Как сделать самодвижущийся вездеход с эхолокатором

Продолжаем тему игрушечных вездеходов с Arduino. Мы уже делали с вами вездеход на радиоуправлении со смартфона по Bluetooth. Теперь сделаем вездеход, который ездит сам, объезжает препятствия, а также сигнализирует "фарами" о повороте или остановке.

Вам понадобится

• - Arduino UNO или аналог;
• - ультразвуковой дальномер (ultrasonic module) HC-SR04 или аналог;
• - драйвер двигателя L9110S или аналог;
• - гусеничная платформа для танка Pololu Zumo или аналог;
• - кусок стеклотекстолита по размеру платы Ардуино или шилд для прототипирования;
• - 2 электродвигателя, подходящие к выбранному шасси;
• - 2 белых светодиода (передние "фары"), 2 красных светодиода (задние "фары") и 4 резистора 180-220 Ом;
• - батарейки (1 "Крона" или 4-6 пальчиковых);
• - соединительные провода;
• - паяльник;
• - компьютер;
• - крепёж - 6-10 болтов М2,5, шайбы, гайки к ним.

Инструкция

1. Первым делом соберём платформу. В одной из предыдущих статей мы подробно рассматривали, как сделать шасси игрушечного вездехода. Здесь действия будут точно такими же. Поэтому подробно останавливаться на этом не будем. Собранные шасси для вездехода с установленной на них платой Arduino показаны на фото.
   
2. Теперь очередь за электроникой. Сначала рассмотрим схему соединений. Обратите внимание, что все светодиоды подключаются через резисторы номиналом около 200 Ом. Эхолокатор подключается к двум произвольным цифровым пинам Ардуино и питанию +5В. Подключение драйвера двигателей к Ардуино и к двигателям видно на схеме. Если есть какие-то неясности - почитайте прошлую статью, где мы рассматривали это подробнее, или задавайте вопросы в комментариях.
   
3. Соберём по вышеприведённой схеме сердце и мозг нашего игрушечного вездехода. Можно смонтировать всё на монтажной плате - это намного удобнее для монтажа и возможных будущих модификаций. На фото электронные компоненты размещены на специальном шилде для прототипирования для Ардуино Уно. Эхолокатор смотрит прямо по курсу движения вездехода. Задние светодиоды будут имитировать стоп-сигнальные фары, передние, соответственно - передние фары.
   
4. Время написать программу управления нашим вездеходом. Код скетча (программы для Ардуино) показан на иллюстрации.
   Основной нюанс в этом скетче - работа с эхолокатором. Суть в том, что мы посылаем короткий импульс - триггер, измеряем время задержки эха - отражения, и по времени задержки определяем расстояние до цели. Если расстояние будет меньше заданного (в скетче - 20 см), то вездеход объезжает его.
   Алгоритм управления двигателями мы рассматривали в предыдущей статье. При повороте вездеход будет включать "поворотники", при остановке - стоп-сигнал. При обнаружении препятствия будут включаться передние фары, и вездеход будет объезжать его. Чтобы вездеход был более "интеллектуальным", зададим ему произвольное направление объезда препятствий.
   Комментарии в коде поясняют всю программу более подробно.
   
5. "Заливаем" скетч в Ардуино (мы уже рассматривали в прошлых статьях несколько вариантов как загрузить программу в Arduino). Подключаем шилд с электронными компонентами вездехода к плате Ардуино. Подаём питание. И смотрим, как наш вездеход "оживает".