BlogGang.com : : สมาชิกหมายเลข 3514959 : การสร้าง หุ่นยนต์เดินตามเส้น Arduino

การทำงานของ หุ่นยนต์เดินตามเส้น Arduino

เซ็นเซอร์ตรวจสอบการสะท้อนแสงกลับมา ได้หรือไม่ แล้วส่งสัญญาณไปยัง Arduino Uno R3 แล้ว Arduino Uno R3 จึงไปสั่งให้มอเตอร์ทำงาน โดย Motor Drive Module L298N ให้เป็นไปตามการส่งค่ามาของเซ็นเซอร์

โปรเจค หุ่นยนต์เดินตามเส้น Arduino เวอร์ชั่น 1 นี้ เราจะใช้ 2 เซ็นเซอร์อินฟราเรด คือด้านซ้ายและด้านขวา โดย เมื่อเซ็นเซอร์ ทั้งด้านซ้ายและด้านขวา ตรวจสอบแล้วเป็นพื้นสีขาว ลำแสง สามารถสะท้อนกลับมาได้ทั้งคู่ ( 0 , 0 ) ให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปข้างหน้า

หากเซ็นเซอร์ซ้ายมาพบพื้นสีดำ และ เซ็นเซอร์ขวาพบพื้นสีขาว ( 1 , 0 ) ให้หุ่นยนต์เลี้ยวไปทางด้านซ้าย

หากเซ็นเซอร์ขวามาพบพื้นสีดำ และ เซ็นเซอร์ซ้ายพบพื้นสีขาว ( 0 , 1 ) ให้หุ่นยนต์เลี้ยวไปทางด้านขวา

หากเซ็นเซอร์ทั้งสองมาอยู่บนเส้นสีดำทั้งคู่ ( 1 , 1 ) ให้หุ่นยนต์หยุด

โดยสรุป มี 4 เงื่อนไขที่ หุ่นยนต์เดินตามเส้น Arduino รับค่าจากเซ็นเซอร์ซ้ายและขวา
คือ (0 ,0) | (0 ,1) | (1 , 0) | (1 ,1 ) แสดงตามตารางด้านล่าง

อินพุต		เอาต์พุต				การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์
เซ็นเซอร์ซ้าย	เซ็นเซอร์ขวา	มอเตอร์ซ้าย		มอเตอร์ขวา		การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์
LS	RS	LM1	LM2	RM1	RM2
0	0	0	0	0	0	เดินหน้า
0	1	1	0	0	0	เลี้ยวขวา
1	0	0	0	1	0	เลี้ยวซ้าย
1	1	1	0	1	0	หยุด

เราจะสร้าง หุ่นยนต์เดินตามเส้น Arduino และ เขียนโปรแกรมตามเงื่อนไขที่แสดงในตารางด้านบน

อุปกรณ์ที่ต้องใช้ก็คือ

1. 2WD Smart Robot Car Chassis Kits

2. Arduino UNO R3 - Made in italy

3. IR Infrared Obstacle Avoidance Sensor Module 2 ชิ้น

4. Motor Drive Module L298N

5. สาย Jumper Female to Male ยาว 20cm.

6. สาย Jumper Male to Male ยาว 20cm.

7. รางถ่านแบบ 18650 ใส่ถ่าน 2 ก้อน

8. แบตเตอรี่ลิเธียม 18650 จำนวน 2 ก้อน

9. เสารองแผ่นพีซีบีโลหะแบบเหลี่ยม 6 mm

10. สกรูหัวกลมน็อตตัวเมีย ขนาด 3มม ยาว12 มม.

11. Mounting Bracket for HC-SR04 Ultrasonic Module แบบสั้น

12. ตัดแผ่นอะคริลิค หนา 3 มิลลิเมตร ขนาด 3 x 10 เซ็นติเมตร

เริ่มต้นด้วยการ ประกอบ Smart Robot Car Chassis Kit

ต่อวงจร Arduino UNO กับ L298N Motor Driver ตามรูปการต่อวงวงจร

นำไฟจากแบตเตอรี่ลิเธียม 18650 ไปต่อตรงกับ L298N Motor Driver (ไม่ต่อกับ พอร์ต Power Supply ของ บอร์ด Arduino UNO R3 ) และ นำไฟ 5 โวลต์ ที่ออกจาก L298N Motor Driver ต่อออกไปเลี้ยง บอร์ด Arduino UNO R3 ตามรูปการต่อวงวงจร

ต่อวงจร Arduino UNO กับ IR Infrared Obstacle Avoidance Sensor ตามรูป

แผ่นอะคริลิค ขนาด 10 x 3 เซ็นติเมตร ประกอบ เข้ากับ เซ็นเซอร์ซ้ายและขวา

ยึดเข้ากับ Mounting Bracket for HC-SR04 Ultrasonic Module แบบสั้น

ยึดเข้ากับ ตัวหุ่นยนต์

เมื่อต่อวงจร หุ่นยนต์เดินตามเส้น เสร็จ ต่อสาย USB จากคอมพิวเตอร์ เข้ากับ Arduino UNO R3 ปรับ ระยะการตรวจจับ โดย เมื่อ เซ็นเซอร์ อยู่ที่พื้นปรกติ ให้ไฟ LED ติด 2 ดวง และ เมื่อ เข้าไปในพื้นที่ สีดำ ให้ ไฟ LED ติด 1 ดวง

ถาพรวมเมื่อต่อเสร็จแล้ว

เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ Upload โค้ดนี้ ไปยัง บอร์ด Arduino UNO R3

/*-------definning Inputs------*/
int LS = 2; // left sensor
int RS = 3; // right sensor

/*-------definning Outputs------*/
int LM1 = 4; // left motor
int LM2 = 5; // left motor
int RM1 = 6; // right motor
int RM2 = 7; // right motor

/*-------PWM ควบคุมความเร็วมอเตอร์-----*/
int PWM1 = 10; // PWM left motor
int PWM2 = 11; // PWM right motor
int SPEED = 90; // Speed PWM สามารถปรับความเร็วได้ถึง 255

void setup()
{
pinMode(LS, INPUT);
pinMode(RS, INPUT);
pinMode(LM1, OUTPUT);
pinMode(LM2, OUTPUT);
pinMode(RM1, OUTPUT);
pinMode(RM2, OUTPUT);
pinMode(PWM1, OUTPUT);
pinMode(PWM2, OUTPUT);
}

void loop()
{

if (!(digitalRead(LS)) && !(digitalRead(RS))) // Move Forward
{
analogWrite(PWM1, SPEED);
digitalWrite(LM1, HIGH);
digitalWrite(LM2, LOW);
analogWrite(PWM2, SPEED);
digitalWrite(RM1, HIGH);
digitalWrite(RM2, LOW);
}

if (!(digitalRead(LS)) && digitalRead(RS)) // Turn right
{
digitalWrite(LM1, LOW);
digitalWrite(LM2, LOW);
analogWrite(PWM2, SPEED);
digitalWrite(RM1, HIGH);
digitalWrite(RM2, LOW);
}

if (digitalRead(LS) && !(digitalRead(RS))) // turn left
{
analogWrite(PWM1, SPEED);
digitalWrite(LM1, HIGH);
digitalWrite(LM2, LOW);
digitalWrite(RM1, LOW);
digitalWrite(RM2, LOW);
}

if (digitalRead(LS) && digitalRead(RS)) // stop
{
digitalWrite(LM1, LOW);
digitalWrite(LM2, LOW);
digitalWrite(RM1, LOW);
digitalWrite(RM2, LOW);
}

}

วีดีโอผลลัพธ์การทำงานของ หุ่นยนต์เดินตามเส้น Arduino

อุปกรณ์หุ่นยนต์ Arduino