan ikuti instruksi untuk menginstalnya. Setelah selesai, buka Arduino IDE dan pilih board (dalam kasus saya, saya akan menggunakan opsi "Arduino Nano").

Arduino Nano Clone: Pilihan murah untuk papan Arduino adalah membeli papan tiruan dari Cina. Mereka bekerja dengan chip CH340, dan itu akan memerlukan penginstalan driver khusus. Ada banyak situs web untuk mengunduh driver untuk Windows, Mac atau Linux dan juga dengan petunjuknya. Untuk Mac, terkadang Anda dapat menghadapi masalah untuk mengenali port serial, jika itu terjadi pada Anda, coba ikuti instruksi dari tautan ini. Jika setelah itu Anda mendeteksi port serial tetapi masih mengalami masalah, coba pilih "ATMega 328P (Old Bootloader)" di Arduino IDE/tools/processor.

Pergi ke bagian coding untuk melihat kode yang saya gunakan untuk kendaraan saya. Anda dapat menjelajahi web untuk banyak pilihan lain atau coding sendiri jika Anda mau.

Langkah 2: Pilih Struktur yang Bagus untuk Kendaraan Anda

Kali ini saya menggunakan mobil mainan yang cukup besar untuk memuat barang elektronik di dalamnya, tetapi Anda dapat menggunakan bahan lain seperti batu bata atau kayu lapis untuk mendesain kendaraan Anda sendiri. Lihat opsi lain seperti bata susu.

Lebih baik meluangkan beberapa menit untuk merencanakan di mana menempatkan semua elemen sebelum memulai dan memastikan bahwa semuanya akan diakomodasi. Siapkan strukturnya.

Langkah 3: Instal De Drive

Pergerakan kendaraan akan melalui poros tunggal, dalam hal ini poros belakang. Anda dapat menjaga bagian depan hanya untuk menggelinding atau, berdasarkan desain Anda, menggunakan roda ketiga atau titik geser hanya untuk menyeimbangkan kendaraan Anda (sebagai bata susu, saya menggunakan keran sebagai "roda ketiga"). Pergantian kendaraan Anda akan dilakukan dengan mengubah kecepatan dan/atau arah putaran servos.

TIP: sebelum menyesuaikan struktur Anda, rencanakan posisi akhir roda dan periksa apakah tidak mengenai apa pun. Dalam contoh ini, pusat poros servo akan ditempatkan sedikit lebih rendah dari poros mobil mainan asli karena roda servo sedikit lebih besar dan dapat mengenai pelindung lumpur)

Langkah 4: Instal De Ultrasonic Sensor

Sensor ultrasonik akan memindai bagian depan kendaraan untuk mengidentifikasi hambatan dan memungkinkan reaksi kode. Anda harus meletakkannya di depan tanpa ada bagian kendaraan yang mengganggu sinyal.

Langkah 5: Tempatkan Mikrokontroler dan Casing Baterai

Anda dapat meninggalkan sekarang posisi elemen yang tersisa ke dalam struktur, perbaiki jika memungkinkan atau setidaknya pastikan mereka tidak merusak koneksi.

Sangat berguna untuk memasang sakelar on/off untuk baterai jika tidak ada orang secara default. Anda juga dapat menambahkan sensor IR untuk memulai/menghentikan kendaraan.

Jika Anda akan menambahkan komponen tambahan, sekaranglah saatnya.

TIPS: untuk meningkatkan daya cengkeram kendaraan, letakkan wadah baterai atau komponen yang lebih berat di atas poros penggerak atau di dekatnya.

Langkah 6: Bagian Pengkodean

Untuk program ini, Anda juga perlu menginstal beberapa perpustakaan seperti "Servo.h" (untuk kontrol servo), "NewPing.h" (untuk kinerja yang lebih baik untuk sensor ultrasonik) atau "IRremote.h" jika Anda akan menggunakan sebuah sensor inframerah. Anda dapat mengikuti petunjuk pemasangan di tautan ini.

Sebagai pilihan, Anda dapat mengganti servo untuk motor DC, dan Anda memerlukan driver motor jembatan H ganda untuk mengendalikannya. Mungkin saya akan mempostingnya di pembaruan mendatang, tetapi sekarang kodenya hanya berfungsi dengan servos.

Servo rotasi kontinu sedikit berbeda dari servo biasa; terkadang Anda dapat memodifikasi yang biasa untuk membuatnya berputar terus menerus tetapi untuk proyek ini kami akan menggunakan FS90R, yang dibuat untuk kebutuhan kami. Untuk mengoperasikan servos biasa, Anda harus memberikan derajat yang Anda inginkan untuk memposisikannya, tetapi untuk servos rotasi kontinu, Anda harus mempertimbangkan bahwa:

· 90 akan dihentikan untuk servo

· Kurang dari 90 (sampai 0) akan berputar dalam satu arah dimana 89 adalah kecepatan paling lambat dan 0 tercepat.

· Lebih dari 90 (sampai 180) akan berputar ke arah yang berlawanan, di mana 91 adalah yang paling lambat dan 180 yang tercepat.

Untuk mengkalibrasi servo Anda, Anda harus mengaturnya ke 90 dan menyesuaikan sekrup kecil di seberang roda untuk menghentikan rotasi jika bergerak (mohon, lakukan ini sebelum memasangnya di struktur)

Anda dapat menggunakan sensor ultrasonik dengan banyak perpustakaan lain tetapi hati-hati saat mengkodekannya karena satu masalah yang dapat Anda hadapi dengan sensor ini adalah waktu idle Anda harus menunggu dari emisi sinyal ultrasonik hingga penerimaan. Beberapa contoh yang dapat Anda temukan di internet adalah pengkodean menggunakan "penundaan" tetapi itu akan mempengaruhi robot Anda karena akan berhenti "menunda" tindakan lain untuk waktu yang Anda tentukan. Anda dapat mengetahui cara kerja sensor ultrasonik di tautan ini.

Sama seperti motor DC, saya tidak akan menggunakan sensor IR pada contoh ini, akan dijelaskan pada postingan selanjutnya.