Robot Dikawal Gerakan Menggunakan Arduino: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Robot digunakan dalam banyak sektor seperti pembinaan, ketenteraan, pembuatan, pemasangan, dan lain-lain. Robot boleh bersifat autonomi atau separa autonomi. Robot autonomi tidak memerlukan campur tangan manusia dan boleh bertindak sendiri mengikut keadaan. Robot separa autonomi berfungsi mengikut arahan yang diberikan oleh manusia. Separa autonomi ini dapat dikendalikan dengan alat kawalan jauh, telefon, isyarat, dan lain-lain. Kami sebelum ini membina beberapa robot berasaskan IoT, yang dapat dikendalikan dari pelayan web.

Dalam artikel hari ini, kita akan membina robot kawalan isyarat menggunakan Arduino, MPU6050 Accelerometer, pasangan Transceiver nRF24L01, dan modul pemandu motor L293D. Kami akan merancang robot ini kepada dua bahagian. Salah satunya adalah Pemancar, dan yang lain adalah Penerima. Bahagian pemancar terdiri daripada Arduino Uno, MPU6050 Accelerometer and Gyroscope, dan nRF24L01 sementara bahagian Penerima terdiri daripada Arduino Uno, nRF24L01, dua motor DC, dan pemandu motor L293D. Pemancar akan bertindak jauh untuk mengawal Robot di mana robot akan bergerak mengikut gerak isyarat.

Langkah 1: Komponen Diperlukan

• Arduino Uno (2)
• NRF24L01 (2)
• Motor MPU6050DC (2)
• Modul Pemandu Motor L293D
• Bateri

MPU6050 Accelerometer and Gyroscope Modul sensor MPU6050 adalah Sistem Mikro-Elektro-Mekanik 6-paksi (Accelerometer 3-paksi dan Giroskop 3-paksi) lengkap. Modul sensor MPU6050 juga mempunyai sensor suhu on-chip. Ia mempunyai bas I2C dan antara muka bus A2iliary bus untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler dan peranti sensor lain seperti Magnetometer 3 paksi, Sensor tekanan, dll. Modul sensor MPU6050 digunakan untuk mengukur pecutan, kecepatan, orientasi, anjakan, dan beberapa gerakan lain -parameter yang berkaitan. Modul sensor ini juga mempunyai Digital Motion Processor terbina dalam yang dapat melakukan pengiraan yang kompleks.

Modul Pemancar NRF24L01

nRF24L01 adalah pemancar radio cip tunggal untuk jalur ISM 2.4 - 2.5 GHz di seluruh dunia. Transceiver terdiri daripada synthesizer frekuensi bersepadu, penguat kuasa, pengayun kristal, demodulator, modulator, dan enjin protokol Enhanced ShockBurs. Daya output, saluran frekuensi, dan penyediaan protokol dapat diprogram dengan mudah melalui antara muka SPI. Julat voltan operasi modul Pemancar ini adalah 1.9V hingga 3.6V. Ia mempunyai mod Power Down dan Standby Built-in yang menjadikannya jimat kuasa dan mudah direalisasikan.

Langkah 2: Mengendalikan Robot Dikendalikan Tangan Menggunakan Arduino

Untuk memahami cara kerja kereta kawalan isyarat Arduino ini, mari kita bahagikan projek ini kepada dua bahagian. Bahagian pertama adalah bahagian pemancar (jarak jauh) di mana sensor Accelerometer MPU6050 terus mengirimkan isyarat ke penerima (Robot) melalui pemancar Arduino dan nRF.

Bahagian kedua adalah bahagian Penerima (Robot car) di mana penerima nRF menerima data yang dihantar dan menghantarnya ke Arduino, yang selanjutnya memprosesnya dan menggerakkan robot dengan sewajarnya.

Sensor Accelerometer MPU6050 membaca koordinat X Y Z dan menghantar koordinat ke Arduino. Untuk projek ini, kita hanya memerlukan koordinat X dan Y. Arduino kemudian memeriksa nilai koordinat dan menghantar data ke pemancar nRF. Data yang dihantar diterima oleh Penerima nRF. Penerima menghantar data ke Arduino pihak penerima. Arduino menyampaikan data ke IC Pemandu Motor dan pemandu motor memutar motor ke arah yang diperlukan.

Langkah 3: Rajah Litar

Robot Tangan Gesture yang dikendalikan ini menggunakan perkakasan Arduino terbahagi kepada dua bahagian

1. Pemancar
2. Penerima

Langkah 4: Litar Pemancar untuk Kereta Terkawal Arduino Gesture

Bahagian pemancar projek ini terdiri daripada MPU6050 Accelerometer and Gyroscope, nRF24L01Transceiver, dan Arduino Uno. Arduino secara berterusan mendapatkan data dari MPU6050 dan menghantar data ini ke pemancar nRF. Pemancar RF menghantar data ke persekitaran.

Langkah 5: Litar Penerima untuk Kereta Terkawal Arduino Gesture

Bahagian penerima robot kawalan isyarat ini terdiri daripada Arduino Uno, nRF24L01 Transceiver, 2 motor DC, dan modul pemandu Motor. Penerima NRF24L01 menerima data dari pemancar dan menghantarnya ke Arduino. Kemudian mengikut isyarat yang diterima, Arduino menggerakkan motor DC.

Langkah 6: Penjelasan Program

Untuk robot kawalan Gesture menggunakan Arduino, kod lengkap boleh didapati di sini. Di bawah ini kami menerangkan program demi baris.

Program Sampingan Pemancar

Dalam program ini, Arduino membaca data dari MPU6050 dan mengirimkannya ke pemancar nRF 24L01.

1. Mulakan program dengan menambahkan fail perpustakaan yang diperlukan. Anda boleh memuat turun fail perpustakaan dari pautan yang diberikan.

SPI.h

nRF24L01.h

Wire.h

MPU6050.h

2. Kemudian tentukan pemboleh ubah untuk data Giroskop dan Accelerometer MPU6050. Di sini hanya data Accelerometer yang akan digunakan.

3. Tentukan alamat paip Radio untuk pin komunikasi dan pemancar nRF CN dan CSN.

4. Di dalam fungsi setup void (), mulakan monitor bersiri. Dan juga memulakan komunikasi wayar dan radio. radio.setDataRate digunakan untuk menetapkan kadar penghantaran data.

5. Baca data sensor MPU6050. Di sini kita hanya menggunakan data pecutan arah X dan Y.

6. Akhirnya, hantarkan data sensor menggunakan fungsi radio.write.

Program Sampingan Penerima

1. Seperti biasa, mulakan program dengan memasukkan fail perpustakaan yang diperlukan.

2. Tentukan alamat paip Radio untuk pin komunikasi dan pemancar nRF CN dan CSN.

3. Tentukan pin motor DC kiri dan kanan.

4. Sekarang periksa sama ada radio tersedia atau tidak. Sekiranya ada, maka baca datanya.

5. Sekarang bandingkan data yang diterima dan pandu motor mengikut keadaan.

Langkah 7: Menguji Robot Dikendalikan Tangan Menggunakan Arduino

Setelah perkakasan siap, sambungkan Arduinos sisi pemancar dan penerima ke komputer riba anda dan muat naik kodnya. Kemudian gerakkan pecutan MPU6050 untuk mengawal robot Kereta.

Kerja lengkap robot kawalan Gesture boleh didapati dalam video.