Boe-Bot ինֆրակարմիր դետեկտորներով. 12 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Այս հրահանգը ցույց կտա, թե ինչպես կարելի է կառուցել և ծածկագրել Boe-Bot- ը, որը կարող է նավարկելու լաբիրինթոսում ՝ օգտագործելով ինֆրակարմիր դետեկտորներ ՝ խոչընդոտներից խուսափելու համար: Սա հեշտ հետևվող ուղեցույց է, որը թույլ է տալիս հեշտ փոփոխություններ կատարել `ձեր կարիքներին համապատասխան: Սա պահանջում է սխեմաների և ծրագրավորման հիմնական իմացություն: Այս ծրագրի համար ձեզ հարկավոր կլինի ունենալ BASIC Stamp IDE ծրագրակազմ: Անվճար ներբեռնելու համար այստեղ: Ինչպես նաեւ Boe-Bot ռոբոտը

Քայլ 1: Ռեսուրսներ

Էլեկտրոնային բաղադրիչներ

Boe -Bot միակցիչ մալուխով Parallax Store - BoeBot Kit

5 Ինֆրակարմիր LED- ի Parallax Store - IR հաղորդիչ հավաքման հավաքածու

5 Ինֆրակարմիր վահանի հավաքներ

5 ինֆրակարմիր դետեկտորներ Parallax Store - BoeBot IR ընդունիչ

Ռեզիստորներ

• (2) 4.7 kΩ ABRA Electronics - 4.7 kΩ
• (5) 220 Ω ABRA Էլեկտրոնիկա - 220 Ω
• (2) 1 kΩ ABRA Electronics - 1 կΩ
• (5) 2 կ ABRA Electronics - 2 կՕմ

Էլեկտրագծերի տեսականի ABRA Electronics - 22 Gauge Wire

3 LED- ի ABRA Electronics - 5 մմ կարմիր LED

Աջակցություն

Համակարգիչ

BASIC Stamp Editor - (Freeware)

Գործիքներ

Մետաղալար ABRA Electronics - մետաղալար կտրող (ըստ ցանկության)

Wire Stripper ABRA Electronics - Wire Stripper

Տարբեր

Պատեր (լաբիրինթոս կառուցելու համար)

Քայլ 2. Հասկանալով, թե ինչպես է աշխատում ինֆրակարմիր հայտնաբերումը (ըստ ցանկության)

Ինֆրակարմիր լուսարձակներ

Ինֆրակարմիր օբյեկտների հայտնաբերման համակարգը, որը մենք կկառուցենք Boe-Bot- ի վրա, մի քանի առումներով նման է մեքենայի լուսարձակների: Երբ մեքենայի լուսարձակների լույսը արտացոլում է խոչընդոտները, ձեր աչքերը հայտնաբերում են խոչընդոտները, իսկ ձեր ուղեղը դրանք մշակում է և ստիպում ձեր մարմնին համապատասխանաբար ուղղորդել մեքենան: Boe-Bot- ը լուսարձակների համար օգտագործելու է ինֆրակարմիր լուսադիոդային լուսադիոդներ: Նրանք արտանետում են ինֆրակարմիր ճառագայթներ, իսկ որոշ դեպքերում ինֆրակարմիր ճառագայթները արտացոլում են առարկաները և հետ են վերադառնում Boe-Bot- ի ուղղությամբ: Boe-Bot- ի աչքերը ինֆրակարմիր դետեկտորներն են: Ինֆրակարմիր դետեկտորները ազդանշաններ են ուղարկում `նշելով, թե արդյոք նրանք հայտնաբերում են օբյեկտից արտացոլված ինֆրակարմիր ճառագայթը, թե ոչ: Boe-Bot- ի ուղեղը ՝ BASIC Stamp- ը, որոշումներ է կայացնում և աշխատում է սերվո շարժիչներով ՝ սենսորային այս մուտքի հիման վրա: Նկար 7-1 օբյեկտների հայտնաբերում IR լուսարձակների միջոցով IR դետեկտորներն ունեն ներկառուցված օպտիկական զտիչներ, որոնք թույլ են տալիս շատ քիչ լույս, բացառությամբ 980 նմ ինֆրակարմիր ճառագայթների, որոնք մենք ցանկանում ենք հայտնաբերել իր ներքին ֆոտոդիոդային սենսորով: Ինֆրակարմիր դետեկտորն ունի նաև էլեկտրոնային զտիչ, որը թույլ է տալիս միայն 38.5 կՀց հաճախականությամբ ազդանշաններ անցնել: Այլ կերպ ասած, դետեկտորը փնտրում է միայն ինֆրակարմիր, որը միանում և անջատվում է 38,500 անգամ վայրկյանում: Սա կանխում է IR- ի միջամտությունը սովորական աղբյուրներից, ինչպիսիք են արևը և ներքին լուսավորությունը: Արևի լույսը DC միջամտություն է (0 Հց), իսկ ներքին լուսավորությունը ձգտում է բռնկվել կամ անջատվել կամ 100 կամ 120 Հց հաճախականությամբ ՝ կախված տարածաշրջանի հիմնական էներգիայի աղբյուրից: Քանի որ 120 Հց -ը էլեկտրոնային զտիչի 38.5 կՀց հաճախականությունների սահմաններից դուրս է, այն ամբողջությամբ անտեսվում է IR դետեկտորների կողմից:

-Paralax Student Guide

Քայլ 3: IR LED- ների հավաքում

Տեղադրեք IR LED- ը պատյանների ավելի մեծ մասի մեջ

Փակեք լուսադիոդի հստակ հատվածը պատյանի փոքր մասով

Քայլ 4. Ինֆրակարմիր զույգերի փորձարկում - միացում

Նախքան որևէ բանի մեջ շատ մտնելը, մենք թեստեր կանենք ՝ համոզվելու համար, որ IR զույգը գործում է (Մեկ ինֆրակարմիր LED և մեկ ինֆրակարմիր դետեկտոր):

Սկսեք ՝ կառուցելով վերը նշված միացումը ձեր Boe-Bot- ի գագաթին տեղադրված հացաթղթի վրա

Քայլ 5. Ինֆրակարմիր զույգերի փորձարկում. Հիմնական կոդ

Իհարկե, մենք պետք է կոդ գրենք, որպեսզի մեր IR զույգերն աշխատեն

Դա անելու համար կամքը կօգտագործի FREQOUT հրահանգը: Այս հրամանը նախատեսված էր աուդիո երանգների համար, սակայն այն կարող է օգտագործվել ինֆրակարմիր տիրույթում հաճախականություններ արտադրելու համար: Այս թեստի համար մենք կօգտագործենք հրամանը.

Հաճախականություն 8, 1, 38500

սա կուղարկի 38.5 կՀց հաճախականություն, որը տևում է 1 ms P8- ին: P8- ին միացված ինֆրակարմիր LED միացումը կհեռարձակի այս հաճախականությունը: Եթե ինֆրակարմիր լույսը հետադարձվում է դեպի Boe-Bot դեպի իր ճանապարհին գտնվող օբյեկտը, ինֆրակարմիր դետեկտորը BASIC Stamp- ին ազդանշան կուղարկի `տեղեկացնելու, որ արտացոլված ինֆրակարմիր լույսը հայտնաբերվել է:

IR զույգը աշխատեցնելու բանալին այն է, որ ուղարկեք 1 ms 38.5 կՀց հաճախականություն և անմիջապես պահեք IR դետեկտորի ելքը փոփոխականի մեջ:

Այս օրինակը ցույց է տալիս IR Detector- ի արժեքը պահելը irDectectLeft անունով մի փոքր փոփոխականի մեջ

Հաճախականություն 8, 1, 38500

irDetectLeft = IN9

IR դետեկտորի ելքային վիճակը, երբ IR ազդանշանը չի տեսնում, բարձր է: Երբ IR դետեկտորը տեսնում է օբյեկտի կողմից արտացոլված 38500 Հց ներդաշնակությունը, դրա ելքը ցածր է: IR դետեկտորի թողունակությունը մնում է ցածր միլիվայրկյան հատվածում միայն FREQOUT հրամանի ներդաշնակությունն ուղարկելուց հետո, ուստի կարևոր է IR դետեկտորի ելքը փոփոխականում պահել FREQOUT հրամանը ուղարկելուց անմիջապես հետո: Փոփոխականի կողմից պահվող արժեքը կարող է ցուցադրվել Debug տերմինալում կամ օգտագործվել Boe-Bot- ի կողմից նավիգացիոն որոշումների համար:

Քայլ 6. Ինֆրակարմիր զույգերի փորձարկում - սարքաշար + ծրագրակազմ

Այժմ, երբ դուք գիտեք հիմունքները, մենք կարող ենք սարքավորումները և ծրագրակազմը միասին դնել ՝ զույգը միասին փորձարկելու և իրական ժամանակի հետադարձ կապ ստանալու այն բանից, ինչ IR զույգը հայտնաբերում է:

Կարող եք ինքներդ փորձել և կազմել կոդը, կամ օգտագործել ստորև նշված ծածկագիրը

'{$ STAMP BS2}

'{$ PBASIC 2.5} irDetectLeft VAR Bit DO FREQOUT 8, 1, 38500 irDetectLeft = IN9 DEBUG HOME, "irDetectLeft =", BIN1 irDetectLeft PAUSE 100 LOOP

1. Թողեք Boe-Bot- ը միացված սերիական մալուխին, քանի որ դուք կօգտագործեք DEBUG տերմինալը `ձեր IR զույգը փորձարկելու համար:
2. Տեղադրեք առարկա, ինչպիսին է ձեր ձեռքը կամ թղթի թերթիկը, ձախ IR զույգից մոտ մեկ մատնաչափ
3. Հաստատեք, որ երբ օբյեկտ եք տեղադրում IR զույգի դիմաց, Debug տերմինալը ցուցադրում է 0, իսկ երբ օբյեկտը հեռացնում եք IR զույգի դիմացից, այն ցուցադրում է 1:
4. Եթե վրիպազերծման տերմինալը չի ցուցադրում ակնկալվող արժեքները, փորձեք «Անսարքությունների վերացման» քայլի քայլերը:

Քայլ 7: Խնդիրների վերացում (վերջին քայլի հետ կապված խնդիրների համար)

DEBUG տերմինալը ցուցադրում է անսպասելի արժեքներ

Ստուգեք կարճ միացումները, սխալ տեղադրված կամ բացակայող միակցիչները, վնասված բաղադրիչները, սխալ դիմադրիչները կամ որևէ այլ տեսանելի խնդիր

Ստուգեք ծրագիրը տրամաբանական կամ շարահյուսական սխալներից. Եթե վերջին քայլի համար օգտագործել եք ձեր սեփական կոդը, հաշվի առեք տրամադրված ծածկագիրը

Միշտ ստանալով 0, նույնիսկ այն դեպքում, երբ օբյեկտներ չկան, տեղադրվում է Boe-Bot- ի դիմաց

Ստուգեք, արդյոք կան մոտակա օբյեկտներ, որոնք արտացոլում են ինֆրակարմիր ազդանշանը: Պատճառը կարող էր լինել Boe-Bot- ի դիմաց դրված սեղանը: Տեղափոխեք Boe-Bot- ը բաց տարածություն, որպեսզի IR LED- ն և դետեկտորը չկարողանան անդրադառնալ մոտակա օբյեկտներից:

Ingամանակի ընթերցումը 1-ն է, երբ Boe-Bot- ի դիմաց օբյեկտ չկա, բայց երբեմն թարթում է 0

Կարող է միջամտություն լինել մոտակա լյումինեսցենտ լույսից; Անջատեք մոտակայքում գտնվող լյումինեսցենտային լույսերը և կրկնեք ձեր թեստերը: Եթե խնդիրը շարունակվի, 9 -րդ քայլը կարող է բացահայտել խնդիրը

Քայլ 8: Երկրորդ IR զույգ

Այժմ, երբ դուք ունեք ձախ IR- ի ծրագիրը, ձեր հերթն է `միացում կազմել և ծրագրավորել աջ IR զույգը

1. Փոխեք DEBUG- ի հայտարարությունը, վերնագիրը և մեկնաբանությունները `անդրադառնալով ճիշտ IR զույգին:
2. Փոխեք փոփոխականի անունը irDetectLeft- ից irDetectRight: Դուք պետք է դա անեք ծրագրի չորս վայրերում:
3. Փոխեք FREQOUT հրամանի Pin արգումենտը 8 -ից 2 -ի:
4. Փոխեք irDetectRight փոփոխականով վերահսկվող մուտքային գրանցամատյանը IN9- ից IN0- ի:
5. Կրկնեք այս գործունեության փորձարկման քայլերը ճիշտ IR զույգի համար. P2- ին միացված IR LED միացումով և P0- ին միացված դետեկտորով:

Քայլ 9. Ինֆրակարմիր միջամտության հայտնաբերում (ըստ ցանկության)

Անկախ նրանից, թե խնդիրներ ունեք ազդանշանների հայտնաբերման հետ, որոնք չպետք է հայտնաբերվեն, կամ նախատեսում եք ձեր IR- ի հայտնաբերումն այլ վայրում ցուցադրել, գուցե ցանկանաք միջամտության փորձարկում կատարել:

Այս թեստավորման ծրագրի հայեցակարգը բավականին պարզ է: Դուք հայտնաբերում եք ինֆրակարմիր ազդանշաններ ՝ առանց որևէ ազդանշան ուղարկելու:

Դուք կարող եք օգտագործել նույն սխեման, բայց ստիպված կլինեք փոխել կոդը: Դուք կարող եք ընտրել գրել ձեր սեփական կոդը, բայց կարող եք օգտագործել ստորև բերված ծածկագիրը.

'{$ STAMP BS2}

'{$ PBASIC 2.5} irDetectLeft VAR Bit DO irDetectLeft = IN9 irDetectRight = IN0 IF IN9 = 0 OR IN0 = 0 ԱՅՍՏԵ DE DEBUG «Միջամտությունը հայտնաբերվեց» ԴԱUSԱՄՈ 100Մ 100 ԽԱ

Եթե դուք միջամտություն եք զգում, որոշեք հավանական աղբյուրը և անջատեք այն/հեռացրեք այն կամ տեղափոխվեք այնտեղ, որտեղ աշխատում եք ձեր Boe-Bot- ով:

Քայլ 10: Ավելացնել ավելի շատ IR զույգեր

Եթե ցանկանում եք ավելի ճշգրիտ լինել ձեր Boe-Bot- ի շարժման մեջ, գուցե ցանկանաք ավելացնել ավելի շատ IR զույգեր: 3 Շատ լավացնում է կատարումը երկուսի համեմատ; դուք կարող եք օգտագործել կենտրոնական զույգ ՝ ուղղակի խոչընդոտը փնտրելու համար, և օգտագործել երկու կողային IR ՝ որոշելու, թե որքան պետք է շրջել: Այնուամենայնիվ, 3 IR զույգի նախագծման անկումն այն է, որ դուք կարող եք իմանալ, երբ սահում եք պատին, քանի որ կենտրոնական IR զույգը օգտագործվում է խոչընդոտները հայտնաբերելու համար: Այս խնդիրը լուծելու համար դուք կարող եք յուրաքանչյուր կողմում ավելացնել IR զույգ ՝ բարձր դիմադրության արժեքով, ուստի ինֆրակարմիր ազդանշանը կհայտնաբերվի միայն այն դեպքում, եթե Boe-Bot- ը կողքին կամ պատին մեղմ անկյան տակ է:

Քայլ 11: Հինգ IR զույգ - միացում

IRգույշ եղեք երկու IR LED- ները կողքով ուղղելիս, քանի որ դրանք պտտելը կարող է հանգեցնել հաղորդալարերի հպման և կարճ միացման:

Քայլ 12: Հինգ IR զույգ - ծածկագիր

Կարող եք փորձել ծրագրավորել ձեր Boe-Bot- ը ՝ նախքան այս ծածկագիրը օգտագործելը.

'{$ STAMP BS2}' {$ PBASIC 2.5} 'Հինգ IR զույգ Deatection Code' Matthew Shaw 'May 8 2019 (Տարբերակ 7)' Լաբիրինթոսների լուծման համար օբյեկտների հայտնաբերում և հիմնական տրամաբանական մշակում

irDetectLeft VAR Bit 'Variable for left

irDetectCentre VAR Bit 'Variable for center irDetectRight VAR Bit' Variable for right irDetectLSide VAR Bit 'Variable for left side irDetectRSide VAR Bit' Variable for right side irDetectLSideFar VAR Bit 'Variable for left side low resist irDetectRSideFar աջ կողմ VAR Bit' Variable for variable

mLoop VAR Word

Lmotor PIN 15 'Ձախ շարժիչը միացված է 14 քորոցին, իմպուլսներն անցնում են այստեղ

Rmotor PIN 14 'աջ = 15

արագությունները-> 650-750-850 են

LFast CON 850 'Ձախ շարժիչի համար լրիվ արագությամբ RFast CON 650' Աջ աջ շարժիչի համար `ամբողջ արագությամբ

LStop CON 750 'Ձախ շարժիչի համար `ամբողջ արագությամբ

RStop CON 650 'Ամբողջ արագությամբ քողարկված աջ շարժիչի համար

LMid CON 830 'Ձախ շարժիչ միջին արագությամբ

RMid CON 700 'Conastant աջ շարժիչի համար միջին արագությամբ

LSlow CON 770 'Ձախ շարժիչի համար `նվազագույն արագությամբ

RSlow CON 730 'Conastant աջ շարժիչի համար նվազագույն արագությամբ

LRev CON 650 'Ձախ շարժիչի համար `ամբողջ արագությամբ հետընթաց

RRev CON 850 'Ձախ շարժիչի համար `ամբողջ արագությամբ հետընթաց

ՖՐԵԿՈԹ 7, 1, 38500 'ձախ կողմ

irDetectLeft = IN8

ՖՐԵԿՈԹ 6, 1, 38500 'կենտրոն

irDetectCentre = IN5

Հաճախորդ 3, 1, 38500 'աջ կողմը

irDetectRight = IN2

Հաճախականություն 10, 1, 38500 'Ձախ փակում

irDetectLSide = IN11

Հաճախականություն 1, 1, 38500 'աջ Փակել

irDetectRSide = IN0

Հաճախականություն 9, 1, 38500

irDetectLSideFar = IN11

ՖՐԵԿՈԹ 4, 1, 38500 'աջ կողմը

irDetectRSideFar = IN0

ԵԹԵ irDetectLSide = 0 AND irDetectRSide = 0 ՀԵՏ հիմնական «ՍԿՍԱ CO ՀՐԱՄԱՆԸ» ձեռքերը թափահարեք երկու կողային դետեկտորների կողքով ՝ ծրագիրը սկսելու համար

Հիմնական:

ԴԱԴԱՐԵԼ 1000 ԱՆԵԼ

PULSOUT Lmotor, LFast- ի ձախ շարժիչը աշխատում է ամբողջ արագությամբ

PULSOUT Rmotor, RFast 'Right շարժիչը աշխատում է ամբողջ արագությամբ

ՖՐԵԿՈԹ 6, 1, 38500 'կենտրոն

irDetectCentre = IN5

Հաճախականություն 10, 1, 38500 'Ձախ փակում

irDetectLSide = IN11

Հաճախականություն 1, 1, 38500 'աջ կողմում

irDetectRSide = IN0

ԵԹԵ irDetectLSide = 0 AND irDetectRSide = 1 ՀԵՏՈ

ԿԱՏԱՐԵԼ ԼՄՈՏՈՐ, ԼՖԱՍՏ

ՖՐԵԿՈԹ 6, 1, 38500 'կենտրոն

irDetectCentre = IN5 IF irDetectCentre = 0 ՀԵՏՈ ցենտ

Հաճախականություն 10, 1, 38500 'Ձախ փակում

irDetectLSide = IN11

Հաճախորդ 3, 1, 38500 'աջ կողմը

irDetectRight = IN2

ԳՆԱՀԱՏԵԼ ՄԻՆՉԵՎ irDetectLSide = 1 OR irDetectRSide = 0

ELSEIF irDetectLSide = 1 AND irDetectRSide = 0 ՀԵՏՈ

ԿԱՏԱՐԵԼ RMotor, RFast

ՖՐԵԿՈՏ 6, 1, 38500 'կենտրոն

irDetectCentre = IN5 IF irDetectCentre = 0 ՀԵՏՈ ցենտ

Հաճախականություն 10, 1, 38500 'Ձախ փակում

irDetectLSide = IN11

Հաճախորդ 3, 1, 38500 'աջ կողմը

irDetectRight = IN2

ԳՆԱՀԱՏԵԼ ՄԻՆՉԵՎ irDetectLSide = 0 OR irDetectRSide = 1

«ԷՆԴԻՖ

IF irDetectCentre = 0 ՀԵՏՈ ՍԿՍԵԼ

Հաճախականություն 7, 1, 38500 'ձախ կողմ irDetectLeft = IN8

ՖՐԵԿՈԹ 6, 1, 38500 'կենտրոն

irDetectCentre = IN5

Հաճախականություն 3, 1, 38500

irDetectRight = IN2

ԴԱԴԱՐԵ 1000 1000 'դադար `հայտնաբերված ազդանշանը ցուցադրելու համար

ԵԹԵ (irDetectLeft = 1 AND irDetectRight = 0) ՀԵՏՈ 'գնահատեք տևողությունը

GOSUB turnLeft

ELSEIF (irDetectLeft = 0 AND irDetectRight = 1) ՀԵՏՈ

GOSUB turnRight

ELSEIF (irDetectLeft = 1 AND irDetectRight = 1) ՀԵՏՈ

GOSUB turnDecide

ԱՅԼ

GOSUB turnReverse

ENDIF

ENDIF 'END

ՀԱՅՏՆԵԼ

ՎԵՐ END

turnLeft:

ԱՆԵԼ LMotor, LRev FREQOUT 8, 1, 38500 irDetectLeft = IN9 FREQOUT 5, 1, 38500 irDetectCentre = IN4 FREQOUT 2, 1, 38500 irDetectRight = IN0 LOOP INTIL IN0 = 1 RETURN

turnRight:

ԱՌԱՆՈԹՅՈՆ Rmotor, RRev FREQOUT 8, 1, 38500 irDetectLeft = IN9 FREQOUT 5, 1, 38500 irDetectCentre = IN4 FREQOUT 2, 1, 38500 irDetectRight = IN0 LOOP INTIL IN9 = 1

ՎԵՐԱԴԱՐՁ

turnReverse:

FOR mLoop = 0 -ից 50 PULSOUT Rmotor, RRev PULSOUT Lmotor, LRev PAUSE 20 PULSOUT Lmotor, LRev PAUSE 20 NEXT DO PULSOUT Rmotor, RRev FREQOUT 8, 1, 38500 irDetectLeft, INYT, 38500 irDetectRight = IN0 LOOP ՄԻՆՉԵՎ IN9 = 1

ՎԵՐԱԴԱՐՁ

turnDecide: 'օգտագործում է ավելի ցածր դիմադրություն `հետագա տեսնելու համար

Հաճախականություն 9, 1, 38500

irDetectLSideFar = IN11

ՖՐԵԿՈԹ 4, 1, 38500 'աջ կողմը

irDetectRSideFar = IN0

ԵԹԵ (irDetectLSideFar = 1 AND irDetectRSideFar = 0) ՀԵՏՈ 'գնահատել տևողությունը

GOSUB turnLeft

ELSEIF (irDetectLSideFar = 0 AND irDetectRSideFar = 1) ՀԵՏՈ

GOSUB turnRight

ELSEIF (irDetectLSideFar = 1 AND irDetectRSideFar = 1) ՀԵՏՈ

GOSUB turnLeft

ԱՅԼ

GOSUB turnReverse

ENDIF

ՎԵՐԱԴԱՐՁ