space
space
space
 
พฤศจิกายน 2559
 
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930 
space
space
6 พฤศจิกายน 2559
space
space
space

การสร้าง หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง Arduino เวอร์ชั่น ประหยัด








การทำงานหุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวางของเวอร์ชั่นนี้  คือ เมื่อ หุ่นยนต์พบสิ่งกีดขวาง จะถอยหลัง แล้ว เลี้ยวหลบไปทางซ้ายเสมอ หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง Arduino เวอร์ชั่น ประหยัด 
อุปกรณ์ที่ต้องใช้ก็คือ

  1. 2WD Smart Robot Car Chassis Kits

     2. Arduino UNO R3 - Made in italy

     3. เซนเซอร์ Ultrasonic Module HC-SR04

     4. Mounting Bracket for HC-SR04 Ultrasonic Module แบบยาว

     5. Motor Drive Module L298N

     6. สาย Jumper Female to Male ยาว 20cm.

     7. สาย Jumper Male to Male ยาว 20cm.

     8. รางถ่านแบบ 18650 ใส่ถ่าน 2 ก้อน

     9. แบตเตอรี่ลิเธียม 18650 จำนวน 2 ก้อน

     10. เสารองแผ่นพีซีบีโลหะแบบเหลี่ยม 6 mm


 เริ่มต้นด้วยการ ประกอบ 2WD Smart Car Robot Chassis Kits


เชื่อมต่อ รางถ่าน 18650 กับ Motor Drive Module L298N
และ Motor Drive Module L298N กับ Arduino UNO R3

ภาพต่อวงจรทั้งหมดตามรูป



หมายเหตุ : ที่ Motor Drive Module L298N ถ้ามี Jumper อยู่ที่ขา ENA และ ENB ของ บอร์ด L298N  ให้ถอดออก





เชื่อมต่อ Ultrasonic Module HC-SR04 กับ Arduino UNO R3 ดังรูป



NewPing.h  คือไลบรารี่ NewPing เป็น ไลบรารี่ ฟังก์ชัน ที่มีผู้พัฒนาเตรียมพร้อมไว้ให้เราแล้ว โดยให้ไปดาวน์โหลด ไลบรารี่ NewPing ได้ที่

https://bitbucket.org/teckel12/arduino-new-ping/downloads

เรียนรู้ วิธีเพิ่มไลบรารี่ NewPing และ การทำงานของ Ultrasonic Module HC-SR04 ได้ที่

https://robotsiam.blogspot.com/2016/09/ultrasonic-module-hc-sr04.html


ทดสอบการทำงานของ HC-SR04 โดย เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ Upload โค้ดนี้ ไปยัง บอร์ด Arduino UNO R3


#include

NewPing sonar(10, 11);

 long inches;

 void setup() {

 Serial.begin(9600);
}

 void loop() {
delay(50);

 inches = sonar.ping_in();

 Serial.print(inches);
Serial.print(' in.');
Serial.print('n');

 }



เมื่อ Upload เสร็จ ให้เปิด Serial Monitor ขึ้นมา โดยไปที่  Tools -> Serial Monitor
ทดสอบการทำงาน เซนเซอร์ HC-SR04 กับ Arduino UNO R3 โดย ทดลอง เอามือ หรือ วัตถุอื่นๆ เคลื่อนไหว ขึ้นลง หน้าจุดรับสัญญาณ อัลตร้าโซนิค HC-SR04


ที่ Serial Monitor จะแสดงค่า ระยะความห่างของมือเรากับ HC-SR04 หน่วยเป็น นิ้ว (inch) ตามที่เราเครื่อนไหว แสดงว่า โมดูลอัลตร้าโซนิค HC-SR04 ของเรา นั้นพร้อมใช้งานแล้วครับ



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 ใส่ แบตเตอรี่ลิเธียม 18650 จำนวน 2 ก้อน ไปที่ รางถ่าน และ ตรวจสอบขั้วของแบตเตอรี่ ใส่ถุกต้องหรือไม่  และ หาอุปกรณ์ที่สามารถยกตัวรถ 2WD smart car chassis ขึ้นแล้ว หรือใช้มือยกไว้ โดยล้อไม่แตะพื้น เพือทดสอบการหมุนของล้อว่าถูกต้องหรือไม่




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 รถจะเคลื่อนไปข้างหน้า-ถอยหลัง แล้ว เลี้ยวซ้าย แล้ว จึงกลับสู่ตำแหน่งเดิม



หลังจากนั้นทดสอบ 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

หมายเหตุ : หากต้องการเพิ่มการแสดงผลการทำงาน ของ "หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง" ได้ดังนี้ 

อุปกรณ์ที่ต้องเพิ่มเติมก็คือ

1. หลอดไฟ LED สีเขียว จำนวน 1 ตัว
2. หลอดไฟ LED สีแดง จำนวน 1 ตัว
3. หลอดไฟ LED สีเหลือง จำนวน 1 ตัว
4. รีซิสเตอร์ 220 Ohm 1/4 Watt 5% จำนวน 3 ตัว

ต่อวงจรเพิ่มดังนี้








เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ 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);

   pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(12, OUTPUT);
  pinMode(13, 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 < 5) {
    analogWrite(enableA, 255);
    analogWrite(enableB, 255);
    digitalWrite(2, LOW);
    digitalWrite(12, LOW);
    digitalWrite(13, HIGH);
    backward(600);
    coast(200);
    turnLeft(600);
    coast(200);

   }
  else if (inches >= 5  and inches < 30 ) {
    forward(1);
    digitalWrite(2, LOW);
    digitalWrite(12, HIGH);
    digitalWrite(13, LOW);

   }
  else {
    forward(1);
    digitalWrite(2, HIGH);
    digitalWrite(12, LOW);
    digitalWrite(13, LOW);
  }
}

 //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);

 }

การแสดงผลของ LED คือ

1. เมื่อไม่มีสิ่งกีดขวาง หรือมีสิ่งกีดขวางในระยะมากกว่า 30 นิ้ว LED สีเขียวจะติด
2. เมื่อมีสิ่งกีดขวางในระยะ 5 - 30 นิ้ว LED สีเหลืองจะติด
3. เมื่อมีสิ่งกีดขวางในระยะ น้อยกว่า 5 นิ้ว LED สีแดงจะติด

วีดีโอผลลัพธ์การทำงานของ โปรเจค หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง Arduino เวอร์ชั่น ประหยัด



อุปกรณ์หุ่นยนต์ Arduino


Create Date : 06 พฤศจิกายน 2559
Last Update : 6 พฤศจิกายน 2559 11:19:27 น. 0 comments
Counter : 1626 Pageviews.
Share

ชื่อ :
Comment :
  *ใช้ code html ตกแต่งข้อความได้เฉพาะสมาชิก
 
space

สมาชิกหมายเลข 3514959
Location :


[ดู Profile ทั้งหมด]

ฝากข้อความหลังไมค์
Rss Feed
Smember
ผู้ติดตามบล็อก : 1 คน [?]



space
space
[Add สมาชิกหมายเลข 3514959's blog to your web]
space
space
space
space
space