Automóvil autónomo basado en Arduino: 8 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

¡Bienvenido a mi primer Instructable

Así que recientemente me asignaron un proyecto de un automóvil autónomo como proyecto de mi semestre. En este proyecto, mi tarea fue diseñar un automóvil que pudiera hacer lo siguiente:

• Se puede controlar con comandos de voz a través del teléfono Android.
• Evite vallas y obstáculos.
• Puede conducir por su cuenta.
• No te muevas si te piden que te muevas, pero hay un obstáculo

Honestamente, no tenía idea de cómo funcionan estas cosas, ya que nunca antes había estado en esto. Lo único que sabía era que tenía que usar Arduino o Raspberry pi.

Entonces, comencé con Google. Llegué a saber que hay proyectos de este tipo ya disponibles en internet con códigos completos pero el problema que enfrenté fue: Los proyectos están separados para cada una de las cosas que tenía que cumplir en mi proyecto. Lo bueno fue que el lenguaje de programación de Arduino se basa en C y los proyectos disponibles en Internet estaban basados en su mayoría en Arduino, ya que soy bueno en C / C ++, así que elegí arduino y decidí entender el funcionamiento.

Después de entender todo Lo primero que tuve que hacer fue hacer una lista de los componentes que necesitaba. así que aquí está la lista:

Suministros

• Arduino UNO R3
• Adafruit Motorshield V2
• Chasis de coche robot de 4 ruedas
• Sensor ultrasónico (HCSR-04)
• Micro Servo 9G
• Soporte de sensor ultrasónico
• Módulo Bluetooth HC-05
• Cables de puente

Paso 1: Componentes y su funcionamiento

Ahora tenemos una lista de los componentes necesarios para construir este proyecto, echemos un vistazo a su funcionamiento y alternativas.

Entonces, en primer lugar usaremos una placa Arduino UNO, ya que sabemos que arduino es un controlador de nuestro robot por lo que no necesita ninguna introducción para seguir adelante, podemos usar cualquier placa compatible con UNO pero se recomienda Arduino / GENUINO UNO.

El segundo componente de nuestro Smart Car es el Adafruit Motor Shield, es posible que hayas oído hablar de Adafruit Motor Shield antes, la principal ventaja de usar este motorshield es que tiene una biblioteca con funciones predefinidas lo que significa que mientras trabajamos con él, no tendremos que hacerlo. para profundizar en su proceso de trabajo, será un plug-n-play para nosotros durante el proyecto, un controlador de motor L298N también se puede usar como una alternativa a AF Motorshield, pero puede requerir un cambio de código.

Pasando a lo siguiente, usaremos un chasis de coche robot de 4 ruedas, aquí el chasis de 2 ruedas también se puede usar sin cambiar el código, por lo que estará bien. Pero para un mejor funcionamiento lo recomendado es 4 ruedas. 4 BO Los motores y las ruedas vienen con chasis, pero lo único que se necesita cambiar es conectar los dos motores de cada lado para que funcionen con la misma señal y de manera similar hagan lo mismo con el otro lado.

Se utilizará un HCSR-04 (Sensor ultrasónico) para la detección de obstáculos o paredes en el camino del automóvil para que podamos tomar una decisión inteligente y evitar la colisión. También se utilizará un soporte de sensor ultrasónico para montar el sensor en nuestro servomotor. Aquí viene la parte del servo, el servomotor es una parte importante, ya que nos ayudará a tomar una decisión mientras giramos el automóvil. Cuando el automóvil esté en modo de autoconducción o tomando un comando de "girar a la izquierda / derecha", no funcionará. los motores, en cambio, primero moverá el sensor ultrasónico para ver si ya hay algún obstáculo o no, si es así, simplemente se detendrá y se negará a funcionar. Esto puede ahorrar mucha batería porque tenemos 4 motores de CC y hacer funcionar un servo antes de ellos será un movimiento inteligente.

Un módulo Bluetooth (HC-05) como lo conocemos se utilizará para establecer una conexión entre nuestro robot y nuestro smartphone a través de la aplicación dedicada, se utilizará para enviar comandos a nuestro robot mediante conexión inalámbrica.

Una buena elección de batería es necesaria para un mejor funcionamiento de una máquina, y sin una buena batería terminarás desperdiciando el dinero. Mientras trabajas en cualquier proyecto, ten siempre en cuenta el requerimiento de energía de tu proyecto, el mismo error que cometí mientras trabajaba con este proyecto y terminé desperdiciando 6 baterías recargables que costaban alrededor de 16 dólares por nada. Todo lo que tiene que hacer es usar la batería Li-po o Li-ion para potenciar su proyecto. Use 2 baterías separadas, una para Arduino y otra para su Motor Shield.

Paso 2: Montaje de nuestro robot

En esta parte comenzaremos a conectar los componentes y comenzaremos a dar forma a nuestro robot.

Montaje del chasis:

Asegúrese de que los motores estén debajo del chasis y no intercalados entre ellos. De esta manera podemos hacer mucho espacio para que nuestros componentes se queden entre el chasis sin perturbar los motores o las ruedas.

Después de acoplar los motores pasaremos a las conexiones. Primero de todo haremos todas las conexiones con nuestro Arduino y luego trabajaremos con nuestro Motor Shield.

Módulo Bluetooth HC-05:

// Definiciones de pines para HC-05 # define HC05_PIN_RXD 12 // RX de Arduino #define HC05_PIN_TXD 13 // TX de Arduino

• TX Pin 12
• Pin 13 de RX
• GND GND
• VCC 5V en Arduino

Deje todos los demás pines como están.

Sensor ultrasónico HC-SR04:

// Definiciones de pines para sensor ultrasónico

#define HCSR04_PIN_TRIG 7 // Pin de disparo #define HCSR04_PIN_ECHO 8 // Pin de eco

• Pin de disparo 7
• Pin de eco 8
• GND GND
• VCC 5V en Arduino

Eso es todo por la parte de Arduino.

Paso 3: Configuración del protector del motor Adafruit

Aquí viene la parte principal donde nuestro proyecto comienza a cobrar vida. asegúrese de que los cables conectados en arduino no contengan pines, simplemente quite los pines y coloque solo cobre en los pines del arduino para que podamos enchufar nuestro Motorshield.

Coloque el escudo del motor Adafruit sobre el Arduino de tal manera que todos los pines de nuestro escudo del motor estén dentro de los encabezados hembra de nuestro Arduino, consulte la imagen de arriba. y ahora que ha conectado su Motor Shield, es hora de conectarle los componentes restantes.

Paso 4: Conexión de los motores

La aplicación "loading =" lazy "que usaremos en este proyecto es Arduino BlueControl. Asegúrate de usar solo esta aplicación ya que no estamos usando comandos codificados y esta aplicación se puede configurar como deseamos.

Ahora encienda su Robot y abra la aplicación. Encienda el bluetooth y espere a que aparezca HC-05. Tan pronto como HC-05 muestre conéctese y escriba la contraseña, el valor predeterminado es '1234' en la mayoría de los casos o '0000' en caso contrario.

después de que se conecta tenemos que configurar nuestra aplicación.

Para configurar la aplicación, simplemente toque el ícono de engranaje en la esquina superior derecha y configúrelo como se muestra en el video: