Autíčko na diaľkové ovládanie: Rozdiel medzi revíziami
Z SensorWiki
(→Analýza a opis riešenia) |
|||
(14 medziľahlých úprav od jedného ďalšieho používateľa nie je zobrazených) | |||
Riadok 4: | Riadok 4: | ||
== Zadanie == | == Zadanie == | ||
− | Mojou úlohou bolo zapojiť, naprogramovať a overiť funkčnosť path following robota ktorý sa vie vyhýbať prekážkam. Na tento projekt som použila dosku Acrob, 6 infračervených TCRT5000 diód, ultrazvukový senzor HC-SR04 a | + | Mojou úlohou bolo zapojiť, naprogramovať a overiť funkčnosť path following robota ktorý sa vie vyhýbať prekážkam. Na tento projekt som použila dosku Acrob, 6 infračervených TCRT5000 diód, ultrazvukový senzor HC-SR04 a dve Paralax Continuous Rotation servá. |
[[Obrázok:ard.jpg|400px|thumb|center|Vývojová doska ACROB.]] | [[Obrázok:ard.jpg|400px|thumb|center|Vývojová doska ACROB.]] | ||
Riadok 12: | Riadok 12: | ||
TCRT5000 sú reflektívne senzory, na doske je napájkovaná vysielacia a prijímacia dióda, ktorá je potiahnutá špeciálnym filmom blokujúcim viditeľné žiarenie. Modul je možné použiť pri detekcií prekážok alebo robotoch sledujúcich čiernu čiaru. | TCRT5000 sú reflektívne senzory, na doske je napájkovaná vysielacia a prijímacia dióda, ktorá je potiahnutá špeciálnym filmom blokujúcim viditeľné žiarenie. Modul je možné použiť pri detekcií prekážok alebo robotoch sledujúcich čiernu čiaru. | ||
− | [[Obrázok:tcrt5000obr.jpg| | + | [[Obrázok:tcrt5000obr.jpg|300px|thumb|center|IR Senzor TCRT5000.]] |
=== HC-SR04 === | === HC-SR04 === | ||
− | Ultrazvukový senzor na meranie vzdialenosti | + | Ultrazvukový senzor na meranie vzdialenosti. |
==== Špecifikácie: ==== | ==== Špecifikácie: ==== | ||
Operačné napätie 3.8 – 5.5 V, | Operačné napätie 3.8 – 5.5 V, | ||
− | + | spotreba 8 mA, | |
− | + | frekvencia ultrazvuku 40 kHz, | |
− | + | maximálna vzdialenosť 300 cm, | |
− | + | minimálna vzdialenosť 1 cm, | |
− | + | presnosťou na 0.3 cm, | |
− | + | trigger puls 10 mikrosekúnd, | |
+ | úhol detekcie 15°. | ||
+ | [[Súbor:hcsr40obr.png|300px|thumb|center|HC-SR40 utrazvukový senzor.]] | ||
+ | |||
+ | === Paralax Continuous Rotation Servo === | ||
+ | Parallax Continuous Rotation Servo je populárny komponent v robotike vďaka svojej schopnosti rotovať o 360 stupňov, čo umožňuje jeho použitie na pohyb robotov. Tento servo motor sa vyznačuje jednoduchosťou ovládania, keďže smer a rýchlosť rotácie je možné riadiť pomocou PWM signálu. Serva tohto typu sú ideálne pre projekty ako mobilné roboty, kde je potrebná nepretržitá rotácia kolies. Poskytuje dostatočný krútiaci moment pre malé a stredne veľké roboty, čím zaručuje spoľahlivý a efektívny výkon. Jeho napájacie napätie je 4,8 až 6 V a poskytuje maximálny krútiaci moment 38 oz-in (2,7 kg-cm) pri 6 V. Rýchlosť otáčania je približne 60 otáčok za minútu (RPM) pri plnom napájaní, čo umožňuje spoľahlivé a plynulé ovládanie v rôznych robotických aplikáciách. | ||
+ | [[Súbor:parcontrot.jpg|300px|thumb|center|Paralax Continuous Rotation Servo.]] | ||
'''Literatúra:''' | '''Literatúra:''' | ||
* [http://ap.urpi.fei.stuba.sk/sensorwiki/index.php/Acrob_technical_description Dokumentácia k doske Acrob] | * [http://ap.urpi.fei.stuba.sk/sensorwiki/index.php/Acrob_technical_description Dokumentácia k doske Acrob] | ||
* [https://www.vishay.com/docs/83760/tcrt5000.pdf TCRT5000 Datasheet] | * [https://www.vishay.com/docs/83760/tcrt5000.pdf TCRT5000 Datasheet] | ||
+ | * [https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/1132204/ETC2/HCSR04.html HC-SR04 Datasheet] | ||
+ | * [https://docs.rs-online.com/870b/0900766b8123f8a1.pdf Paralax Continuous Rotation Servo datasheet] | ||
+ | * [https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf Datasheet ATmega328p] | ||
Riadok 35: | Riadok 44: | ||
Opíšte sem čo a ako ste spravili, ak treba, doplňte obrázkami... | Opíšte sem čo a ako ste spravili, ak treba, doplňte obrázkami... | ||
− | |||
− | |||
Nezabudnite doplniť schému zapojenia! | Nezabudnite doplniť schému zapojenia! | ||
− | |||
=== Algoritmus a program === | === Algoritmus a program === | ||
− | |||
− | |||
− | |||
<tabs> | <tabs> | ||
<tab name="AVR C-code"><source lang="c++" style="background: LightYellow;"> | <tab name="AVR C-code"><source lang="c++" style="background: LightYellow;"> | ||
#include <avr/io.h> | #include <avr/io.h> | ||
+ | #include <util/delay.h> | ||
+ | #include <avr/interrupt.h> | ||
+ | #include <Servo.h> | ||
+ | |||
+ | #define IR_PIN_0 4 // S0 - uplne na pravo (pin D4) | ||
+ | #define IR_PIN_1 5 // S1 (pin D5) | ||
+ | #define IR_PIN_2 6 // S2 (pin D6) | ||
+ | #define IR_PIN_3 7 // S3 (pin D7) | ||
+ | #define IR_PIN_4 8 // S4 (pin D8) | ||
+ | #define IR_PIN_5 11 // S5 (pin D11) | ||
+ | #define IR_PIN_6 12 // S6 (pin D12) | ||
+ | #define IR_PIN_7 13 // S7 (pin D13) | ||
+ | |||
+ | Servo LeftServo; | ||
+ | #define SERVO_PIN_LEFT 9 // lave servo pripojene na pin D9 | ||
+ | |||
+ | Servo RightServo; | ||
+ | #define SERVO_PIN_RIGHT 10 // prave servo pripojene na pin D10 | ||
+ | |||
+ | #define TRIGGER_PIN 2 // (pin D2) | ||
+ | #define ECHO_PIN 3 // (pin D3) | ||
+ | // #define PING_PIN 3 | ||
+ | long duration, distance; | ||
+ | |||
+ | #define FAST 110 | ||
+ | #define SLOW 80 | ||
+ | |||
+ | #define OBSTACLE_DISTANCE_THRESHOLD 8 // vzdialenost prekazky od robota v cm pri ktorej sa jej zacne vyhybat | ||
− | + | void setup() | |
{ | { | ||
− | + | Serial.begin(9600); | |
+ | |||
+ | LeftServo.attach(SERVO_PIN_LEFT); | ||
+ | RightServo.attach(SERVO_PIN_RIGHT); | ||
− | + | pinMode(2, OUTPUT); | |
− | + | pinMode(9, OUTPUT); | |
− | + | pinMode(10, OUTPUT); | |
− | |||
− | + | pinMode(3, INPUT); | |
+ | pinMode(4, INPUT); | ||
+ | pinMode(5, INPUT); | ||
+ | pinMode(6, INPUT); | ||
+ | pinMode(7, INPUT); | ||
+ | pinMode(8, INPUT); | ||
+ | pinMode(11, INPUT); | ||
+ | pinMode(12, INPUT); | ||
+ | pinMode(13, INPUT); | ||
+ | |||
+ | // Povolenie prerusenia pre IR piny | ||
+ | PCICR |= (1 << PCIE2) | (1 << PCIE0); // Povolenie PCIE2 pre piny od PCINT16 do PCINT23 a PCIE0 pre piny od PCINT0 do PCINT7 | ||
+ | PCMSK2 |= (1 << PCINT20) | (1 << PCINT21) | (1 << PCINT22) | (1 << PCINT23); // Povolenie preruseni pre PD4 az PD7 | ||
+ | PCMSK0 |= (1 << PCINT0) | (1 << PCINT3); // Povolenie preruseni pre PB0 a PB3 | ||
+ | sei(); | ||
} | } | ||
− | + | void loop() | |
− | + | { | |
− | + | Serial.print("S: "); | |
+ | Serial.print(digitalRead(IR_PIN_0)); | ||
+ | Serial.print(digitalRead(IR_PIN_1)); | ||
+ | Serial.print(digitalRead(IR_PIN_2)); | ||
+ | Serial.print(digitalRead(IR_PIN_3)); | ||
+ | Serial.print(digitalRead(IR_PIN_4)); | ||
+ | Serial.print(digitalRead(IR_PIN_5)); | ||
+ | Serial.print(digitalRead(IR_PIN_6)); | ||
+ | Serial.println(digitalRead(IR_PIN_7)); | ||
− | + | // pinMode(PING_PIN, OUTPUT); | |
+ | digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW); | ||
+ | delayMicroseconds(2); | ||
+ | digitalWrite(TRIGGER_PIN, HIGH); | ||
+ | delayMicroseconds(5); | ||
+ | digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW); | ||
− | + | // pinMode(PING_PIN, INPUT); | |
− | + | duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH); | |
− | + | distance = (duration*.0343)/2; | |
+ | Serial.print("Distance: "); | ||
+ | Serial.println(distance); | ||
+ | // distance = microsecondsToCentimeters(duration); | ||
− | + | // pohyb | |
+ | if(digitalRead(IR_PIN_3) == 1 || digitalRead(IR_PIN_4) == 1) | ||
+ | { | ||
+ | // dopredu | ||
+ | LeftServo.write(90-SLOW); | ||
+ | RightServo.write(90+SLOW); | ||
+ | } | ||
+ | else if(digitalRead(IR_PIN_5) == 1 || digitalRead(IR_PIN_6) == 1) | ||
+ | { | ||
+ | // dolava | ||
+ | LeftServo.write(90-SLOW); | ||
+ | RightServo.write(90-SLOW); | ||
+ | } | ||
+ | else if(digitalRead(IR_PIN_1) == 1 || digitalRead(IR_PIN_2) == 1) | ||
+ | { | ||
+ | // do prava | ||
+ | LeftServo.write(90+SLOW); | ||
+ | RightServo.write(90+SLOW); | ||
+ | } | ||
+ | else if(digitalRead(IR_PIN_0) == 1) | ||
+ | { | ||
+ | // ostro do prava | ||
+ | LeftServo.write(90+FAST); | ||
+ | RightServo.write(90+FAST); | ||
+ | } | ||
+ | else if(digitalRead(IR_PIN_7) == 1) | ||
+ | { | ||
+ | // ostro dolava | ||
+ | LeftServo.write(90-FAST); | ||
+ | RightServo.write(90-FAST); | ||
+ | } | ||
+ | else if(distance <= OBSTACLE_DISTANCE_THRESHOLD) | ||
+ | { | ||
+ | LeftServo.write(90+FAST); | ||
+ | RightServo.write(90+FAST); | ||
+ | delay(10); | ||
+ | LeftServo.write(90-FAST); | ||
+ | RightServo.write(90-FAST); | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | delay(5); | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | // long microsecondsToCentimeters(long microseconds) | ||
+ | // { | ||
+ | // return microseconds / 29 / 2; | ||
+ | // } | ||
− | |||
+ | </source></tab> | ||
+ | </tabs> | ||
+ | Zdrojový kód: [[Médiá:ProjektMIPS_Kunakova.txt|ProjektMIPS_Kunakova.txt]] | ||
=== Overenie === | === Overenie === | ||
− | |||
− | |||
− | [[Súbor: | + | [[Súbor:robobr1.jpg|300px|thumb|center|Robot na čiare I.]] |
+ | [[Súbor:robobr2.jpg|300px|thumb|center|Robot na čiare II.]] | ||
'''Video:''' | '''Video:''' | ||
− | <center><youtube> | + | <center><youtube>https://youtu.be/5oAotqgNLbw</youtube></center> |
Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte. | Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte. | ||
[[Category:AVR]] [[Category:MIPS]] | [[Category:AVR]] [[Category:MIPS]] |
Aktuálna revízia z 06:16, 14. jún 2024
Záverečný projekt predmetu MIPS / LS2024 - Andrea Kuňáková
Zadanie
Mojou úlohou bolo zapojiť, naprogramovať a overiť funkčnosť path following robota ktorý sa vie vyhýbať prekážkam. Na tento projekt som použila dosku Acrob, 6 infračervených TCRT5000 diód, ultrazvukový senzor HC-SR04 a dve Paralax Continuous Rotation servá.
TCRT5000
TCRT5000 sú reflektívne senzory, na doske je napájkovaná vysielacia a prijímacia dióda, ktorá je potiahnutá špeciálnym filmom blokujúcim viditeľné žiarenie. Modul je možné použiť pri detekcií prekážok alebo robotoch sledujúcich čiernu čiaru.
HC-SR04
Ultrazvukový senzor na meranie vzdialenosti.
Špecifikácie:
Operačné napätie 3.8 – 5.5 V, spotreba 8 mA, frekvencia ultrazvuku 40 kHz, maximálna vzdialenosť 300 cm, minimálna vzdialenosť 1 cm, presnosťou na 0.3 cm, trigger puls 10 mikrosekúnd, úhol detekcie 15°.
Paralax Continuous Rotation Servo
Parallax Continuous Rotation Servo je populárny komponent v robotike vďaka svojej schopnosti rotovať o 360 stupňov, čo umožňuje jeho použitie na pohyb robotov. Tento servo motor sa vyznačuje jednoduchosťou ovládania, keďže smer a rýchlosť rotácie je možné riadiť pomocou PWM signálu. Serva tohto typu sú ideálne pre projekty ako mobilné roboty, kde je potrebná nepretržitá rotácia kolies. Poskytuje dostatočný krútiaci moment pre malé a stredne veľké roboty, čím zaručuje spoľahlivý a efektívny výkon. Jeho napájacie napätie je 4,8 až 6 V a poskytuje maximálny krútiaci moment 38 oz-in (2,7 kg-cm) pri 6 V. Rýchlosť otáčania je približne 60 otáčok za minútu (RPM) pri plnom napájaní, čo umožňuje spoľahlivé a plynulé ovládanie v rôznych robotických aplikáciách.
Literatúra:
- Dokumentácia k doske Acrob
- TCRT5000 Datasheet
- HC-SR04 Datasheet
- Paralax Continuous Rotation Servo datasheet
- Datasheet ATmega328p
Obsah
Analýza a opis riešenia
Opíšte sem čo a ako ste spravili, ak treba, doplňte obrázkami...
Nezabudnite doplniť schému zapojenia!
Algoritmus a program
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <Servo.h>
#define IR_PIN_0 4 // S0 - uplne na pravo (pin D4)
#define IR_PIN_1 5 // S1 (pin D5)
#define IR_PIN_2 6 // S2 (pin D6)
#define IR_PIN_3 7 // S3 (pin D7)
#define IR_PIN_4 8 // S4 (pin D8)
#define IR_PIN_5 11 // S5 (pin D11)
#define IR_PIN_6 12 // S6 (pin D12)
#define IR_PIN_7 13 // S7 (pin D13)
Servo LeftServo;
#define SERVO_PIN_LEFT 9 // lave servo pripojene na pin D9
Servo RightServo;
#define SERVO_PIN_RIGHT 10 // prave servo pripojene na pin D10
#define TRIGGER_PIN 2 // (pin D2)
#define ECHO_PIN 3 // (pin D3)
// #define PING_PIN 3
long duration, distance;
#define FAST 110
#define SLOW 80
#define OBSTACLE_DISTANCE_THRESHOLD 8 // vzdialenost prekazky od robota v cm pri ktorej sa jej zacne vyhybat
void setup()
{
Serial.begin(9600);
LeftServo.attach(SERVO_PIN_LEFT);
RightServo.attach(SERVO_PIN_RIGHT);
pinMode(2, OUTPUT);
pinMode(9, OUTPUT);
pinMode(10, OUTPUT);
pinMode(3, INPUT);
pinMode(4, INPUT);
pinMode(5, INPUT);
pinMode(6, INPUT);
pinMode(7, INPUT);
pinMode(8, INPUT);
pinMode(11, INPUT);
pinMode(12, INPUT);
pinMode(13, INPUT);
// Povolenie prerusenia pre IR piny
PCICR |= (1 << PCIE2) | (1 << PCIE0); // Povolenie PCIE2 pre piny od PCINT16 do PCINT23 a PCIE0 pre piny od PCINT0 do PCINT7
PCMSK2 |= (1 << PCINT20) | (1 << PCINT21) | (1 << PCINT22) | (1 << PCINT23); // Povolenie preruseni pre PD4 az PD7
PCMSK0 |= (1 << PCINT0) | (1 << PCINT3); // Povolenie preruseni pre PB0 a PB3
sei();
}
void loop()
{
Serial.print("S: ");
Serial.print(digitalRead(IR_PIN_0));
Serial.print(digitalRead(IR_PIN_1));
Serial.print(digitalRead(IR_PIN_2));
Serial.print(digitalRead(IR_PIN_3));
Serial.print(digitalRead(IR_PIN_4));
Serial.print(digitalRead(IR_PIN_5));
Serial.print(digitalRead(IR_PIN_6));
Serial.println(digitalRead(IR_PIN_7));
// pinMode(PING_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(TRIGGER_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(5);
digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW);
// pinMode(PING_PIN, INPUT);
duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
distance = (duration*.0343)/2;
Serial.print("Distance: ");
Serial.println(distance);
// distance = microsecondsToCentimeters(duration);
// pohyb
if(digitalRead(IR_PIN_3) == 1 || digitalRead(IR_PIN_4) == 1)
{
// dopredu
LeftServo.write(90-SLOW);
RightServo.write(90+SLOW);
}
else if(digitalRead(IR_PIN_5) == 1 || digitalRead(IR_PIN_6) == 1)
{
// dolava
LeftServo.write(90-SLOW);
RightServo.write(90-SLOW);
}
else if(digitalRead(IR_PIN_1) == 1 || digitalRead(IR_PIN_2) == 1)
{
// do prava
LeftServo.write(90+SLOW);
RightServo.write(90+SLOW);
}
else if(digitalRead(IR_PIN_0) == 1)
{
// ostro do prava
LeftServo.write(90+FAST);
RightServo.write(90+FAST);
}
else if(digitalRead(IR_PIN_7) == 1)
{
// ostro dolava
LeftServo.write(90-FAST);
RightServo.write(90-FAST);
}
else if(distance <= OBSTACLE_DISTANCE_THRESHOLD)
{
LeftServo.write(90+FAST);
RightServo.write(90+FAST);
delay(10);
LeftServo.write(90-FAST);
RightServo.write(90-FAST);
}
delay(5);
}
// long microsecondsToCentimeters(long microseconds)
// {
// return microseconds / 29 / 2;
// }
Zdrojový kód: ProjektMIPS_Kunakova.txt
Overenie
Video:
Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte.