آردوینو Arduinoپروژه های آردوینو

پروژه ربات جاروبرقی هوشمند با آردوینو و التراسونیک

سلام. پروژه ربات جاروبرقی هوشمند با آردوینو و التراسونیک را آماده کردیم.

آموزش ساخت ربات تمیز کننده منزل با آردوینو

در این پروژه آردوینو ما یک ربات جارو برقی را میسازیم که به ما در تمیز و مرتب نگهداشتن خانه و محل کار کمک میکند. این ربات چهار چرخ به صورت هوشمند میتواند از برخورد با موانع و دیوار جلوگیری کند. این ایده توسط جاروبرقی معروف Robot Roomba الهام گرفته شده است که در تصویر زیر نشان داده شده است.

جاروبرقی Robot Roomba

مدار ربات جاروبرقی هوشمند با آردوینو

در تصویر زیر شماتیک مدار این پروژه را مشاهده میکنید. این مدار ساده است و توضیحات آن در پایین آورده شده است.

شماتیک مدار پروژه ربات تمیز کننده سطوح

برای یادگیری کامل آردوینو (برنامه نویسی حرفه ای، ارتباط با اندروید، ساخت ربات) ، روی دوره آموزش آردوینو کلیک کنید.

همچنین اگر میخواهید الکترونیک را با فیلم های آموزشی یاد بگیرید، روی دوره آموزش الکترونیک کلیک کنید.

انتخاب میکروکنترلر یک کار بسیار مهم است، زیرا این کنترلر به عنوان مغز ربات شما عمل خواهد کرد. بیشتر پروژه های این چنینی با آردوینو و رزبری پای ساخته میشود.در این پروژه ما از یک برد آردوینو Uno استفاده میکنیم.

همانطور که در تصاویر پایین میبینید ما یک سنسور اولتراسونیک را به جلو و دو سنسور IR را در دو طرف روبات نصب کرده ایم.

حسگر اولتراسونیک از دو دایره تشکیل شده است که یکی از آنها برای ارسال سیگنال و دیگری برای دریافت اشعه استفاده می شود. مدت زمان انتقال و برگشت توسط میکروکنترلر محاسبه می شود. اکنون از آنجا که زمان و سرعت صدا مشخص است می توان فاصله را با فرمول های زیر محاسبه کرد.

فاصله = زمان x سرعت صدا / 2

مقدار تقسیم بر 2 میشود زیرا در ابتدا فاصله رفت و برگشت حساب میشود و با تقسیم کردن بر دو فقط فاصله ارسال موج محاسبه میوشد.

نحوه کار سنسور التراسونیک

موتورهای بسیار زیادی در زمینه رباتیک استفاده می شود که بیشترین استفاده مربوط موتورهای استپر و سروو است. از آنجا که این پروژه هیچگونه محرک پیچیده ای ندارد، ما از یک موتور معمولی PMDC استفاده خواهیم کرد. باتری ما حجیم و سنگین است از این رو ما از چهار موتور برای رانندگی ربات استفاده می کنیم که هر چهار موتور یکسان هستند.

سخت ترین کار در هنگام ساختن روبات تهیه شاسی ربات ما است. مشکل در دسترسی ابزار و مواد است. شما میتوانید از اکریلیک ، چوب یا قطعات چاپ شده سه بعدی استفاده کنید.

مدار ربات تمیز کننده سطوح

انتخاب ظرفیت باتری باید آخرین بخش کار ما باشد زیرا صرفاً به شاسی و موتورهای شما بستگی دارد. در اینجا باتری ما باید جاروبرقی را هدایت کند که در حدود 3-5A نیاز داریم. از این رو به باتری سنگینی احتیاج خواهیم داشت. در اینجا ما از SLAB 12V 20Ah SLAB استفاده میکنیم اما شما میتوانید هر طوری که میخواهید این ربات و موتور هایش را تغذیه کنید.

همچنین اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید

پیشنهاد میکنم پروژه ربات تمیز کننده سطح با آردوینو را مشاهده کنید.

مطلب پیشنهادی:  روشن کردن LED با دکمه در لب ویو LabVIEW

قطعات مورد نیاز

  1. ورق های چوبی برای شاسی
  2. سنسور مادون قرمز 
  3. سنسور التراسونیک
  4. جاروبرقی با جریان DC
  5. آردوینو Uno
  6. باتری 12 ولت 20 آمپر
  7. آی سی درایور موتور (L293D)

جاروبرقی DC

از آنجا که ربات ما بر روی سیستم 12V 20Ah DC کار می کند. جاروبرقی ما باید یک جاروبرقی 12 ولت DC باشد.

جاروبرقی با آردوینو

درایور موتور (L293D)

درایور موتور یک ماژول واسطه بین آردوینو و موتور است.استفاده از درایور موتور به این دلیل است که میکروکنترلر Arduino قادر نخواهد بود جریان مورد نیاز موتور را تأمین کند و فقط می تواند 40 میلی آمپر را تأمین کند، از این رو کشیدن جریان بیشتر از آرردوینو باعث می شود تا به طور دائمی به آن آسیب برسد.  ما از IC Driver Motor L293D استفاده خواهیم کرد که قادر به تامین حداکثر 1A است، از این رو این درایور اطلاعات را از Arduino دریافت می کند و موتور را مطابق دستورات انجام می دهد.

تست ربات و درایور موتور

کد کامل پروژه در انتهای صفحه در فایل دانلودی قرار داده شده است. توصیه می شود قبل از اتصال سنسورها ، یکبار درایور موتور و موتور ربات خود را با کد زیر تست کنید.

void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(9,OUTPUT);
pinMode(10,OUTPUT);
pinMode(11,OUTPUT);
pinMode(12,OUTPUT);
}

void loop()
{
delay(1000);
Serial.print("forward");
digitalWrite(9,HIGH);
digitalWrite(10,LOW);
digitalWrite(11,HIGH);
digitalWrite(12,LOW);
delay(500);
Serial.print("backward");
digitalWrite(9,LOW);
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,LOW);
digitalWrite(12,HIGH);
}

اگر همه چیز خوب کار کرد ، می توانید سنسورها و آردوینو را همانطور که در شماتیک مدار نشان داده شده است وصل کنید و کد کامل را در Arduino بارگذاری کنید.

موارد موجود در فایل : سورس کامل ، شماتیک ها

دانلود فایل های پروژه

میخواهید برنامه نویسی STM32 را یاد بگیرید؟

دوره آموزش STM32

میخواهید الکترونیک را یاد بگیرید؟

دوره آموزش الکترونیک
دوره آموزش آردوینو

میخواهید آردوینو را به صورت پروژه محور یاد بگیرید؟ برای مشاهده توضیحات روی دوره مورد نظر کلیک کنید

محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید) سعی میکنم تمام نظرات را پاسخ دهم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *