Самодельный робот-автомобиль

Вы можете легко построить свой собственный робот-автомобиль с несколькими электронными частями, микроконтроллером Arduino и программированием на C. Даже если вы никогда раньше не занимались подобным проектом «сделай сам», воспользуйтесь возможностью попрактиковаться в пайке и ознакомиться с базовым кодом. Это руководство проведет вас через процесс создания автомобиля-робота.

Сборка шасси

1 Вам понадобятся следующие материалы, чтобы построить машину-робот. Если вы не уверены, какого размера должен быть каждый компонент, прочитайте эти инструкции, чтобы понять, как они сочетаются друг с другом:
Два мотора
Два колеса
Плата микроконтроллера Arduino (Arduino Uno — хороший выбор для начинающих)
Экран драйвера двигателя или схема управления двигателем (встречается в игрушечных машинках с дистанционным управлением)
Держатель батареи и батареи 6 вольт (например, четыре батареи AA)
Шасси: лист акрила или оргстекла размером примерно 6,5 х 4,5 дюйма (16,5 х 11,5 см)

2 Прикрепите колеса и моторы к шасси. Накрутите каждое колесо на один из моторов. Приклейте двигатель к шасси горячим клеем следующим образом:
Отметьте два места рядом с одним концом шасси друг напротив друга.

Приклейте по одному мотору в каждом месте на верхней стороне корпуса. Убедитесь, что колесо висит над краем, чтобы оно могло катиться по земле.

3 Приклейте держатель для батареек. Добавьте каплю горячего клея на верхнюю часть корпуса между колесами. Нажмите на держатель батареи здесь и дайте установить.

4 Подсоедините схему драйвера двигателя. Расположите цепь драйвера двигателя рядом с одной стороной корпуса так, чтобы провода свисали с края.

5 Расположите Ардуино. Приклейте Arduino к шасси, спрятанному напротив схемы драйвера. При размещении убедитесь, что у вас есть доступ к разъему для подключения Arduino к компьютеру.

Электропроводка

1 Отрежьте четыре отрезка проволоки. Вам понадобится четыре куска изолированного провода с зачищенными концами. Сначала прочтите этот раздел, чтобы узнать, как подключается каждый провод, чтобы вы могли отрезать каждый из них до нужной длины. Как правило, каждый провод должен иметь длину около 5 дюймов (13 см).

2 Припаяйте два провода к одному двигателю. Припаяйте по одному проводу к каждому из двух контактов двигателя.

3 Припаяйте другие концы к драйверу двигателя. Найдите контакты двигателя на схеме драйвера двигателя, которые помечены m1 и m2 . Припаяйте к этим контактам другие концы двух проводов.

4 Повторите для другого двигателя. Припаяйте два других провода к двум контактам на втором двигателе. Припаяйте другие концы этих проводов к контактам драйвера, обозначенным m3 и m4.

5 Подсоедините держатель батареи. Держатель батареи должен иметь два прикрепленных провода, один положительный (красный) и один отрицательный (черный). Соедините их следующим образом:
Подключите положительный провод к контакту Vin на Arduino.
Подключите отрицательный провод к контакту Gnd (земля) на Arduino.

6 Подключите цепь драйвера двигателя. Драйвер двигателя также имеет два провода. Подключите их к Arduino, соприкасаясь с проводами от держателя батареи:
Подключите положительный контакт схемы драйвера двигателя к контакту Vin на Arduino.
Подключите контакт Gnd на схеме драйвера двигателя к контакту Gnd на Arduino.
Если у вас возникли трудности с идентификацией контактов Arduino, найдите онлайн-руководство для вашей модели.

Настройка управления цепью Rx

1 Поймите процесс. Хак в этом разделе позволяет Arduino управлять двигателями напрямую, без внешнего драйвера двигателя. Показанная здесь диаграмма представляет ИС (интегральную схему) в цепи драйвера двигателя. Этот участок требует тщательной пайки. Работайте медленно и методично.

2 Отрежьте четыре провода одинаковой длины. Они соединят Arduino и схему драйвера двигателя.

3 Припаяйте провода. Припаяйте каждый провод к одному контакту на интегральной схеме. Будьте осторожны, чтобы не коснуться второго штифта. Паять следующим образом:
Припаяйте один провод к ЛЕВОМУ контакту, показанному на схеме контактов микросхемы. ЛЕВАЯ булавка 7-я сверху.
Припаяйте провод к ПРАВОМУ контакту, показанному на схеме контактов микросхемы. ПРАВЫЙ штифт — 6-й сверху, чуть выше «левого».
Припаяйте провод к контакту BACKWARD, показанному на схеме контактов микросхемы. Контакт НАЗАД — это 10-й контакт, точно противоположный «левому».
Припаяйте провод к контакту FORWARD, показанному на схеме контактов микросхемы. Флажок ВПЕРЕД находится чуть выше «назад», точно напротив «право».

4 Подсоедините провода к Arduino. Стараясь не перепутать провода, подключите каждый из них к Arduino следующим образом:
Подключите ЛЕВЫЙ провод к контакту 5 Arduino.
Подсоедините ПРАВЫЙ провод к контакту 6.
Подсоедините ОБРАТНЫЙ провод к контакту 9.
Подключите провод вперед к контакту 10.

5 Проверьте свою проводку. Внимательно осмотрите всю свою проводку. Убедитесь, что нет непреднамеренных соединений, вызывающих короткое замыкание.

Программирование автомобиля

1 Подключить Ардуино к компьютеру. Подключите схему Arduino к компьютеру. Откройте программное обеспечение Ардуино. Это позволяет вам программировать движения вашего автомобиля.
Программное обеспечение Arduino доступно бесплатно в Интернете.

2Загрузите следующий код. Введите следующую программу в Arduino. После завершения загрузите его в свою схему. Этот код заставит вашу машину двигаться вперед в течение 5 секунд, повернуть направо и двигаться вперед еще на 5 секунд:

int Fmotor=10;// initialize all the motors
int Bmotor=9;
int Rmotor=6;
int Lmotor=5;

void setup() { // put your setup code here, to run once:
pinMode( Fmotor,OUTPUT);// set them as outputs
pinMode( Bmotor,OUTPUT);
pinMode( Lmotor,OUTPUT);
pinMode( Rmotor,OUTPUT);

}

void loop() { // put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(Fmotor,HIGH);// code for making the car go straight
digitalWrite(Lmotor,HIGH);
digitalWrite(Rmotor,LOW);// NEVER SET A MOTOR HIGH ON BOTH PINS
digitalWrite(Bmotor,LOW);
delay(5000);
digitalWrite(Rmotor,HIGH);// Take a right turn
digitalWrite(Lmotor,LOW);
digitalWrite(Bmotor,LOW);
digitalWrite(Fmotor,HIGH);
delay(800);
digitalWrite(Fmotor,HIGH);// code for making the car go straight
digitalWrite(Lmotor,HIGH);
digitalWrite(Rmotor,LOW);
digitalWrite(Bmotor,LOW);
delay(5000);
}

3 Заводить машину. Установите автомобиль на ровной поверхности. Вставьте батарейки и наблюдайте! Если на держателе аккумулятора есть переключатель, щелкайте им, чтобы включать и выключать автомобиль.
Вы можете добавить свой собственный переключатель, подключив положительный провод держателя батареи к центральному контакту переключателя SPST (однополюсный однопозиционный). Подключите другой контакт переключателя к контакту Vin на Arduino.

4 Поиграйтесь с кодом. Измените значения в коде и загрузите новую программу, чтобы изменить поведение вашего автомобиля. Попробуйте изменить числа после «задержки» или посмотрите, что произойдет, если вы измените НИЗКИЙ уровень на ВЫСОКИЙ или наоборот. Просто следите за тем, чтобы оба контакта одного двигателя не устанавливались на ВЫСОКИЙ уровень одновременно.