Arduino- ի միջոցով ժեստերով վերահսկվող ռոբոտ. 7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Ռոբոտներն օգտագործվում են բազմաթիվ ոլորտներում, ինչպիսիք են շինարարությունը, ռազմական գործը, արտադրությունը, հավաքումը և այլն: Ռոբոտները կարող են լինել ինքնավար կամ կիսանկախ: Ինքնավար ռոբոտները չեն պահանջում որևէ մարդու միջամտություն և կարող են ինքնուրույն գործել ըստ իրավիճակի: Կիսաինքնավար ռոբոտներն աշխատում են ըստ մարդկանց տրված ցուցումների: Այս կիսաինքնավարները կարող են վերահսկվել հեռակառավարման վահանակի, հեռախոսի, ժեստերի և այլնի միջոցով:

Այսօրվա հոդվածում մենք պատրաստվում ենք ժեստերով կառավարվող ռոբոտ կառուցել ՝ օգտագործելով Arduino, MPU6050 արագացուցիչ, nRF24L01 հաղորդիչ զույգ և L293D շարժիչի շարժիչի մոդուլ: Մենք նախագծելու ենք այս ռոբոտը երկու մասի: Մեկը Հաղորդիչն է, իսկ մյուսը ՝ Ստացողը: Հաղորդիչի հատվածը բաղկացած է Arduino Uno- ից, MPU6050 արագացուցիչից և գիրոսկոպից և nRF24L01- ից, իսկ ընդունիչի բաժինը `Arduino Uno- ից, nRF24L01- ից, երկու DC շարժիչից և L293D շարժիչից: Հաղորդիչը գործելու է որպես հեռակառավարիչ ՝ վերահսկելու Ռոբոտին, որտեղ ռոբոտը շարժվելու է ըստ ժեստերի:

Քայլ 1: Պահանջվում են բաղադրիչներ

• Arduino Uno (2)
• NRF24L01 (2)
• MPU6050DC շարժիչ (2)
• L293D շարժիչի վարորդի մոդուլ
• Հարված

MPU6050 արագացուցիչ և գիրոսկոպ MPU6050 սենսորային մոդուլը ամբողջական 6 առանցքի (3 առանցքի արագացուցիչ և 3 առանցքի գիրոսկոպ) միկրոէլեկտրամեխանիկական համակարգ է: MPU6050 սենսորային մոդուլն ունի նաև չիպի վրա ջերմաստիճանի տվիչ: Այն ունի I2C ավտոբուս և օժանդակ I2C ավտոբուսի միջերես `միկրոկոնտրոլերների և այլ սենսորային սարքերի հետ հաղորդակցվելու համար, ինչպիսիք են 3 առանցքի մագնիսաչափը, ճնշման տվիչը և այլն: MPU6050 սենսորային մոդուլը օգտագործվում է արագությունը, արագությունը, կողմնորոշումը, տեղաշարժը և այլ շարժումներ չափելու համար: -առնչվող պարամետրեր: Այս սենսորային մոդուլը ունի նաև ներկառուցված թվային շարժման պրոցեսոր, որը կարող է կատարել բարդ հաշվարկներ:

NRF24L01 հաղորդիչ մոդուլ

nRF24L01- ը մեկ չիպային ռադիոհաղորդիչ է համաշխարհային 2.4 - 2.5 ԳՀց ISM տիրույթի համար: Հաղորդիչ սարքը բաղկացած է լիովին ինտեգրված հաճախականության սինթեզատորից, հզորության ուժեղացուցիչից, բյուրեղյա տատանումից, դեմոդուլյատորից, մոդուլյատորից և ընդլայնված ShockBurs արձանագրային շարժիչից: Ելքային հզորությունը, հաճախականության ալիքները և արձանագրությունների կարգավորումը հեշտությամբ ծրագրավորելի են SPI ինտերֆեյսի միջոցով: Այս Հաղորդիչ մոդուլի աշխատանքային լարման միջակայքը 1.9 Վ -ից 3.6 Վ է: Այն ունի Ներկառուցված Power Down և Standby ռեժիմներ, որոնք այն դարձնում են էներգախնայող և հեշտ իրագործելի:

Քայլ 2: Ձեռքով շարժվող ռոբոտի աշխատանք Arduino- ի միջոցով

Այս Arduino ժեստերի կառավարման մեքենայի աշխատանքը հասկանալու համար եկեք այս նախագիծը բաժանենք երկու մասի: Առաջին մասը հաղորդիչի մասն է (հեռակա), որում MPU6050 արագացուցիչի սենսորը Arduino- ի և nRF հաղորդիչի միջոցով անընդհատ ազդանշաններ է ուղարկում ստացողին (Robot):

Երկրորդ մասը Ստացողի մասն է (Robot car), որտեղ nRF ստացողը ստանում է փոխանցված տվյալները և ուղարկում դրանք Arduino- ին, ինչը հետագայում մշակում է դրանք և համապատասխանաբար տեղափոխում ռոբոտին:

MPU6050 արագացուցիչի սենսորը կարդում է X Y Z կոորդինատները և կոորդինատներն ուղարկում Arduino- ին: Այս նախագծի համար մեզ անհրաժեշտ են միայն X և Y կոորդինատները: Այնուհետեւ Arduino- ն ստուգում է կոորդինատների արժեքները և տվյալները ուղարկում nRF հաղորդիչին: Փոխանցվող տվյալները ստացվում են nRF ընդունիչով: Ստացողը տվյալները ուղարկում է ստացողի կողմի Arduino- ին: Arduino- ն տվյալները փոխանցում է Motor Driver IC- ին և շարժիչի վարորդը շարժիչները շարժում է անհրաժեշտ ուղղությամբ:

Քայլ 3: Շղթայի դիագրամ

Այս ձեռքի ժեստով կառավարվող ռոբոտը Arduino սարքաշարի միջոցով բաժանված է երկու մասի

1. Հաղորդիչ
2. Ընդունիչ

Քայլ 4. Հաղորդիչ միացում Arduino ժեստերով վերահսկվող մեքենայի համար

Այս նախագծի հաղորդիչ հատվածը բաղկացած է MPU6050 արագացուցիչից և գիրոսկոպից, nRF24L01Transceiver- ից և Arduino Uno- ից: Arduino- ն անընդհատ տվյալներ է ստանում MPU6050- ից և դրանք ուղարկում է nRF հաղորդիչին: ՌԴ հաղորդիչը տվյալները փոխանցում է շրջակա միջավայր:

Քայլ 5. Arduino ժեստերով վերահսկվող մեքենայի ընդունիչ միացում

Այս ժեստերով կառավարվող ռոբոտի ստացողի բաժինը բաղկացած է Arduino Uno- ից, nRF24L01 հաղորդիչից, 2 DC շարժիչներից և Motor վարորդի մոդուլից: NRF24L01 ստացողը ստանում է տվյալները հաղորդիչից և ուղարկում դրանք Arduino- ին: Հետո, ըստ ստացված ազդանշանների, Արդուինոն շարժում է DC շարժիչները:

Քայլ 6: Programրագրի բացատրություն

Arduino- ի միջոցով ժեստերով վերահսկվող ռոբոտի համար ամբողջական կոդը հասանելի է այստեղ: Ստորև մենք բացատրում ենք ծրագիրը տող առ տող:

Հաղորդիչի կողային ծրագիր

Այս ծրագրում Arduino- ն կարդում է MPU6050- ի տվյալները և դրանք ուղարկում nRF 24L01 հաղորդիչին:

1. Սկսեք ծրագիրը `ավելացնելով անհրաժեշտ գրադարանային ֆայլերը: Գրադարանի ֆայլերը կարող եք ներբեռնել տրված հղումներից:

SPI.h

nRF24L01.h

Մետաղալար. Ժ

MPU6050. ժ

2. Այնուհետեւ սահմանեք MPU6050 գիրոսկոպի եւ արագացուցիչի տվյալների փոփոխականները: Այստեղ կօգտագործվեն միայն արագացուցիչի տվյալները:

3. Սահմանեք ռադիոհաղորդումների հասցեները հաղորդակցության և nRF հաղորդիչների CN և CSN կապանքների համար:

4. Void setup () գործառույթի ներսում սկսեք սերիական մոնիտորը: Եվ նաև նախաստորագրեք մետաղալար և ռադիոկապը: radio.setDataRate- ը օգտագործվում է տվյալների փոխանցման արագությունը սահմանելու համար:

5. Կարդացեք MPU6050 տվիչի տվյալները: Այստեղ մենք օգտագործում ենք միայն X և Y ուղղության արագացուցիչի տվյալները:

6. Ի վերջո, փոխանցեք սենսորի տվյալները `օգտագործելով radio.write գործառույթը:

Ստացողի կողային ծրագիր

1. Ինչպես միշտ, սկսեք ծրագիրը `ներառելով անհրաժեշտ գրադարանային ֆայլերը:

2. Սահմանեք ռադիոհաղորդումների հասցեները հաղորդակցության և nRF հաղորդիչների CN և CSN կապում:

3. Սահմանեք ձախ և աջ DC շարժիչի կապում:

4. Այժմ ստուգեք ՝ ռադիոկայանը հասանելի է, թե ոչ: Եթե դա այդպես է, ապա կարդացեք տվյալները:

5. Այժմ համեմատեք ստացված տվյալները եւ շարժեք շարժիչները ըստ պայմանների:

Քայլ 7: Ձեռքով շարժվող ռոբոտի փորձարկում Arduino- ի միջոցով

Սարքավորումը պատրաստ լինելուց հետո միացրեք և՛ հաղորդիչ, և՛ ընդունիչ կողմի Arduinos- ը ձեր նոութբուքին և վերբեռնեք կոդը: Այնուհետև տեղափոխեք MPU6050 արագացուցիչը ՝ մեքենան ռոբոտին կառավարելու համար:

Gեստով վերահսկվող ռոբոտի ամբողջական աշխատանքը կարելի է գտնել տեսանյութում: