كيفية توصيل طاقة الاردوينو بالسيارة. توصيل (طاقة) الاردوينو بالشبكة الداخلية للمركبة (فيديو)

15.04.2019

Arduino عبارة عن منصة عالمية لوحدات التحكم الدقيقة التي يمكنك صنعها بنفسك. هناك العديد من الدروع (بطاقات التوسيع) وأجهزة الاستشعار الخاصة بها. يتيح لك هذا التنوع إنشاء عدد من المشاريع المثيرة للاهتمام التي تهدف إلى تحسين حياتك وزيادة راحتها. مجالات تطبيق المجلس لا حدود لها: الأتمتة، وأنظمة الأمن، وأنظمة جمع البيانات وتحليلها، وما إلى ذلك.

ستتعرف من هذه المقالة على الأشياء المثيرة للاهتمام التي يمكنك القيام بها باستخدام Arduino. ما هي المشاريع التي ستكون مذهلة وأيها ستكون مفيدة؟

ماذا يمكنك أن تفعل مع اردوينو

الروبوت مكنسة كهربائية

تنظيف الشقة مهمة روتينية وغير جذابة، خاصة أنها تستغرق وقتاً. يمكنك حفظه إذا قمت بتفويض جزء من الأعمال المنزلية إلى الروبوت. تم تجميع هذا الروبوت بواسطة مهندس إلكترونيات من سوتشي - ديمتري إيفانوف. من الناحية الهيكلية، اتضح أنها ذات جودة كافية وليست أقل شأنا من حيث الكفاءة.

لتجميعها سوف تحتاج:

1. Arduino Pro-mini أو أي جهاز آخر مماثل ومناسب الحجم...

2. محول USB-TTL إذا كنت تستخدم Pro mini. إذا اخترت Arduino Nano، فلن تكون هناك حاجة إليه. تم تثبيته بالفعل على اللوحة.

3. هناك حاجة إلى برنامج تشغيل L298N للتحكم في محركات DC وعكسها.

4. محركات صغيرة مع علبة التروس والعجلات.

5. 6 أجهزة استشعار للأشعة تحت الحمراء.

6. محرك للتوربين (أكبر).

7. التوربين نفسه، أو بالأحرى المكره من المكنسة الكهربائية.

8. موتور للفرش (صغير).

9. عدد 2 حساس تصادم.

10. 4 × 18650 بطاريات.

11. 2 محولات DC-DC (تعزيز وتنحي).

13. جهاز تحكم لتشغيل (شحن وتفريغ) البطاريات.

يبدو نظام التحكم كما يلي:

وهنا نظام الطاقة:

تتطور هذه المنظفات، والنماذج المصنعة في المصنع لديها خوارزميات ذكية معقدة، ولكن يمكنك محاولة إنشاء تصميم خاص بك لن يكون أقل جودة من نظائرها باهظة الثمن.

قادرة على إنتاج تدفق ضوئي من أي لون، وعادة ما تستخدم مصابيح LED في غلافها الذي يوجد به ثلاث بلورات متوهجة بألوان مختلفة. للتحكم فيها، يتم بيع وحدات تحكم RGB خاصة؛ جوهرها هو تنظيم التيار الموفر لكل لون من ألوان شريط LED، وبالتالي يتم تنظيم شدة توهج كل لون من الألوان الثلاثة (بشكل منفصل).

يمكنك إنشاء وحدة تحكم RGB الخاصة بك باستخدام Arduino، علاوة على ذلك، ينفذ هذا المشروع التحكم عبر البلوتوث.

تُظهر الصورة مثالاً لاستخدام RGB LED واحد. للتحكم في الشريط، ستحتاج إلى مصدر طاقة إضافي بجهد 12 فولت، ثم سيتحكمون في بوابات ترانزستورات التأثير الميداني المضمنة في الدائرة. يقتصر تيار شحن البوابة على مقاومات تبلغ 10 كيلو أوم؛ ويتم تثبيتها بين منفذ Arduino والبوابة، على التوالي معها.

لوحة تحكم تعتمد على الاردوينو والهاتف الذكي

باستخدام وحدة التحكم الدقيقة، يمكنك إنشاء جهاز تحكم عن بعد عالمي يتم التحكم فيه من الهاتف المحمول.

لهذا سوف تحتاج:

اردوينو من أي نموذج.

جهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء TSOP1138؛

الأشعة تحت الحمراء LED؛

وحدة بلوتوث HC-06.

يمكن للمشروع قراءة الرموز من أجهزة التحكم عن بعد في المصنع وحفظ قيمها. وبعد ذلك يمكنك التحكم في هذا المنتج محلي الصنع عبر البلوتوث.

تم تثبيت كاميرا الويب على آلية دوارة. وهو متصل بجهاز كمبيوتر مثبت عليه البرامج. يعتمد على مكتبة رؤية الكمبيوتر - OpenCV (مكتبة رؤية الكمبيوتر مفتوحة المصدر)، بعد أن يكتشف البرنامج وجهًا، يتم نقل إحداثيات حركته عبر كابل USB.

يتحكم Arduino في محرك الآلية الدوارة ويضع عدسة الكاميرا. يتم استخدام زوج من الماكينات لتحريك الكاميرا.

والفيديو يوضح كيفية عمل هذا الجهاز.

إبقاء العين على حيواناتك!

تتمثل الفكرة في معرفة الأماكن التي يتجول فيها حيوانك، الأمر الذي قد يكون مفيدًا للبحث العلمي أو للمتعة فقط. للقيام بذلك، تحتاج إلى استخدام جهاز تعقب GPS. ولكن لتخزين بيانات الموقع على نوع ما من أجهزة التخزين.

في هذه الحالة، تلعب أبعاد الجهاز هنا دورا حاسما، حيث لا ينبغي أن يشعر الحيوان بعدم الراحة منه. لتسجيل البيانات، يمكنك استخدامه للعمل مع بطاقات الذاكرة Micro-SD.

يوجد أدناه رسم تخطيطي للإصدار الأصلي للجهاز.

استخدمت النسخة الأصلية من المشروع لوحة TinyDuino ودروعًا لها. إذا لم تتمكن من العثور على واحدة، فمن الممكن استخدام نسخ صغيرة من Arduino: mini، micro، nano.

تم استخدام عنصر Li-ion منخفض السعة لإمدادات الطاقة. البطارية الصغيرة تدوم حوالي 6 ساعات.انتهى المؤلف بتركيب كل شيء في جرة تيك تاك مقطوعة. ومن الجدير بالذكر أن هوائي نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) يجب أن يشير إلى الأعلى للحصول على قراءات موثوقة للمستشعر.

لص قفل الرمز

لكسر الأقفال المركبة باستخدام الأردوينو، ستحتاج إلى محرك مؤازر ومحرك متدرج. تم تطوير هذا المشروع من قبل الهاكر سامي كامكار. هذا مشروع معقد للغاية. ويظهر تشغيل هذا الجهاز في الفيديو، حيث يشرح المؤلف كافة التفاصيل.

بالطبع، من غير المرجح أن يكون هذا الجهاز مناسبا للاستخدام العملي، لكنه جهاز عرض توضيحي ممتاز.

اردوينو في الموسيقى

على الأرجح أن هذا ليس مشروعًا، ولكنه عرض صغير لكيفية استخدام الموسيقيين لهذه المنصة.

آلة الطبل على اردوينو. ومن الجدير بالملاحظة أن هذا ليس بحثًا عاديًا للعينات المسجلة، ولكنه، من حيث المبدأ، توليد الصوت باستخدام أجهزة "الأجهزة".

تقييمات الأجزاء:

ترانزستور من نوع NPN، على سبيل المثال 2n3904 - 1 قطعة.

المقاوم 1 كيلو أوم (R2، R4، R5) - 3 قطع.

330 أوم (R6) - 1 قطعة.

10 كيلو أوم (R1) - 1 قطعة.

100 كيلو أوم (R3) - 1 قطعة.

مكثف كهربائيا 3.3 فائق التوهج - 1 قطعة.

لكي يعمل المشروع، ستحتاج إلى توصيل المكتبة لتوسيع سلسلة فورييه بسرعة.

هذا مشروع بسيط ومثير للاهتمام إلى حد ما "يمكنك التباهي به لأصدقائك".

3 مشاريع روبوت

تعد الروبوتات واحدة من أكثر المجالات إثارة للاهتمام بالنسبة للمهوسين وأولئك الذين يحبون القيام بشيء غير عادي بأيديهم، قررت أن أختار مجموعة مختارة من العديد من المشاريع المثيرة للاهتمام.

روبوت BEAM على الاردوينو

لتجميع روبوت يمشي بأربعة أرجل، ستحتاج إلى:

لتحريك الأرجل تحتاج إلى محركات مؤازرة، على سبيل المثال، Tower Hobbies TS-53؛

قطعة من الأسلاك النحاسية ذات سمك متوسط (بحيث يمكنها تحمل وزن الهيكل وعدم الانحناء، ولكنها ليست سميكة جدًا، لأنه لا معنى له)؛

متحكم دقيق - AVR ATMega 8 أو لوحة Arduino من أي طراز؛

بالنسبة للهيكل، ينص التصميم على استخدام إطار سينترا. إنه شيء مثل البلاستيك، ينحني إلى أي شكل عند تسخينه.

ونتيجة لذلك سوف تحصل على:

يشار إلى أن هذا الروبوت لا يقود السيارة، بل يمشي، ويمكنه أن يتخطى ويتسلق ارتفاعات تصل إلى 1 سم.

لسبب ما، ذكرني هذا المشروع بالروبوت من الرسوم المتحركة Wall-e. الميزة الخاصة به هي استخدامه لشحن البطاريات. تتحرك مثل السيارة على 4 عجلات.

الأجزاء المكونة لها:

زجاجة بلاستيكية ذات حجم مناسب؛

صداري الأم والأب.

لوحة شمسية بجهد خرج 6 فولت؛

كمتبرع بالعجلات والمحركات والأجزاء الأخرى - سيارة يتم التحكم فيها عن طريق الراديو؛

اثنين من خدمات التناوب المستمر.

اثنين من الماكينات التقليدية (180 درجة)؛

حامل لبطاريات AA و"التاج"؛

مستشعر الاصطدام

مصابيح LED ومقاومات ضوئية ومقاومات ثابتة 10 كيلو أوم - إجمالي 4 قطع ؛

ديود 1n4001.

هذا هو الأساس - لوحة Arduino مع درع أولي.

هذا ما تبدو عليه قطع الغيار - العجلات.

تم تجميع الهيكل تقريبًا وتم تثبيت أجهزة الاستشعار.

جوهر عمل الروبوت هو أنه يذهب إلى النور. يحتاج إلى وفرة للملاحة.

إنها آلة CNC أكثر من كونها روبوتًا، لكن المشروع ممتع للغاية. إنها آلة رسم ذات محورين. فيما يلي قائمة بالمكونات الرئيسية التي يتكون منها:

(DVD) محركات الأقراص المضغوطة - قطعتان؛

2 سائقين لمحركات السائر A498؛

محرك سيرفو MG90S؛

اردوينو أونو؛

مصدر الطاقة 12 فولت ؛

قلم حبر جاف، وعناصر التصميم الأخرى.

يستخدم محرك الأقراص الضوئية كتلًا مزودة بمحرك متدرج وقضيب توجيه يضع الرأس البصري. تتم إزالة المحرك والعمود والعربة من هذه الكتل.

لن تتمكن من التحكم في محرك متدرج بدون معدات إضافية، لذلك يتم استخدام لوحات تشغيل خاصة، ومن الأفضل أن يتم تركيب مشعاع المحرك عليها في وقت البدء أو تغيير اتجاه الدوران.

تظهر عملية التجميع والتشغيل الكاملة في هذا الفيديو.

خاتمة

تغطي هذه المقالة عينة صغيرة فقط من كل ما يمكنك القيام به على هذه المنصة الشهيرة. في الواقع، كل هذا يتوقف على خيالك والمهمة التي حددتها لنفسك.

كل شيء عن الاردوينو والالكترونيات!

اردوينو- علامة تجارية للأجهزة والبرامج لبناء أنظمة أتمتة وروبوتات بسيطة تستهدف المستخدمين غير المحترفين. برمجةيتكون الجزء من غلاف برمجي مجاني (IDE) لكتابة البرامج وتجميعها وبرمجة الأجهزة. المعداتالجزء عبارة عن مجموعة من لوحات الدوائر المطبوعة المجمعة، والتي يتم بيعها من قبل كل من الشركة المصنعة الرسمية والشركات المصنعة التابعة لجهات خارجية. تسمح لك البنية المفتوحة تمامًا للنظام بنسخ أو توسيع خط منتجات Arduino بحرية.

يأتي اسم المنصة من اسم البيت الزجاجي الذي يحمل نفس الاسم في إيفريا، والذي غالبًا ما يزوره مؤسسو المشروع، وهذا الاسم بدوره تم إطلاقه على شرف ملك إيطاليا أردوين من إيفريا.

يمكن استخدام Arduino لإنشاء كائنات أتمتة مستقلة والاتصال بالبرامج الموجودة على جهاز كمبيوتر عبر واجهات سلكية ولاسلكية قياسية

ستوفر هذه المادة مثالاً لكيفية استخدام العديد من أجهزة استشعار درجة الحرارة 18b20 + إضافة العدد المطلوب وإجراء المراقبة عن بعد باستخدام لوحة esp8266 nodemcu وتطبيق blynk. ستكون هذه المادة مفيدة إذا كنت بحاجة إلى أخذ عدة قراءات لدرجة الحرارة عن بعد للمراقبة.

هل تريد أن تلعب ألعاب الفيديو من طفولتك؟ الدبابات، الكونترا، تشيب وديل، سلاحف النينجا... كل هذه الألعاب في انتظارك! ستتعلم من هذا الدليل كيفية تجميع وتكوين وحدة تحكم قديمة بسرعة وسهولة استنادًا إلى كمبيوتر Raspberry Pi الصغير وتجميع محاكيات RetroPie.

ندفة ثلجية تفاعلية بالشكل المناسب تم إنشاؤها بواسطة Arduino Nano. باستخدام 17 قناة PWM مستقلة ومستشعر لمس للتبديل والتأثيرات.

تتكون ندفة الثلج من 30 مصباح LED مجمعة في 17 قطعة مستقلة، والتي يمكن التحكم فيها بشكل منفصل بواسطة متحكم Arduino Nano. يتم التحكم في كل كتلة بواسطة دبوس PWM منفصل، ويقوم بضبط سطوع كل كتلة LED وتأثيراتها بشكل منفصل.

ستكون هذه المقالة عبارة عن تعليمات كاملة لتجميع سيارة روبوت بناءً على مجموعة الروبوت 2wd المستندة إلى لوحة Wi-Fi esp8266 ومحرك الدرع الخاص بها.

في النهاية أيضًا، سيكون هناك برنامج ثابت لهذه اللوحة وإعداد تطبيق للتحكم في الروبوت الخاص بنا عبر الهاتف الذكي باستخدام شبكة Wi-Fi.

في بداية المقال، سيتم تقديم النظرية؛ أقرب إلى المنتصف، سيتم النظر في الممارسة؛ وسنتحدث أيضًا بإيجاز قدر الإمكان عن الأداة، وعن الكيمياء اللازمة في اللحام، وعن الأدوات الإضافية. من أجل الحصول على لحام عالي الجودة حقًا، يجب عليك دراسة كل هذه المشكلات جيدًا، ومعرفة التفاصيل في مكان ما، لكننا سنحاول شرح كل شيء بأكبر قدر ممكن من الوضوح "على الأصابع"، بحيث نضمن لك بعد القراءة قادر على إكمال المهام الموكلة إليه.

أصبحت الساعات المبنية على مصفوفات ESP8266 Nodemcu وmax7219 بكسل تحظى بشعبية كبيرة مؤخرًا على الإنترنت. كل ذلك لأن هذه الساعة سهلة التجميع للغاية، ولها وظائف وإمكانيات واسعة في تحديث الوقت، واستقبال البيانات المتنوعة من الإنترنت وعرض كل هذه البيانات على شريط.

تلقى جهاز تشويش مرسلي البريد العشوائي الشهير المستند إلى لوحة ESP8266 (nodemcu \WEMOS) إصدارًا ثانيًا من البرامج الثابتة مع إصلاحات الأخطاء وتحسينات الواجهة وإضافة وظائف أوسع. جمعت كل هذا وقررت أن أكتب منشورًا. لقد قمت أيضًا بإضافة سجل عمل تفصيلي مع برامج ثابتة مبسطة عبر FLASHER (البرامج الثابتة في 3 نقرات)

ساعة WIFI مع محطة الطقس على ESP8266 ومؤشر المصفوفة على MAX7219

مشروع ساعة مثير للاهتمام وبسيط للغاية مع واجهة ويب تعتمد على لوحة Nodemcu ESP8266 وشاشة MAX7219. ربما يكون الخيار الأفضل للساعة ومحطة الطقس المقترنة التي تستقبل البيانات من الإنترنت!

حقول إضافية

اختبار 1:

تم إنشاء هذا المشروع على لوحة WIFI ESP8266 وهو مصمم للتحكم والمراقبة عبر تطبيق BLYNK على هاتفك الذكي. يمكنك أيضًا إضافة كاميرا IP إلى المشروع (أو استخدام هاتف ذكي قديم مزود بكاميرا كخادم) للمراقبة في الوقت الفعلي عبر IP Webcam Pro عبر عنصر واجهة مستخدم في تطبيق BLYNK، ويتم استخدام محرك متدرج NEMA17 لتزويد التغذية خطوات 1.8 درجة - 200 خطوة دورة كاملة. يقوم المحرك بتدوير البريمة في محول السباكة، حيث تسقط التغذية من القادوس.

لنبدأ بالإمكانيات التي ستفتح أمامك إذا قمت بتوفير تبادل البيانات لاسلكيًا بين لوحتي Arduino:

قراءات عن بعد من درجة الحرارة، وأجهزة استشعار الضغط، وأنظمة الإنذار على أساس أجهزة استشعار الحركة الكهروضوئية، وما إلى ذلك.
يمكنك التحكم ومراقبة الروبوتات لاسلكيًا من مسافة 50 إلى 2000 قدم.
التحكم اللاسلكي ومراقبة المباني في المنازل المجاورة.
إلخ. وما إلى ذلك وهلم جرا. بشكل عام، كل ما يتطلبه أنظمة التحكم والمراقبة اللاسلكية تقريبًا...

وأوضح المحرر: "أنت تفهم، يجب أن تكون مسلية وجديدة ومليئة بالمغامرات المثيرة للاهتمام... حتى لا يتمكن القارئ من تمزيق نفسه".
I. ILF، E. بيتروف "كيف تم إنشاء روبنسون".

من المثير للاهتمام دائمًا البدء في العمل مع Arduino، كما هو الحال مع أي منصة برامج أو أجهزة أخرى، مع بعض المشاريع الحقيقية. في الوقت نفسه، يكتب المبرمجون التعليمات البرمجية التي تعرض "Hello, World"، وتومض مشغلات Arduino بمصباح LED. والجميع سعداء مثل الأطفال.

قررت أن أبدأ بمشروع متقدم، يتضمن الأمل السري المتمثل في إبعاد جيل الشباب عن لعبة Counter-Strike (لم ينجح الأمر).

كما يمكنك أن تتخيل من اسم RoboCar4W، كان المشروع الأول عبارة عن سيارة روبوت بأربع عجلات. عندما بدأت العمل، كان لدي بالفعل خبرة في البرمجة، وكنت أعرف كيفية اللحام منذ وقت طويل، لكنني لم أكن أعرف حتى دبوس Arduino ولم أقرأ الوثائق على الإطلاق. لقد درست كل الحكمة أثناء المسرحية وساعدني Google.

نظرًا لأن المشروع نفسه ليس جديدًا بشكل أساسي، فهناك ما يكفي من الأوصاف المماثلة على الإنترنت، وجميع المكونات معروفة، ولم تكن هناك مفاجآت متوقعة. لذلك، تمت صياغة الفكرة بعبارات أكثر عمومية وكان الهدف الرئيسي هو الانغماس في "عالم الأشياء" باستخدام Arduino كمنصة للنماذج الأولية السريعة. في هذا التأليف، ربما سيتعرف شخص ما على نفسه في بداية رحلته.

تم شراء جميع الأجهزة على موقع ebay، ومن تجربتي الخاصة، أود أن أقول إنه من الأسهل شراء مجموعة أدوات البدء على الفور (ابحث عن Arduino Starter Kit) بدلاً من تجميعها بالتفصيل. نعم، وكل شيء سيصل دفعة واحدة. تقرر عدم إضاعة الوقت في تفاهات، وشراء هيكل عادي، وعجلات عادية، ومحركات عادية، بحيث تكون "باهظة الثمن".

السر الرئيسي للتسوق الناجح على موقع eBay هو الشراء من البائعين ذوي التصنيف العالي وفي نفس الوقت قراءة وصف المنتج بعناية. هناك العديد من المقالات حول هذا الموضوع على الإنترنت.

أي لوحة اردوينو يجب أن أختار؟

أخذت Arduino UNO، هناك العديد من المشاريع مع أوصاف لها. لكن الآن سأختار Arduino Mega 2560، فهو يحتوي على المزيد من المخرجات الرقمية والتناظرية ومتوافق تمامًا مع مشاريع UNO.

وصف عام للمشروع

في عالم تطوير البرمجيات، تسمى هذه أيضًا "متطلبات النظام".

وكانت فكرة المشروع على النحو التالي. النسخة الأولى من السيارة الآلية، والتي تسمى RoboCar4W، يجب أن تقوم بإجراءات بسيطة:

تحرك للأمام، للخلف، قم بالمنعطفات
قياس المسافة إلى العقبات
تكون قادرة على تجنب العقبات المقبلة تلقائيا.

ويجب التحكم بالإصدار الثاني من الجهاز يدويًا عبر البلوتوث من هاتف يعمل بنظام Android.

لتحسين عملك، إليك مشروع RoboCar4W النهائي بأكمله الذي تم تجميعه (هنا بدون Bluetooth).

وهنا شريط فيديو للتجارب البحرية.

في الفيديو الأول، يقوم RoboCar4W بالقيادة في الوضع التلقائي مع تجنب العوائق في إصدارين مختلفين من البرنامج الثابت، أي. رسم تخطيطي، لذلك إذا كان أي شخص هو الأكثر بصرًا ولاحظ أن سلوك الروبوت في حلقات مختلفة يختلف قليلاً.

وفي الفيديو الثاني، يتحرك RoboCar4W باستخدام الأوامر التي يرسلها "السائق" عبر البلوتوث من هاتف محمول يعمل بنظام Android. تم تثبيت برنامج "Bluetooth RC Car" على الهاتف. علاوة على ذلك، إذا كان هناك عائق قريب من الأمام، يتوقف الروبوت، أي. لن تتمكن من ذاكرة الوصول العشوائي لأي شيء (ومع ذلك، يوجد زر "سري" يعطل الوضع الآمن).

وفي الفيديو الثالث، يعرض RoboCar4W برنامجًا تجريبيًا مبرمجًا مسبقًا للقيادة عند المنعطفات. يتم تنشيط البرنامج التجريبي بأمر من نفس الهاتف المحمول الذي يعمل بنظام Android. يقود الروبوت السيارة لفترة من الوقت ويدور.

خوارزمية التحكم في الحركة

ومن الخطأ أن نطلق على طريقتنا اسم "خوارزمية تجنب العوائق" أو "إيجاد المسار". هذه تخصصات رياضية منفصلة، \u200b\u200bرياضيات بحتة. إذا كنت تحب الرياضيات حقًا، فابحث عن العبارات المشار إليها في جوجل، وسيتم تزويدك بمواد للقراءة لمدة ستة أشهر.

في الوقت الحالي، نحن مهتمون بأشياء أبسط بكثير. لذلك، سوف نسميها ببساطة - خوارزمية للتحكم في حركة الروبوت ذي الأربع عجلات. بالطبع نحن نتحدث عن التحكم الآلي دون تدخل بشري.

هذه الخوارزمية البسيطة مكتوبة بالكلمات؛ أما بالنسبة للخوارزميات الأكثر تعقيدًا، فسيتعين عليك (سواء أردت ذلك أم لا) رسم مخططات انسيابية.

نقيس المسافة إلى العائق الذي أمامنا.
إذا كانت هذه المسافة المقاسة أقل من قيمة DST_TRH_BACK (اختصار لعتبة المسافة)، فإننا نتوقف ونقود للخلف أثناء الدوران. نختار اتجاه الانعطاف على النحو التالي: إذا سبق لنا أن استدرنا يسارًا، فإننا نتجه يمينًا والعكس صحيح.
إذا كانت المسافة المقاسة أكبر من DST_TRH_BACK، ولكن أقل من DST_TRH_TURN، فإننا نلتف ببساطة. يتم اختيار اتجاه الدوران بشكل عشوائي.
إذا كانت العقبة بعيدة، فإننا ببساطة نتقدم للأمام.
نكرر كل شيء من البداية.

ما الجيد في امتلاك 4 عجلات وكلها مدفوعة؟ يمكننا تنفيذ (برمجة) عدة أنواع من المنعطفات:

بدوره على نحو سلس. جميع العجلات تدور، ولكن العجلات الموجودة على جانب واحد تدور بشكل أسرع.
نعال الشاطئ. العجلات تدور على جانب واحد فقط.
انعطف على الفور. مثل الجرار، تدور العجلات على أحد الجانبين إلى الخلف وعلى الجانب الآخر إلى الأمام.

في النسخة الثانية من البرنامج، عند التحكم من هاتف أندرويد، يمكن تعطيل الوضع الآمن، عندما يحاول الروبوت تجنب الاصطدامات المباشرة، إذا قمت بالضغط على الزر مرتين في البرنامج

وأعد تشغيله بالضغط عليه مرة واحدة.

ملاحظة مهمة. يتم التحكم في كل المنطق بواسطة Arduino. يعمل Android هنا ببساطة كجهاز تحكم عن بعد للعبة (بدون أدمغة) من وحدة التحكم، وتتمثل مهمته في نقل ضغطات الأزرار (أي الأوامر) بغباء عبر البلوتوث إلى Arduino RoboCar4W.

عناصر

في البداية، تضمنت الآلة محركًا مؤازرًا يقوم بتدوير مقياس المسافة بالموجات فوق الصوتية بزاوية معينة للقياس في ثلاثة اتجاهات. ولكن أثناء الاختبارات، بسبب التعامل مع الإهمال، احترق محرك المؤازرة، لذلك تم الآن تثبيت مستشعر المسافة بشكل صارم أمام السكن.

كل سحابة لها جانب إيجابي، لكن الرسم أصبح أبسط قليلاً.

بالنسبة للمستقبل، قم بشراء أبسط وأرخص محرك سيرفو؛ ليست هناك حاجة إلى طاقة خاصة، ولا حاجة إلى سرعة ودقة الدوران بزاوية معينة، ومن السهل جدًا إتلاف المؤازرة، كما اتضح فيما بعد. سيكون سعر 2 دولار سنغافوري 90 جيدًا.

لذلك تم تقديم مكونات مشروع RoboCar4W مع شرح باللغة الإنجليزية لتسهيل البحث على موقع ebay وما شابه:

اردوينو اونو R3
الهيكل الجاهز ذو الدفع الرباعي منصة روبوت متنقلة هيكل السيارة الذكية متوافق مع Arduino
محركات التيار المباشر (DC) مع الدوران في كلا الاتجاهين - 4 قطع.
العجلات - 4 قطع.
لوحة للتحكم في 4 محركات DC Motor Drive Shield L293D
مقياس المسافة بالموجات فوق الصوتية HC-SR04 مستشعر قياس المسافة بالموجات فوق الصوتية
بطاريات Ni-MH 1.2 فولت - 8 قطع.
حامل صندوق بلاستيك للبطاريات، حامل صندوق البطارية 4 بطاريات AA - 2 قطعة.
نوع البطارية “كرونا” 8.4 فولت – 1 قطعة.
مفتاح تبديل اختياري - مفتاح الطاقة

تم شراء الهيكل ومحركات التيار المستمر والعجلات على الفور كمجموعة وحتى مع تعليمات التجميع.

يمكن استخدام المدخلات التناظرية كمنافذ إدخال/إخراج رقمية. يتم ترقيم دبابيس Arduino المقابلة للمدخلات التناظرية من 14 إلى 19. يشير هذا فقط إلى منافذ Arduino وليس أرقام الدبوس المادية الخاصة بوحدة التحكم الدقيقة Atmega.

ليس عليك الرسم، يمكنك فقط وضع كل شيء في الطاولة. لقد فعلت ذلك مثل هذا.

سيتم شغل الدبابيس D4، D7، D8، D12 في حالة استخدام أي محركات DC أو محركات السائر.

لن يتم شغل الدبابيس D9 (التحكم المؤازر رقم 1) وD10 (التحكم المؤازر رقم 2) إلا في حالة استخدام الماكينات.

اللوحة نفسها للتحكم في محركات Motor Drive Shield L293D لا تشغل دبابيس Arduino.

يتم تكرار دبابيس الطاقة 3.3 فولت و5 فولت والأرض على درع محرك المحرك بكميات كافية. لذلك لا داعي للقلق بشأن نقصها.

إذا كنت لا تزال ترغب في الرسم بشكل جميل، فسوف يساعدك برنامج Fritzing المجاني.

هذه هي النقطة الثانية المهمة جدا. الكثير يعتمد على التغذية. على سبيل المثال، يبدأ محرك سيرفو في استهلاك تيار كبير عند تدوير العمود بزاوية معينة. علاوة على ذلك، إذا تم توصيل المؤازرة بمصدر طاقة Arduino بقدرة 5 فولت، فسيحدث انخفاض في الجهد وتبدأ بقية الدائرة في الفشل، ويمكن حتى إعادة تشغيل Arduino في نفس الوقت.

على أية حال، إذا كنت تستخدم محركات في مركبتك، فمن الضروري استخدام Motor Drive Shield (أو دائرة مماثلة).

لذلك، لدينا 4 محركات تيار مباشر (DC)، ومحرك مؤازر، ولوحة Arduino نفسها والعديد من أجهزة الاستشعار. المحركات هي الأكثر تعطشًا للطاقة، ولكن يمكن تشغيل المستشعرات بنجاح من موصلات لوحة Arduino نفسها، لذلك يكون كل شيء بسيطًا معها. وللتيسير، قمت بتلخيص الأسرة بأكملها في جدول واحد.

	الجهد الموصى به أو النموذجي. الاستهلاك الحالي	الجهد الأقصى	ماذا تخطط لتناول الطعام؟	ملحوظات
لوحة اردوينو UNO R3	7 - 12 فولت، 200 مللي أمبير (متوسط)	6 - 20	"كرونا 9 فولت" ليثيوم أيون 650 مللي أمبير، 8.4 فولت	موصل مع إيجابية في المركز
محرك سيرفو MG-995	5-6 فولت، 0.1 - 0.3 أمبير (الذروة)	4.8 - 7.2	البطاريات (5) قطع. ني-م 1.2 فولت = 6 فولت	يتم توفير الطاقة فقط من مصدر منفصل. إذا قمت بتشغيله مع Arduino، فسوف يحدث خلل في كل شيء. بطاريات الجهد Ni-Mh 4 قطع. * 1.2 فولت = 4.8 فولت غير كافي. يرى البعض أنه لا ينبغي استخدام هذا المؤازرة عند 6 فولت، بل 4.8 فقط
محركات التيار المستمر (4 قطع)	6 - 8 فولت، تيار من 70 مللي أمبير إلى 250 مللي أمبير	3 - 12	بطاريات (5+3) قطعة. ني-م 1.2 فولت = 9.6 فولت	لن تتمكن من تشغيل المحركات بشكل صحيح ببطارية 9 فولت، لذا لا تضيع وقتك (والبطاريات)!
درع محرك المحرك L293D	غير مطلوب	4.5 - 36	غير مطلوب
وحدة بلوتوث HC-0506	3.3 فولت، 50 مللي أمبير	1.8-3.6	من طرف 3.3V للوحة Arduino
مقياس المسافة بالموجات فوق الصوتية HC-SR04	5 فولت، 2 مللي أمبير	5	من طرف 5V للوحة Arduino

لم يكن لدي محول جهد DC/DC متاح. تبين أن Krona 9V ليس مصدر طاقة جيدًا جدًا، لقد حصلت عليه للتو.

لكنني رفضت استخدام بطاريات Li-ion ذات السعة العالية. أولا، بسبب التكلفة العالية، وثانيا، في المتاجر الصينية عبر الإنترنت، من السهل تشغيل المنتجات المقلدة. بتعبير أدق، ليس "سهلا"، ولكن "دائما". بالإضافة إلى ذلك، يتطلب Li-ion معالجة خاصة وهو غير آمن.

لذا، كما نرى من الجدول، نحتاج إلى 3 مصادر طاقة مستقلة:

للوحة الاردوينو وأجهزة الاستشعار.
للمحرك المؤازر.
لـ 4 محركات بتيار مستمر.

أين يمكنني الحصول على الكثير؟ على أية حال، يجب أن يتم تشغيل لوحة Arduino نفسها من مصدر منفصل، لأنه عندما "يتراجع" الجهد الكهربي، على سبيل المثال، بسبب تشغيل المحركات، قد تتم إعادة تشغيل اللوحة أو قد تفشل ببساطة. نستخدم هنا بطارية ذات عامل الشكل Krona 9V، ويجب أن يكون الموصل الذي سيتم توصيله بالاردوينو مزودًا بعلامة "زائد في المنتصف".

بالنسبة للمحرك المؤازر و4 محركات DC، يمكنك الحصول على مصدر طاقة واحد. المشكلة الوحيدة هي أن المحرك المؤازر مصمم لجهد 5-6 فولت (الحد الأقصى 7.2 فولت) وتيار 100 - 300 مللي أمبير (الذروة)، بينما تتطلب محركات التيار المستمر 6 - 8 فولت (الحد الأقصى 12 فولت) وتيار 250 مللي أمبير.

لحل المشكلة، يوجد محولات DC-DC، لكن لم يكن لدي أي منها. ونتيجة لذلك، استخدمت نظام الاتصال "الخاص" الخاص بي (بدون أي دوائر إلكترونية متدرجة، فقط الجهد والتيار الصديق للبيئة!): لقد قمت بتوصيل 8 أجهزة كمبيوتر. بطاريات 1.2 فولت موصولة على التوالي، وقمت بوضع الصنابير في الأماكن الصحيحة، كما هو موضح في الرسم التخطيطي.

ذهب 6V إلى المحرك المؤازر، و 9.6 إلى محركات التيار المستمر. من الواضح أن البطاريات من 1 إلى 5 ستشهد زيادة في الحمل.

للتحكم في المحركات المؤازرة والتيار المستمر، استخدمت Motor Drive Shield ذو 4 قنوات استنادًا إلى شريحة L293D.

يعد تجميع الهيكل النهائي مشكلة صغيرة. لكن لا تعتقد أنه بدون الانتهاء، كل شيء سوف يجتمع على الفور. لذا قم بإعداد ملفات الإبرة الخاصة بك.

ليس من الممكن عادةً توصيل عدة محركات أو محرك سيرفو أو محرك متدرج مباشرة إلى Arduino. نظرًا لأن دبابيس (استنتاجات) Arduino منخفضة التيار. لحل المشكلة، توجد وحدة إضافية للتحكم في محرك الأقراص - Motor Drive Shield استنادًا إلى شريحة L293D، والتي تعد واحدة من أكثر الشرائح شيوعًا المصممة لهذا الغرض. تُعرف شريحة L293D أيضًا باسم H-Bridge.

لقد استخدمت لوحة توفر 4 قنوات اتصال على شريحتين L293D وسجل التحول. متاح على موقع ئي باي مقابل 5 دولارات.

تتميز لوحة وحدة التحكم في القيادة هذه بالخصائص التالية.

L293D Motor Drive Shield متوافق مع Arduino Mega 1280 و2560، UNO، Duemilanove، Diecimila
4 قناة التحكم
قوة المحرك من 4.5 فولت إلى 36 فولت
تيار الحمل المسموح به 600 مللي أمبير لكل قناة، تيار الذروة - 1.2 أمبير
الحماية من الحرارة الزائدة
واجهتان مع مؤقت Arduino دقيق (لن يكون هناك "ارتعاش") لتوصيل المحركات المؤازرة بجهد 5 فولت؛ إذا كانت هناك حاجة إلى جهد أعلى، فيجب إعادة توصيل الطاقة كما هو موضح أدناه
يمكنك التحكم في الوقت نفسه في 4 محركات مبدل تيار مستمر ثنائية الاتجاه أو 2 محرك متدرج و2 محرك مؤازر
4 محركات DC ثنائية الاتجاه، كل منها متصل بحافلة 8 بت لاختيار السرعة الفردية
توصيل ما يصل إلى محركين متدرجين (أحادي القطب أو ثنائي القطب)، أو ملف فردي، أو ملف مزدوج، أو خطوة متناوبة
موصل لتوصيل مصدر خارجي لإمدادات الطاقة المنفصلة لمنطق التحكم والمحركات
زر إعادة تعيين اردوينو
يتم استخدام مكتبة Adafruit AFMotor للتحكم.

يتطلب Motor Drive Shield القليل من التعديل ليتمكن من توصيل أي شيء بعده. لقد قمت بلحام الموصلات اللازمة في الأعلى، وهذا ما حدث.

يمكن توصيل المحركات بمصدر طاقة إضافي للوحة Arduino. هذه هي طريقة الاتصال التي أوصي بها. للقيام بذلك، تحتاج إلى إزالة وفتح العبور، كما هو موضح في الصورة.

في هذه الحالة، يتم تشغيل الاردوينو ويتم تشغيل المحركات بشكل مستقل عن بعضها البعض.

يضيء مؤشر LED الموجود على درع المحرك عندما تكون هناك طاقة للمحركات؛ وإذا لم يكن مضاءً، فلن تعمل المحركات.

مشكلة جديدة.

لا يؤثر موضع وصلة العبور على المحركات المؤازرة؛ حيث ستظل مدعومة بواسطة 5V Arduino. نظرًا لأن الماكينات تستهلك عادةً الكثير من التيار وإذا لم تكن هناك طاقة كافية، فسيبدأ الجهاز بأكمله في الفشل؛ وفي الحالة "الأفضل"، ستفشل الماكينات فقط - ولن تتحول إلى زاوية معينة، أو طوال الوقت من قبل في كل دورة سوف يتحول أولاً إلى 0 درجة، وعندها فقط بزاوية معينة (وإذا كان هناك وقت). ولذلك، أوصي بتشغيل محرك المؤازرة أيضًا من مصدر طاقة إضافي. للقيام بذلك، سيتعين عليك تغيير مخطط الاتصال قليلاً: قم بقضم السلك الموجب (عادةً ما يكون أحمر) من الموصل القياسي وقم بتوصيله مباشرة بالموجب الموجب لمصدر الطاقة.

عند توصيل Motor Drive Shield، لا يتم استخدام الأطراف التناظرية. لا يتم استخدام المنافذ الرقمية 2، 13.

يتم استخدام المسامير أدناه فقط في حالة توصيل واستخدام محركات التيار المستمر أو محركات السائر المناسبة:

D11: محرك DC رقم 1 / محرك متدرج رقم 1 (التنشيط والتحكم في السرعة)
D3: محرك DC رقم 2 / السائر رقم 1 (التنشيط والتحكم في السرعة)
D5: محرك DC رقم 3 / السائر رقم 2 (التنشيط والتحكم في السرعة)
D6: محرك DC رقم 4 / السائر رقم 2 (التنشيط والتحكم في السرعة)

سيتم شغل هذه الأطراف في حالة استخدام أي تيار مستمر/سائر: D4، D7، D8، D12.

لن يتم شغل الدبابيس أدناه إلا إذا تم استخدام الماكينات المقابلة:

D9: التحكم المؤازر رقم 1
D10: التحكم المؤازر رقم 2

للبدء في استخدام Motor Drive Shield، تحتاج إلى تنزيل وتثبيت مكتبة Adafruit AFMotor.

رمز المثال للتحكم في المحركات:

#يشمل // تضمين مكتبة Adafruit #include // قم بتوصيل مكتبة المحرك المؤازر AF_DCMotor (1)؛ // إنشاء كائن محرك، مع تحديد رقم موصل محرك التيار المستمر على لوحة Motor Shielded، واختياريًا، مضاعفات تردد التردد؛ // إنشاء كائن محرك مؤازر servo.attach(10); // قم بتوصيل المؤازرة بالدبوس 9 أو 10 (الموصل الخارجي على اللوحة المحمية بالمحرك) motor.setSpeed(speed); // اضبط سرعة محرك التيار المستمر من 0 (توقف) إلى 255 (دواسة الوقود الكاملة) motor.run(RELEASE); // توقف محرك التيار المستمر motor.run(FORWARD); // محرك التيار المستمر إلى الأمام motor.run(BACKWARD); // محرك بتيار مستمر مؤازر عكسي.write(90); // قم بتدوير المؤازرة بمقدار 90 درجة.

بدأ محرك التيار المستمر الخاص بي في الدوران فقط عندما تم ضبط السرعة على أكثر من 100؛ وإذا كانت أقل، فإنه يصدر صوت طنين. سيتعين عليك تحديد الحد الأدنى لسرعة محرك سيارتك بشكل تجريبي.

بالنسبة للمحركات المتصلة بـ M1 وM2، يمكنك ضبط التردد: MOTOR12_64KHZ، MOTOR12_8KHZ، MOTOR12_2KHZ، MOTOR12_1KHZ. يتم تحقيق أعلى سرعة دوران عند 64 كيلو هرتز، وسيكون هذا التردد مسموعًا، وتردد أقل وسرعة عند 1 كيلو هرتز ولكنه يستخدم أيضًا طاقة أقل. يعمل المحركان 3 و4 دائمًا بسرعة 1 كيلو هرتز؛ ويتم تجاهل القيم الأخرى. الافتراضي هو 1 كيلو هرتز في كل مكان.

بعد ذلك، تحتاج إلى إجراء اختبار المحرك. . في بداية الرسم قم بتغيير رقم المحرك في سطر (أو خطوط) مثل:

محرك AF_DCMotor(...);

يقوم الرسم بتدوير المحرك (المحركات) للأمام بينما يتحرك الروبوت لفترة من الوقت، ثم إلى الخلف. انظر بعناية لمعرفة ما إذا كان المحرك يدور في الاتجاه الصحيح، وقم بتغيير قطبية الاتصال إذا لزم الأمر.

نقوم بتوصيل جهاز قياس المسافة بالموجات فوق الصوتية HC-SR04 وحدة الموجات فوق الصوتية. دبوس:

علم حساب المثلثات (T)
صدى (ت)

الوقت الذي يقضيه جهاز تحديد المدى بالموجات فوق الصوتية في القياسات (يتم تحديده تجريبيًا):

الحد الأقصى 240 مللي ثانية إذا كانت المسافة كبيرة جدًا (خارج النطاق)
الحد الأدنى 1 مللي ثانية إذا كانت المسافة قصيرة جدًا
يتم تحديد مسافة 1.5 متر في حوالي 10 مللي ثانية

مستشعر محدد المدى بالموجات فوق الصوتية، نظرًا لطبيعته الفيزيائية، وليس لأن الصين، في بعض الحالات، تحدد بشكل سيء المسافة إلى العائق:

إذا كان العائق ذو شكل معقد، فإن الموجات فوق الصوتية تنعكس بزوايا مختلفة ويخطئ المستشعر،
يتم امتصاص الموجات فوق الصوتية بشكل مثالي (أي لا تنعكس) من خلال الأثاث المنجد أو الألعاب، ويعتقد المستشعر أنه لا يوجد شيء أمامه.

بمعنى آخر، من الناحية المثالية بالنسبة لجهاز ضبط المسافة بالموجات فوق الصوتية، سيكون من الرائع أن تكون جميع العوائق على شكل مستوى صلب متعامد مع اتجاه إشعاع الموجات فوق الصوتية.

يمكن حل بعض المشكلات باستخدام مستشعر المسافة بالأشعة تحت الحمراء. لكنها ليست مثالية أيضًا:

نطاق أقصى صغير مقارنة بالموجات فوق الصوتية: 0.3-0.8 م مقابل 4 م
الحد الأدنى لمسافة كبيرة مقارنة بالموجات فوق الصوتية: 10 سم مقابل 2 سم
اعتماد حساسية المستشعر على الإضاءة العامة.

على الرغم من أنه إذا تم تثبيت أجهزة تحديد المدى هذه في أزواج، فإن أدائها سيزداد بشكل ملحوظ.

قم بتوصيل بلوتوث HC-05

كما يمكننا أن نرى من ورقة البيانات، المسامير الرئيسية لـ HC-05 "العاري":

انتقال TX (دبوس 1).
تلقي RX (دبوس 2).
3.3 فولت (دبوس 12) مصدر الطاقة 3.3 فولت
GND (دبوس 13) الأرض
مؤشر وضع PIO8 (دبوس 31).
حالة اتصال PIO9 (دبوس 32)، إذا تم إنشاء الاتصال، فسيكون الإخراج مرتفعًا
PIO11 (دبوس 34) لتمكين وضع الأوامر AT

الوحدة الخاصة بنا ملحومة بلوحة الاختراق/القاعدة، التي تحتوي بالفعل على مقسم جهد، لذا فإن نطاق جهد التشغيل الخاص بها يتراوح من 3.3 فولت إلى 6 فولت.

نقوم بتوصيل مجموعة وحدة البلوتوث الخاصة بنا:

اردوينو (TX) - (RX) HC-05
اردوينو (RX) - (TX) HC-05
اردوينو (+5V) - (VCC) بلوتوث
اردوينو (GND) - (GND) بلوتوث
لا يتم استخدام دبابيس LED و KEY

بعد إمداد الطاقة إلى وحدة Bluetooth HC-05، يجب أن يومض مؤشر LED الموجود بها، مما يعني أن Bluetooth يعمل.

نقوم بتشغيل البلوتوث على الهاتف المحمول، ونبحث عن الجهاز الذي يحمل الاسم HC-05 ونقوم بالاتصال، وكلمة المرور هي 1234.

للاختبار، قم بتحميل رسم بسيط إلى Arduino:

عدد صحيح = 0؛ إعداد باطلة () ( Serial.begin (9600)؛ Serial.println ("اختبار Arduino + Bluetooth. http://localhost")؛ ) حلقة باطلة () (count++؛ Serial.print ("Count = ")؛ Serial. println(count);

على هاتف Android نقوم بتثبيت Bluetooth Terminal. نقوم بالاتصال بجهاز HC-05 ونشاهد الخطوط الموقوتة مع عداد متزايد على شاشة الهاتف.

لكي تقبل الوحدة أوامر AT، يجب وضعها في الوضع المناسب - للقيام بذلك، تحتاج إلى ضبط دبوس KEY (PIO11) على المنطق 1. في بعض لوحات الاختراق/اللوحات الأساسية، بدلاً من دبوس KEY، يوجد دبوس EN (تمكين)، والذي قد يكون أو لا يكون ملحومًا بدبوس موجود على الشريحة نفسها. وهذا ينطبق فقط على رقائق HC05. الأمر فقط هو أن دبوس EN الخاص باللوحة غير ملحوم في أي مكان. لذلك، يمكن لحامه بسلك منفصل إلى دبوس KEY(PIO11) الخاص بالرقاقة. أو، أثناء التشغيل، لتحويل HC05 إلى وضع الأمر AT، قم بتقصير دائرة دبوس الشريحة KEY(PIO11) إلى دبوس الطاقة Vcc لبضع ثوان. بالنسبة لـ HC06، ليست هناك حاجة إلى دبوس المفتاح.

برمجة

ملحوظة. في كل مرة قبل تحميل برنامج على الاردوينو، تأكد من أن وحدة البلوتوث غير متصلة بالاردوينو. سيؤدي هذا إلى مشاكل في ملء المخطط. ما عليك سوى فصل الطاقة عن وحدة Bluetooth أو الأسلاك التي تربط Arduino ودبابيس RX وTX الخاصة بالوحدة.

في بداية الرسم، قم بتغيير أرقام المحركات في أسطر مثل:

محرك AF_DCMotor(...);

إذا قمت باستبدال الخط

تصحيح البايت = 0؛

تصحيح البايت = 10؛

ثم سيتم تشغيل وضع التصحيح.

في وضع تصحيح الأخطاء، لن يقوم روبوت RoboCar4W فعليًا بقيادة أو تدوير عجلاته. بدلاً من ذلك، قم بتنشيط شاشة المنفذ التسلسلي وشاهد كيف "يتحرك" افتراضيًا. بدلاً من القيادة فعليًا للأمام، سيتم كتابة السلسلة "Forward" على شاشة المنفذ التسلسلي، بدلاً من الرجوع للخلف مع الدوران إلى اليسار - "Turn Back L(eft)"، وما إلى ذلك. ولا يقوم مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية بأي شيء أيضًا، وبدلاً من ذلك يتم إنشاء المسافات إلى العوائق برمجيًا وعشوائيًا.

اضف اشارة

في الآونة الأخيرة، فتحت وحدات التحكم الدقيقة منخفضة التكلفة مثل Arduino أبوابًا جديدة لأولئك الذين يرغبون في صنع أدوات مثيرة للاهتمام لسياراتهم. في هذه المقالة سنلقي نظرة على مشروع Arduino الشهير في السيارة والذي يستخدم لوحة الأجهزة مفتوحة المصدر الشهيرة.

مشروع Arduino الأكثر شيوعًا للسيارة هو تركيب شاشة LCD في السيارة بوظائف ومؤشرات خاصة.

عندما تكون شاشة Arduino في السيارة قيد الحركة، يتم عرض ما يلي: نسبة حمل المحرك وجهد البطارية ودرجة حرارة المقصورة ودرجة حرارة سائل تبريد المحرك (هناك العديد من إحصائيات السيارة الأخرى التي يمكن عرضها إذا لزم الأمر). بالإضافة إلى الشاشة ووحدة التحكم الدقيقة، ستحتاج إلى أجهزة استشعار مختلفة لإنشاء مشروع Arduino للسيارة.

إذا كان Arduino للسيارة متوافقًا مع IDE Teensy 3.6، فستتم قراءة صورة نقطية متحركة للسيارة وأجهزة الاستشعار الاحتياطية. كل جهاز من أجهزة الاستشعار الأربعة موجود في مكانه، كما هو الحال في صورة متحركة للسيارة يتغير لونها بناءً على مدى قرب الجسم من السيارة (الأخضر فقط يعني<5 футов, зеленый и желтый означает <2,6 фута и зеленый, желтый, а красный означает <1 фут).

يعد مشروع سيارة Arduino معقدًا للغاية لأن المستشعرات الزائدة عن الحاجة تتواصل مع جهاز الإرسال والاستقبال ثم تعرض المعلومات على شاشة LCD صغيرة.

بروتوكول الاتصالات الخاص ليس نموذجيًا، مثل I2C وUART وCAN وUSB وما إلى ذلك. قد تختلف خصائص البروتوكول في كل حالة، اعتمادًا على البائع.

قبل فصل شاشة LCD، تحتاج إلى التحقق من الأسلاك الثلاثة التي تربط جهاز الإرسال والاستقبال وشاشة LCD. تشير التعليمات إلى أنه يلزم وجود سلك أحمر +5 فولت وسلك أسود وسلك أزرق. بعد توصيل راسم الذبذبات بالسلك الأزرق والأرض، سيرى المستخدم صورة مميزة.

البتات المرقمة من 0 إلى 5 لا تحمل أي معلومات مهمة ولا يتم تشفيرها البتات من 6 إلى 8 تتوافق مع المستشعرات المسماة A أو B أو C أو D. تحتاج إلى تحميل المخطط في Arduino IDE، الذي يقرأ المستشعرات ويخرج البيانات. البيانات عبر وحدة التحكم التسلسلية.

بالنسبة لمشروع سيارة Arduino القادم، يمكنك استخدام برنامج تحرير صور مجاني يسمى GIMP لاقتصاص صورة السيارة وتغيير حجمها من العرض العلوي. ستحتاج بعد ذلك إلى تصدير الصورة كصورة نقطية 24 بت تسمى "car.bmp" وهي 110 × 250 بكسل. ثم نقوم بتحميل كل شيء على بطاقة microSD ونضع هذه البطاقة في وحدة التحكم الدقيقة Teensy 3.6.

تظل الأسباب الرئيسية لاستخدام Teensy 3.6 بدلاً من UNO هي السرعة التي يمكن بها لـ Teensy قراءة بطاقة SD وعرض الصورة باستخدام برنامج تشغيل العرض RA8875. مع UNO ستستغرق العملية حوالي 8 ثوانٍ، بينما مع Teensy 3.6 ستستغرق 1.8 ثانية.

لمزيد من تصميم مشروع باستخدام Arduino للسيارة، ستحتاج إلى طباعة ثلاثية الأبعاد للأغطية العلوية والسفلية لشاشة LCD لحمايتها. تحتاج الآلة إلى حفر ثقوب مسبقة لأجهزة الاستشعار.

ما هي المستشعرات التي يمكن توصيلها بالاردوينو؟

في نهاية المطاف، سيحصل المستخدم على جهاز ممتاز يتحكم في جميع المعلمات الممكنة للسيارة. قائمة الأجزاء التي ستحتاجها لإنشاء شاشة Arduino LCD للسيارة موضحة أدناه:

محول فريماتيكش obd-ii.
أجهزة الاستشعار الاحتياطية.
شاشة TFT LCD مقاس 7 بوصات.
سائق لشاشة LCD القائمة على SPI.
المعالجات الدقيقة Teensy 3.6.
مستوى شيفتر خاص.
74HC125 ثلاثي الحالة العازلة IC.
بطاقة مايكرو التنمية المستدامة.
الأسلاك والمكثفات والمقاومات.
مستشعر درجة الحرارة DS18B20.
فاصل او بي دي-II.
اردوينو متحكم.

توصيل وتشغيل وتكوين الأجهزة التلقائية على الاردوينو

لتحميل رسم تخطيطي لمشروع Arduino لسيارة على شكل شاشة LCD في Teensy 3.6، تحتاج إلى تثبيت Teensyduino. ستحتاج بعد ذلك إلى استبدال مكتبات Adafruit_RA8875 وAdafruit_GFX في موقع مكتبة Teensy (وليس موقع المستندات النموذجي الخاص بك). في نظام التشغيل Mac، تحتاج إلى النقر بزر الماوس الأيمن على أيقونة تطبيق Arduino في التطبيقات، ثم الانتقال إلى:

في نظام التشغيل Windows، يوجد هذا المجلد أسفل محرك الأقراص C الرئيسي، وفي ملف x86، وملفات برنامج Arduino، ثم في مجلد الأجهزة. بمجرد الانتهاء من ذلك، ستحتاج إلى تغيير موقع الرسم في تطبيق Arduino عن طريق تحريره في الإعدادات - عادةً ما توجد مكتبات Teensy في العنوان التالي:

/Applications/Arduino.app/Contents/Java/hardware/teensy/avr

بسبب وجود مشكلة في مستشعر درجة الحرارة الداخلي، يقوم المستخدم بتثبيت وحدة استشعار درجة الحرارة DS18B20.

قم بتحميل رسم رمز العرض إذا كنت تريد استخدام مستشعر درجة الحرارة الداخلي لوحدة OB2 I2C obd-ii.
قم بتحميل مخطط Display_code_with_new_temperature_sensor إذا كنت تريد استخدام وحدة DS18B20.

من الضروري تصحيح الأخطاء التي تظهر عند توصيل جهاز إلكتروني، بما في ذلك DS18B20وتظهر درجة الحرارة 185 درجة فهرنهايت؛ لن يتم تشغيل الشاشة على الإطلاق في الطقس البارد وتتعطل وحدات البكسل باللون الخاطئ عندما تكون الشاشة خافتة.

يرجى ملاحظة أن رفع تردد التشغيل إلى 240 ميجاهرتز لا يسمح لمحول I2C Obd-II بالتواصل مع المراهق. وأخيرا، فقط انقر فوق الزر "تنزيل". يحتوي الرسم المقدم على تعليقات مستفيضة من شأنها أن تساعد المستخدم على التكيف عند تصميم شاشة LCD للسيارة.

وبعد وقت قصير من تثبيت الشاشة، سيدرك المستخدم أن الشاشة تعمل حتى عند إيقاف تشغيل السيارة.

بالنظر إلى أسلاك obd-ii، سيجد مهندس الإلكترونيات أن خط الطاقة 12 فولت إلى موصل obd-ii متصل دائمًا بالبطارية مباشرة. تتمثل طريقة التغلب على ذلك في شراء مقسم OBD-II وقطع السلك الذي سيتم توصيله بالرقم 16 على أحد الموصلين الموجودين على المقسم، ثم توصيل هذا السلك المقطوع بإضافة الأسلاك.

بعد ذلك، باستخدام مقياس متعدد، تحتاج إلى إلقاء نظرة على صندوق المصاهر الموجود على جانب السائق واختبار الصمامات الموجودة لمعرفة المصهر الذي يتلقى الطاقة بعد تشغيل المفتاح في الإشعال.

وأخيرًا، يقوم المستخدم بتوصيل سلك التمديد بالمصهر، وهو أمر ضروري حتى يتم تشغيل الشاشة الآن فقط عندما تكون السيارة قيد التشغيل والتحرك. قم ببعض الأبحاث حول كيفية إضافة دائرة كهربائية إلى سيارتك بشكل صحيح. تم وصف العديد من المشاريع المماثلة على موقعنا مع شرح مفصل.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمستخدم إضافة زر إيقاف التشغيل على Arduino لعرض معلمات سيارته.

التكنولوجيا لا تقف ساكنة واليوم يتوفر لعشاق السيارات العديد من الخيارات المختلفة لتحسين "خيولهم الحديدية". واحد من هؤلاء هو اردوينو. هذا الجهاز هو أداة تستخدم لتصميم الأجهزة الإلكترونية. في حالة السيارة، عادة ما يتم التصميم على الزجاج الأمامي. كيفية إنشاء جهاز كمبيوتر على متن الطائرة باستخدام Arduino وكيفية تكوينه بشكل صحيح - اقرأ هذه المقالة.

[يخفي]

أفكار لسيارة تعتمد على لوحة صغيرة مع معالج صغير - اردوينو

لقد كانت أجهزة الكمبيوتر منذ فترة طويلة جزءا من حياتنا. تعد منصة أجهزة Arduino واحدة من أحدث التطورات مفتوحة المصدر المبنية على الدوائر المطبوعة التقليدية. سنخبرك المزيد عن كيفية صنع أجهزة مختلفة للسيارات باستخدام هذه اللوحة.

قبل الميلاد

باستخدام لوحة Arduino، يمكنك بناء كمبيوتر على متن السيارة يمكنه:

حساب استهلاك الوقود.
عرض معلومات حول درجة حرارة التجمد.
حساب سرعة الحركة، وكذلك مسافة الرحلة؛
إزالة الوقود المستهلك بعد مسافة معينة؛
تحديد سرعة المحرك وما إلى ذلك (مؤلف الفيديو هو قناة Arduino Tech PTZ).

بالإضافة إلى جهاز Arduino، ستحتاج أيضًا إلى وحدة LCD ومحول Bluetooth NS-05 بالإضافة إلى ماسح ضوئي ELM327 وجهاز مقاوم 10 كيلو أوم. بالطبع من الضروري تحضير مؤشر الصوت وأسلاك التثبيت وجسم الجهاز نفسه.

إجراء التجميع هو كما يلي:

أولاً قمنا بإعداد محول Bluetooth. تحتاج إلى لحام الأسلاك في دبابيس الجهاز - إلى جهتي الاتصال السفلية والعلوية.
يتم توصيل الوحدة نفسها باللوحة للتكوين؛ للقيام بذلك، تحتاج إلى فتح برنامج Arduino IDE 1.0.6 أو أي إصدار آخر، ثم تحميل المخطط إلى الدائرة عبر مخرج USB.
عند اكتمال التنزيل، عليك الانتقال إلى قائمة "الأدوات" - "مراقبة المنفذ" وضبط السرعة على 9600.
ثم يتم تجميع الدائرة بلوحة ومحول وشاشة معدة مسبقًا. أولاً، قم بتوصيل محول Bluetooth.
بعد ذلك، تتم إضافة شاشة العرض إلى الدائرة. ستجد وصفًا أكثر تفصيلاً للاتصال في الصورة أدناه.
يتم استخدام عنصر مقاومة 10K للتحكم في سطوع وتباين الشاشة. لذلك، عند الاتصال لأول مرة، قد تلاحظ عدم وجود صورة، إذا كان الأمر كذلك، فأنت بحاجة فقط إلى ضبطها عن طريق تحويل المقاوم.
بعد ذلك، يتم توصيل مفتاح إضافي، والذي سيؤدي وظيفة تبديل الشاشات بالمعلومات. جهة اتصال واحدة من الزر تذهب إلى عنصر GND، والثانية إلى الطرف 10. لتوصيل الصافرة، يتم توصيل جهة الاتصال الإيجابية بالطرف 13، والجهة السالبة إلى GND.
بعد ذلك، باستخدام نفس برنامج Arduino IDE 1.0.6، ستحتاج إلى تحميل المخطط. الآن كل ما عليك فعله هو إعداد الكمبيوتر الموجود على متن السيارة وتوصيله بالسيارة.

معرض الصور "مخطط اتصال BC"

جهاز تعقب GPS

لبناء جهاز تعقب GPS يعتمد على Arduino، ستحتاج إلى:

اللوحة نفسها، يتم وصف العملية باستخدام مثال طراز Mega 2560؛
وحدة GSM/GPRS، والتي سيتم استخدامها لنقل البيانات إلى الخادم؛
بالإضافة إلى جهاز استقبال Arduino GPS، في المثال سننظر إلى نموذج SKM53 (مؤلف الفيديو حول إنشاء جهاز تعقب باستخدام لوحة SIM 808 كمثال - قناة Alex Vas).

كيفية توصيل الدائرة:

أولاً، يتم توصيل الوحدة باللوحة الرئيسية؛ معدل الباود الافتراضي هو 115200.
بعد الاتصال، تحتاج إلى تشغيل الجهاز وتعيين نفس السرعة لجميع المنافذ - التسلسلية والبرامج.
يتم توصيل جهاز إرسال GSM بالمنفذين 7 و 8 على الشريحة الرئيسية.
ثم يتم تكوين الوحدة عن طريق إدخال الأوامر. لن نقوم بوصف جميع الأوامر التي يمكن العثور عليها على الإنترنت دون أي مشاكل. دعونا نفكر فقط في الأساسيات. AT+SAPBR=3,1، "CONTYPE"، "GPRS" - يحدد الأمر نوع الاتصال، وهو في هذه الحالة GPRS. AT+SAPBR=3,1,"APN"،"internet.***.ru"، حيث *** هو عنوان مشغل شبكة الهاتف المحمول الذي سيتم استخدامه. AT+HTTPINIT - يقوم هذا الأمر بتهيئة HTTP.
تجدر الإشارة إلى فارق بسيط - عند كتابة مكون الخادم للواجهة، من المستحسن توفير استقبال وإخراج البيانات لعدة محولات. تحتاج إلى ضبط المفتاح على ثلاثة أوضاع، وهذا سيجعل من الممكن تلقي البيانات من ثماني سيارات.
ثم يتم كتابة الرسم على الدائرة الدقيقة. يمكن أيضًا العثور على الرسم نفسه على الإنترنت، وليس من الضروري كتابته. يرجى ملاحظة أنه في حالة استخدام منفذين تسلسليين نشطين، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث أخطاء في نقل المعلومات وإرسالها.

باركترونيك

لبناء جهاز استشعار وقوف السيارات، سوف تحتاج إلى المكونات التالية:

الشريحة نفسها؛
جهاز الموجات فوق الصوتية، في هذه الحالة هو جهاز تحديد المدى HC-SR04:
ستة عناصر LED؛
ستة عناصر مقاومة بمقاومة 220 أوم؛
أسلاك توصيل من ذكر إلى ذكر؛
عنصر بيزوديناميكي
مخطط تخطيطي للتجميع.

إجراء البناء هو كما يلي:

للبدء، تحتاج إلى تثبيت عناصر LED المعدة مسبقًا على دائرة اللوح. سيكون الاتصال السلبي لجميع مصابيح LED أمرًا شائعًا. يجب أن يكون الاتصال القصير - الكاثود - متصلاً بالحافلة السلبية الموجودة على اللوح.
إلى جهات الاتصال الأطول للثنائيات، أي الأنودات، تحتاج إلى توصيل 200 عنصر مقاوم أوم؛ إذا لم تستخدمها، فسيؤدي ذلك إلى حرق الثنائيات.
يتم تثبيت جهاز الموجات فوق الصوتية على الجزء المركزي. هناك أربعة دبابيس على وحدة التحكم هذه. Vcc هو دبوس الطاقة بخمسة فولت، Echo هو دبوس الإخراج، Trig هو الإدخال، و GND هو الأرض.
بعد تثبيت جهاز تحديد المدى، يجب توصيل الأسلاك بمخرجاته. على وجه الخصوص، يتم توصيل منفذ Echo بالمخرج 13، وTrig - بالمنفذ 12. وفقًا لذلك، يجب توصيل GND بالأرض، المتوفرة في دائرة التحكم، ويتم توصيل مخرج Vcc المتبقي بمصدر طاقة 5 فولت على لوحة Arduino.
بعد الانتهاء من هذه الخطوات، تحتاج إلى توصيل الأسلاك بجهات اتصال عناصر المقاوم. وهي متصلة أيضًا بشكل متسلسل بالدبابيس الموجودة على اللوحة - يتم استخدام الأطراف من 2 إلى 7.
ستكون الخطوة التالية هي توصيل جهاز تنبيه بيزو، والذي سيحذر السائق عند الاقتراب من أي عائق. يمكن دمج الإخراج السلبي، كخيار، مع جهة الاتصال السلبية لجهاز تحديد المدى المثبت مسبقًا. أما الاتصال الموجب فهو يتصل بالطرف رقم 11 الموجود على الشريحة.
لكي يعمل الجهاز في الوضع العادي، ستحتاج بالإضافة إلى ذلك إلى كتابة رمز البرنامج ثم تحميله في اللوحة. في هذا الرمز، من الضروري تحديد المسافة بدقة، عند الاقتراب منها، ستضيء عناصر الصمام الثنائي وسيتم تنشيط الجرس. علاوة على ذلك، يجب أن تكون نغمة الصافرة مختلفة حتى يتمكن السائق من معرفة متى سيكون الاقتراب من عائق أمرًا بالغ الأهمية. يتم كتابة الكود نفسه بشكل مستقل، أو يتم أخذ نسخة جاهزة من الإنترنت. هناك الكثير من خيارات الرسم، ما عليك سوى اختيار الخيار الأنسب لجهازك (مؤلف الفيديو هو قناة Arduino Prom).

خاتمة

كما ترون، تعد لوحة Arduino الصغيرة خيارًا عالميًا يمكنك من خلاله إنشاء العديد من الأجهزة المختلفة. بالإضافة إلى الأجهزة الموضحة أعلاه، يمكنك أيضًا إنشاء عداد سرعة يعرض معلومات السرعة مباشرة على الزجاج الأمامي، وزر بدء التشغيل، وحتى إنذار للمركبة. بشكل عام، هناك الكثير من الخيارات، إذا اقتربت من مسألة صنع أداة محلية الصنع بشكل صحيح، فسوف تنجح.

بالطبع، للقيام بذلك، يجب أن تكون لديك معرفة في مجال الإلكترونيات والهندسة الكهربائية، في حين أن الحد الأدنى من المهارات لن يكون كافيًا على الأرجح. عند صنع الأجهزة، سيتعين عليك اتخاذ قراراتك الخاصة، والتي قد لا تكون متاحة على الإنترنت. لذلك، كن مستعدا لأن عملية التجميع قد تستغرق وقتا طويلا.

فيديو "كيفية بناء نظام تحكم لمحرك الموقد الكهربائي؟"

يمكنك من الفيديو أدناه معرفة كيفية إعداد التحكم في المناخ عن طريق تعديل منظم نظام التدفئة باستخدام مثال سيارة VAZ 2115 (مؤلف الفيديو هو إيفان نيكولشين).

مقالات مماثلة