TfCD - Papan Tempat Memotong Roti Sendiri: 6 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2025-01-23 14:49

Dalam Instruksi ini, kami akan mendemonstrasikan salah satu teknologi yang sering digunakan pada kendaraan otonom: deteksi hambatan ultrasonik.

Dalam mobil self-driving, teknologi ini digunakan untuk mengenali rintangan dalam jarak pendek (<4m), misalnya selama parkir dan perpindahan jalur.

Untuk eksplorasi ini, kami bertujuan untuk membangun papan tempat memotong roti yang (1) mendorong, (2) mengenali hambatan, dan (3) membuat keputusan untuk rute yang sesuai.

Secara khusus, kami akan membangun papan tempat memotong roti beroda dua, dengan sensor ultrasonik di bagian depan, yang bergerak maju saat tidak ada hambatan yang terdeteksi, berbelok saat hampir menabrak objek, dan mundur saat tabrakan sepertinya tidak bisa dihindari

Langkah 1: Mendapatkan Komponen

Komponen berikut digunakan untuk instruksi ini:

• (A) 830 pin breadboard (1pc)Yang lebih kecil mungkin cukup, tetapi pastikan untuk mendapatkan yang berkualitas baik karena pin pada sensor ultrasonik agak rapuh.
• (B) Arduino UNO (1pc) Berfungsi dengan baik dengan Motor Shield, tidak perlu versi asli.

(C) Adafruit Motor Shield v2.3 (1pc)

Pelindung motor menyederhanakan proses menghubungkan motor ke Arduino. Dibandingkan dengan mengutak-atik resistansi dan transistor, itu jauh lebih aman untuk papan Arduino, terutama jika Anda seorang pemula. Adafruit Motor Shield dilengkapi dengan pin terpisah, yang perlu disolder ke chip.

(D) Sensor Ultrasonik HC-SR04 (1pc)

Ini adalah sensor empat pin. Ia bekerja dengan mengirimkan pulsa ultrasonik pendek melalui unit 'speaker' kiri dan mendengarkan (sambil mengukur waktu) ketika kembali melalui unit 'penerima' kanan.

• (E) DAGU DG01D Mini DC motor dengan 48:1 gearbox (2pc)Bila menggunakan Motor Shield, setiap motor DC 5V akan bekerja, namun gearbox dalam versi ini bermanfaat, karena membuat roda berputar dengan baik dan lambat.
• (F) Velg plastik (2pc)Idealnya, usahakan membeli velg yang langsung cocok dengan motor pilihan Anda.

Juga diperlukan: komputer dengan perangkat lunak Arduino terbaru, besi solder, timah solder, bank daya kecil, beberapa kabel.

Langkah 2: Menyiapkan Sirkuit

Menghubungkan sensor ultrasonik

Sensor ultrasonik terdiri dari empat pin, yang disebut: Vcc, Trig, Echo dan Gnd (Ground).

Trigonometri dan Echo terhubung ke Motor Shield di masing-masing Pin Digital nomor 10 dan 9. (Pin digital lainnya juga cocok, selama pengkodean yang sesuai diterapkan.)

Vcc dan Gnd terhubung ke 5V dan Gnd pada perisai.

Menghubungkan motor DC

Motor DC masing-masing memiliki kabel hitam dan merah. Kabel ini harus dihubungkan ke port motor, dalam contoh ini M1 dan M2.

Langkah 3: Menulis Kode

Memuat perpustakaan

Pertama, Anda perlu mengunduh perpustakaan yang tepat untuk menggunakan Adafruit Motor Shield v2.3.

Dalam file ZIP ini, ada folder, yang dapat ditempatkan di folder instalasi Arduino, dalam kasus kami:

C:\Program files (x86)\Arduino\Libraries

Dan pastikan untuk menamainya Adafruit_MotorShield (restart software Arduino Anda setelahnya).

Mengunduh contoh kode

Contoh kode kami 'Selfdriving_Breadboard.ino' tersedia untuk diunduh.

Ada beberapa variabel yang harus diubah, yang paling penting adalah jarak (dalam sentimeter) ketika sesuatu terjadi. Dalam kode saat ini, papan tempat memotong roti diprogram untuk mundur ketika sebuah objek lebih dekat dari 10 sentimeter, berputar ketika jarak antara 10 dan 20 sentimeter, dan melaju lurus ketika tidak ada objek yang terdeteksi dalam 20 sentimeter.

Langkah 4: Menyolder Pin

Proses penyolderan terdiri dari empat langkah.

• (A) Penjajaran pinPastikan untuk meletakkan semua pin yang disertakan dengan Pelindung Motor pada tempatnya. Ini dapat dengan mudah dilakukan dengan menempatkan perisai di atas papan Arduino.
• (B) Menyolder pin Jangan terburu-buru pada langkah ini, sangat penting agar pin tidak terhubung satu sama lain setelah menyolder. Solder pin luar terlebih dahulu, untuk memastikan pin tidak miring.
• (C) Penempatan kabel Saat menggunakan Pelindung Motor, kabel juga harus disolder ke pin yang sesuai. Ini berfungsi paling baik untuk menempelkan kabel di Pelindung Motor dari atas, dan menyoldernya di bagian bawah Pelindung Motor. Sebagai rekap: untuk tutorial ini kami menyolder kabel ke pin digital 9 dan 10, dan ke pin 5V dan Gnd.
• (D) Menyolder kabel Sekarang saatnya menyolder kabel satu per satu. Pastikan mereka diposisikan dengan baik, mungkin minta teman untuk memegangnya saat Anda menyoldernya.

Langkah 5: Perakitan Papan Tempat Memotong Roti Sendiri

Setelah menyolder komponen dan menguji sirkuit, sekarang saatnya untuk perakitan akhir.

Dalam tutorial ini, breadboard tidak hanya digunakan untuk fungsi utamanya, tetapi juga sebagai tulang punggung seluruh perangkat. Instruksi perakitan akhir terdiri dari empat langkah.

• (A) Menghubungkan kabelPastikan kabel berada di tempat yang benar (periksa Langkah 3 untuk cara yang benar untuk menghubungkan semuanya), jangan lupakan kedua motor DC. Ingatlah di mana Anda ingin memasang komponen.
• (B) Menghubungkan sensorColokkan sensor ke papan tempat memotong roti dan pastikan terhubung dengan benar.
• (C) Menempatkan Shield Pasang Motor Shield pada board Arduino UNO. Sekarang akan menjadi waktu yang tepat untuk menguji sistem sebelum perakitan akhir.
• (D) Memperbaiki komponen Pada langkah ini, ambil beberapa selotip dua sisi, dan pasang motor DC, Arduino, dan powerbank di tempatnya. Dalam hal ini, Arduino ditempatkan terbalik di bawah papan tempat memotong roti.

Langkah 6: Anda Melakukannya

Sekarang Anda mungkin akan bersemangat seperti kami mengambil kreasi Anda untuk uji coba.

Bersenang-senanglah, cobalah untuk mengubah beberapa parameter agar bekerja paling baik untuk Anda.

Terima kasih telah mengikuti instruksi kami, dan beri tahu kami jika ada pertanyaan

-

Validasi teknologi

Sensor ultrasonik yang digunakan dalam hal ini, seharusnya memiliki jangkauan 4 meter. Namun, sensor kehilangan akurasi dengan jarak yang lebih besar dari 1,5 meter.

Juga, sensor tampaknya mengalami beberapa kebisingan. Dengan menggunakan monitor serial untuk memvalidasi akurasi jarak, puncak sekitar 3000(mm) terlihat sementara objek di depan hanya berjarak beberapa sentimeter. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh fakta bahwa input sensor mengalami keterlambatan dalam informasinya, sehingga output sesekali terdistorsi.