Vuur jaag robot: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

In hierdie projek gaan ons 'n brandblusrobot skep wat 'n vlam jaag en dit blus deur lug uit 'n waaier te blaas.

Nadat u klaar is met hierdie projek, weet u hoe u vlamsensors met PICO moet gebruik, hoe u hul uitsetwaarde moet lees en hoe u daarop moet reageer, en hoe u Darlington -sensors met DC -motors kan gebruik en hoe u dit kan beheer. Dit natuurlik saam met 'n baie koel brandblusrobot.

Voorrade

• PICO
• Vlam sensor
• Klein DC motor
• Klein propeller
• L298N H-brug motorbestuurder
• PCA9685 12-bis 16-kanaals PWM-bestuurder
• 2WD robot onderstelstel
• Mini broodbord
• Springdrade
• Skroewe en moere

Stap 1: Koppel die vlamsensor aan PICO

Kom ons begin met die belangrikste deel van ons brandbestrydingsrobot, naamlik die vermoë om brande op te spoor wanneer dit gebeur. Daarom begin ons met die komponente wat verantwoordelik is vir die opsporing van die brand, maar voordat ons dit doen, laat ons ons 2WD -robotstelstel saamstel, aangesien ons ons robot daarop sal bou.

Ons sal drie vlamsensors in hierdie projek gebruik, en ons sal die robot onafhanklik laat beweeg deur hul lesings te plaas; ons plaas hierdie sensors in die middelste, linker en regterkant van die robot se onderstel. En hulle sal so geplaas word dat hulle die vlambron akkuraat kan vassteek en blus.

Voordat ons begin met die gebruik van die vlamsensors, laat ons praat oor hoe dit werk: vlamsensormodules bestaan hoofsaaklik uit infrarooi ontvanger -LED's wat die infrarooi lig wat deur vlamme uitgestraal word, kan opspoor en die data kan stuur as digitale of analoog ingang, in ons as ons 'n vlamsensor gebruik wat digitale uitset stuur.

Vlam sensor module pin outs:

• VCC: positiewe 5 volt, verbind met PICO se VCC -pen.
• GND: negatiewe pen, verbind met PICO se GND -pen.
• D0: die digitale uitvoerpen, gekoppel aan die gewenste digitale op PICO.

Kom ons koppel dit nou aan ons PICO om ons bedrading en kode -logika te toets om seker te maak dat alles behoorlik werk. Dit is baie maklik om die vlamsensors aan te sluit; verbind die VCC en GND van die sensors onderskeidelik met die VCC en GND van PICO, en koppel dan die uitsetpenne soos volg:

• D0 (regter vlamsensor) → A0 (PICO)
• D0 (middelste vlamsensor) → A1 (PICO)
• D0 (linker vlamsensor) → A2 (PICO)

Stap 2: Kodering van PICO met die vlamsensors

Noudat ons ons vlamsensors aan PICO gekoppel is, laat ons begin met kodering sodat ons weet watter vlamsensor 'n vlam voor het en watter nie.

Kode logika:

• Stel PICO se A0-, A2- en A3 -penne as INPUT -penne
• Lees elke sensor se uitsetwaarde
• Druk elke sensoruitvoerwaarde op die seriële monitor af, sodat ons kan diagnoseer of alles reg werk of nie.

Let asseblief daarop dat ons sensors 'n lae waarde "0" het as hulle vuur aanvoel, en 'n hoë "1" as hulle nie vuur voel nie.

Om u kode te toets, maak u seriële monitor oop en kyk hoe dit verander as u vuur voor het, in vergelyking met wanneer dit gebeur. Die aangehegte beelde bevat die lesings omdat hulle glad nie 'n vlam het nie, en 'n enkele vlam voor die middelste sensor.

Stap 3: Koppel die waaier

Om 'n brandbestrydingsrobot doeltreffend te maak, moet hy die vermoë hê om vuur te bestry, en daarvoor gaan ons 'n waaier skep waarmee ons na die vuur mik en dit kan blus. En ons gaan hierdie waaier skep deur 'n klein DC -motor te gebruik met 'n propeller daarop.

Laat ons dus begin deur ons GS -motors aan te sluit. Gelykstroommotors het 'n hoë stroomverbruik, dus kan ons hulle nie direk aan ons PICO koppel nie, aangesien dit slegs 40 mA per GPIO -pen kan bied, terwyl die motor 100 mA benodig. Dit is die rede waarom ons 'n transistor moet gebruik om dit aan te sluit, en ons sal die TIP122 -transistor gebruik, aangesien ons dit kan gebruik om die stroom wat ons PICO verskaf, te verhoog tot die hoeveelheid wat die motor benodig.

Ons gaan ons GS -motor en 'n eksterne "PLACE HOLDER" -battery byvoeg om die motor die nodige krag te gee sonder om ons PICO te benadeel.

Die GS -motor moet soos volg verbind word:

• Basispen (TIP122) → D0 (PICO)
• Collector pin (TIP122) → DC motor lead "DC motors have not polarities, so it does not matter which lead"
• Stuurpen (TIP122) → GND
• Die DC -motor se leë leiding → Positief (rooi draad) van die eksterne battery

Moenie vergeet om die GND van die battery met die GND van die PICO te koppel nie, asof die stroombaan glad nie werk nie, asof dit nie gekoppel is nie

Die logika van die waaier se kode: die kode is baie eenvoudig; ons verander die kode wat ons reeds moet aanskakel as die waaier van die middelste sensor hoog is, en skakel die waaier af as die middelste sensor se lesing laag is.

Stap 4: Koppel die robotmotors aan

Noudat ons robot brande kan opspoor en dit met 'n waaier kan blus as die vuur direk voor hom is. Dit is tyd om die robot te laat beweeg en dit self voor die vuur te plaas, sodat hy dit kan blus. Ons gebruik reeds ons 2WD -robotstelstel, wat voorsien word van 2 -gerigte DC wat ons gaan gebruik.

Om die gasspoed en rigting van die GS-motor te kan beheer, moet u die motorbestuurder L298N H-brug gebruik, 'n motorbestuurder-module wat die motor se lopende spoed en rigting kan beheer, met die vermoë om die motors te voed van 'n eksterne kragbron.

Die L298N -motorbestuurder benodig 4 digitale insette om die rotasie rigting van die motors te beheer, en 2 PWM insette om die motors se rotasiesnelheid te beheer. Maar ongelukkig het PICO slegs 'n enkele PWM -uitvoerpen wat nie die rigting en snelheid van die motor se rotasie kan beheer nie. Dit is hier waar ons die uitbreidingsmodule PCA9685 PWM -penne gebruik om PICO se PWM te vergroot om aan ons behoeftes te voldoen.

Die bedrading word nou 'n bietjie moeiliker, aangesien ons 2 nuwe motors en 2 modules verbind om dit te beheer. Maar dit sal geen probleem wees as u die skema's en stappe volg nie:

Kom ons begin met die PCA9685 PWM -module:

• Vcc (PCA9685) → Vcc (PICO)
• GND (PCA9685) → GND
• SDA ((PCA9685) → D2 (PICO)
• SCL (PCA9685) → D3 (PICO)

Kom ons koppel die L298N -motorbestuurdermodule:

Kom ons begin deur dit aan ons kragbron te koppel:

• +12 (L298N -module) → Positiewe rooi draad (battery)
• GND (L298N -module) → GND

Om die rotasie rigting van die motors te beheer:

• In1 (L298N -module) → PWM 0 -pen (PCA9685)
• In2 (L298N -module) → PWM 1 -pen (PCA9685)
• In3 (L298N -module) → PWM 2 -pins (PCA9685)
• In4 (L298N -module) → PWM 3 -pins (PCA9685)

Om die motor se rotasiesnelheid te beheer:

• enableA (L298N -module) → PWM 4 -pins (PCA9685)
• enableB (L298N -module) → PWM 5 -pen (PCA9685)

Die motorbestuurder L298N kan 'n gereguleerde +5 volt lewer, wat ons sal gebruik om ons PICO aan te skakel:

+5 (L298N -module) → Vin (PICO)

Moenie hierdie pen aansluit as PICO via USB aangeskakel word nie

Noudat ons alles verbind het, sal ons die robot programmeer om self te beweeg om die vlam direk in die gesig te staar en die waaier aan te skakel.

Stap 5: Voltooi die kode

Noudat ons alles behoorlik verbind het, is dit tyd om dit te kodeer, sodat dit ook werk. En dit is die dinge wat ons wil hê ons kode moet bereik:

As dit vuur reguit vorentoe voel (die middelste sensor voel die vuur), beweeg die robot regs na dit totdat dit die vasgestelde afstand bereik en die waaier aanskakel

As dit vuur aan die regterkant van die robot voel (die regter sensor voel die vuur), draai die robot totdat die vuur reg voor die robot (die middelste sensor) is, en beweeg daarna na dit totdat dit die vasgestelde afstand bereik en skakel die waaier aan

As dit aan die linkerkant van die robot vuur voel, sal dit dieselfde doen as hierbo. Maar dit draai na links in plaas van regs.

En as dit glad nie brand nie, lewer al die sensors 'n HOOGTE waarde, wat die robot stop.

Stap 6: U is klaar

In hierdie projek het ons geleer hoe om sensoruitset te lees en daarvolgens op te tree, hoe om die Darlington -transistor met GS -motors te gebruik en hoe om DC -motors te beheer. En ons het al ons kennis gebruik om 'n brandblusrobot as 'n toepassing te skep. Wat nogal gaaf is x)

Moet asseblief nie huiwer om enige vrae in die kommentaar of op ons webwerf mellbell.cc te vra nie. En soos altyd, hou aan om te maak:)