1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30
การสร้าง หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง Arduino เวอร์ชั่น 1
หลังจากที่เราได้ทดลอง การควบคุมรถบังคับด้วย แอนดรอยด์ ไปแล้ว ต่อไปเราจะเรียนรู้ การเขียนโปรแกรม ควบคุมหุ่นยนต์ให้หลบสิ่งกีดขวาง เรียกว่า หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง เวอร์ชั่น 1 ซึ่งทำงานโดยการเคลื่อนที่ไปด้านหน้า เมื่อเซนเซอร์ Ultrasonic เจอสิ่งกีดขวาง จะมีการเคลื่อนที่ถอยหลังแล้วเลี้ยวหลบไปทางซ้าย หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง อุปกรณ์ที่ต้องใช้ก็คือ 1. 4WD Smart Robot Car Chassis Kits 2. Arduino UNO R3 - Made in italy 3. Arduino Sensor Shield V5.0 4. เซนเซอร์ Ultrasonic Module HC-SR04 5. Mounting Bracket for HC-SR04 Ultrasonic Module แบบสั้น 6. Motor Drive Module L298N 7. สาย Jumper Female to Male ยาว 20cm. 8. สาย Jumper Female to Female ยาว 20cm. 9. รางถ่านแบบ 18650 ใส่ถ่าน 2 ก้อน 10. แบตเตอรี่ลิเธียม 18650 จำนวน 2 ก้อน 11. เสารองแผ่นพีซีบีโลหะแบบเหลี่ยม 6 mm 12 ชิ้น 12. สกรูหัวกลมน็อตตัวเมีย ขนาด 3มม ยาว12มม. 10 ตัว 13. เพาเวอร์สวิตซ์สำหรับเปิดปิด (ON / OFF Rocker Switch) เริ่มด้วย ต่อสายไฟสำหรับมอเตอร์ ทั้ง 4 ตัว ที่ 4WD smart car chassis ให้มา โดยให้ ขั้วลบ สายไฟสีดำ อยู่ด้านบน เหมือนกันทั้ง 4 ตัว
ประกอบเข้ากับ โครง ชิ้นที่ 1 ของ 4WD smart car chassis ดังรูป
ประกอบ น็อต 6 จุด สำหรับ วาง โครง ชิ้นที่ 2
ประกอบ บอร์ด Motor Drive Module L298N ลงที่ โครง ชิ้นที่ 1
เชื่อมสายไฟ ของ มอเตอร์ ด้านบน สายสีดำ ขั้ว - ของมอเตอร์ ตัวที่1 เข้า กับมอเตอร์ ตัวที่2 และ สายสีแดง ขั้ว+ ของมอเตอร์ ตัวที่1 เข้า กับมอเตอร์ ตัวที่2 และ เช่นกันทำที่ มอเตอร์ คู่ด้านล่างด้วย เพื่อให้เหมือนมีมอเตอร์ จาก 4 ตัว เหลือ 2 ตัว จากนั้น ประกอบสายไฟ ของมอเตอร์ ทั้ง 2 ตัว เข้ากับ บอร์ด L298N ดังรูป
ประกอบ โครงชิ้นที่ 2 เข้าที่ ด้านบนของ โครงชิ้นที่ 1 และ ประกอบ บอร์ด Arduino UNO R3 ลงที่โครงชิ้นที่ 2 ซึ่งอยู่ชั้นบน
ประกอบ บอร์ด Arduino Sensor Shield V5.0 ลงที่ บอร์ด Arduino UNO R3
ประกอบ รางถ่านแบบ 18650 และ เชื่อมต่อ วงจรตามรูป
หมายเหตุ : ถ้ามี Jumper อยู่ที่ขา ENA และ ENB ของ บอร์ด L298N ให้ถอดออก
การเชื่อมต่อระหว่าง บอร์ด Arduino Sensor Shield V5.0 กับ บอร์ด L298N
.เชื่อมต่อ เซ็นเซอร์ HC-SR04 กับ Sensor Shield V5.0 ดังรูป
ประกอบ HC-SR04 เข้ากับ Mounting Bracket for HC-SR04 Ultrasonic Module แบบสั้น และ ประกอบ Bracket เข้ากลับ โครงรถ2 ตามรูป
และทดสอบการเชื่อมต่อว่าถูกต้องหรือไม่ อุปกรณ์ใช้งานได้หรือไม่ ตามตัวอย่าง ลิงค์ด้านล่าง
//robotsiam.blogspot.com/2016/09/hc-sr04-sensor-shield-v50.html หลังจากนั้นให้ทดสอบเบื้องต้น ว่าการหมุนของล้อถูกต้องหรือไม่ โดย
เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ Upload โค้ดนี้ ไปยัง บอร์ด Arduino UNO R3
// Motor A pins (enableA = enable motor, pinA1 = forward, pinA2 = backward) int enableA = 3; int pinA1 = 6; int pinA2 = 7; //Motor B pins (enabledB = enable motor, pinB2 = forward, pinB2 = backward) int enableB = 5; int pinB1 = 8; int pinB2 = 9; //This lets you run the loop a single time for testing boolean run = true; void setup() { pinMode(enableA, OUTPUT); pinMode(pinA1, OUTPUT); pinMode(pinA2, OUTPUT); pinMode(enableB, OUTPUT); pinMode(pinB1, OUTPUT); pinMode(pinB2, OUTPUT); } void loop() { if (run) { delay(2000); enableMotors(); //Go forward forward(200); //Go backward backward(200); //Turn left turnLeft(400); coast(200); //Turn right turnRight(400); coast(200); //This stops the loop run = false; } } //Define high-level H-bridge commands void enableMotors() { motorAOn(); motorBOn(); } void disableMotors() { motorAOff(); motorBOff(); } void forward(int time) { motorAForward(); motorBForward(); delay(time); } void backward(int time) { motorABackward(); motorBBackward(); delay(time); } void turnLeft(int time) { motorABackward(); motorBForward(); delay(time); } void turnRight(int time) { motorAForward(); motorBBackward(); delay(time); } void coast(int time) { motorACoast(); motorBCoast(); delay(time); } void brake(int time) { motorABrake(); motorBBrake(); delay(time); } //Define low-level H-bridge commands //enable motors void motorAOn() { digitalWrite(enableA, HIGH); } void motorBOn() { digitalWrite(enableB, HIGH); } //disable motors void motorAOff() { digitalWrite(enableB, LOW); } void motorBOff() { digitalWrite(enableA, LOW); } //motor A controls void motorAForward() { digitalWrite(pinA1, HIGH); digitalWrite(pinA2, LOW); } void motorABackward() { digitalWrite(pinA1, LOW); digitalWrite(pinA2, HIGH); } //motor B controls void motorBForward() { digitalWrite(pinB1, HIGH); digitalWrite(pinB2, LOW); } void motorBBackward() { digitalWrite(pinB1, LOW); digitalWrite(pinB2, HIGH); } //coasting and braking void motorACoast() { digitalWrite(pinA1, LOW); digitalWrite(pinA2, LOW); } void motorABrake() { digitalWrite(pinA1, HIGH); digitalWrite(pinA2, HIGH); } void motorBCoast() { digitalWrite(pinB1, LOW); digitalWrite(pinB2, LOW); } void motorBBrake() { digitalWrite(pinB1, HIGH); digitalWrite(pinB2, HIGH); } ถอดสาย USB ระหว่าง Arduino กับ คอมพิวเตอร์ออก และ หาอุปกรณ์ที่สามารถยกตัวรถ 4WD smart car chassis ขึ้นแล้ว ล้อไม่แตะพื้น เพือทดสอบการหมุนของล้อว่าถูกต้องหรือไม่
ใส่ แบตเตอรี่ลิเธียม 18650 จำนวน 2 ก้อน ไปที่ รางถ่าน และ ตรวจสอบขั้วของแบตเตอรี่ ใส่ถุกต้องหรือไม่
โปรแกรมนี้จะทำงานเพียง 1 ครั้ง ถ้าต้องการทดลองใหม่ให้ถอด แบตเตอรี่ออก (หรือ ปิดเปิด สวิทช์ไฟใหม่) แล้วใส่เข้าไปใหม่ เมื่อล้อหมุน ตรวจสอบการหมุน ขอล้อต่างๆถูกต้องหรือไม่ ถ้าต่อวงจรถูกต้อง ล้อ ทั้งสองข้างจะหมุนไปข้างหน้า 1ครั้ง กลับหลัง 1 ครั้ง และ เดินหน้าอีกหนึ่งครั้งแล้วจึงหยุด ถ้าไม่ถูกต้องให้แก้ไข เช่นการต่อขั้วของมอเตอร์ผิด เป็นต้น
ถ้าทุกอย่างถูกต้อง ทดลอง ยกลงวางที่พื้นแล้วทดสอบ อีกครั้ง ถอด แบตเตอรี่ออก (หรือ ปิดเปิด สวิทช์ไฟใหม่) แล้วใส่เข้าไปใหม่ ถ้าทุกอย่างถูกต้อง รถจะเครื่อนไปข้างหน้า-ถอยหลัง แล้ว เลี้ยวซ้าย แล้ว จึงกลับสู่ตำแหน่งเดิม
จากนั้นทดสอบ
หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง ได้โดย Upload โค้ดนี้ ไปยัง บอร์ด Arduino UNO R3
#include //Tell the Arduino where the sensor is hooked up NewPing sonar(10, 11); int enableA = 3; int pinA1 = 6; int pinA2 = 7; int enableB = 5; int pinB1 = 8; int pinB2 = 9; long inches; void setup() { pinMode(enableA, OUTPUT); pinMode(pinA1, OUTPUT); pinMode(pinA2, OUTPUT); pinMode(enableB, OUTPUT); pinMode(pinB1, OUTPUT); pinMode(pinB2, OUTPUT); } void loop() { //Run the motors at slightly less than full power analogWrite(enableA, 200); analogWrite(enableB, 200); //Ping the sensor and determine the distance in inches inches = sonar.ping_in(); //If the robot detects an obstacle less than four inches away, it will back up, then turn left; if no obstacle is detected, it will go forward if (inches < 4) { analogWrite(enableA, 255); analogWrite(enableB, 255); backward(600); coast(200); turnLeft(600); coast(200);} else { forward(1); } } //Define high-level H-bridge commands void enableMotors() { motorAOn(); motorBOn(); } void disableMotors() { motorAOff(); motorBOff(); } void forward(int time) { motorAForward(); motorBForward(); delay(time); } void backward(int time) { motorABackward(); motorBBackward(); delay(time); } void turnLeft(int time) { motorABackward(); motorBForward(); delay(time); } void turnRight(int time) { motorAForward(); motorBBackward(); delay(time); } void coast(int time) { motorACoast(); motorBCoast(); delay(time); } void brake(int time) { motorABrake(); motorBBrake(); delay(time); } //Define low-level H-bridge commands //enable motors void motorAOn() { digitalWrite(enableA, HIGH); } void motorBOn() { digitalWrite(enableB, HIGH); } //disable motors void motorAOff() { digitalWrite(enableB, LOW); } void motorBOff() { digitalWrite(enableA, LOW); } //motor A controls void motorAForward() { digitalWrite(pinA1, HIGH); digitalWrite(pinA2, LOW); } void motorABackward() { digitalWrite(pinA1, LOW); digitalWrite(pinA2, HIGH); } //motor B controls void motorBForward() { digitalWrite(pinB1, HIGH); digitalWrite(pinB2, LOW); } void motorBBackward() { digitalWrite(pinB1, LOW); digitalWrite(pinB2, HIGH); } //coasting and braking void motorACoast() { digitalWrite(pinA1, LOW); digitalWrite(pinA2, LOW); } void motorABrake() { digitalWrite(pinA1, HIGH); digitalWrite(pinA2, HIGH); } void motorBCoast() { digitalWrite(pinB1, LOW); digitalWrite(pinB2, LOW); } void motorBBrake() { digitalWrite(pinB1, HIGH); digitalWrite(pinB2, HIGH); }
ทดลอง ยกลงวางที่พื้นแล้ว หาสิ่งกีดขวาง ทดสอบ อีกครั้ง จากรถจะกลายเป็น "หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง" ทำงานได้ดีพอสมควรครับ
VIDEO
Create Date : 06 พฤศจิกายน 2559
Last Update : 6 พฤศจิกายน 2559 11:04:26 น.
0 comments
Counter : 1956 Pageviews.