كيفية صنع روبوت لتنظيف الأرضيات باستخدام جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية؟

تعلم

الروبوت الآلي لتنظيف الأرضيات ليس مفهومًا جديدًا. لكن هذه الروبوتات لديها مشكلة كبيرة. إنها باهظة الثمن. ماذا لو تمكنا من صنع روبوت منخفض التكلفة لتنظيف الأرضيات يتميز بكفاءة الروبوت المتاح في السوق. سيستخدم هذا الروبوت جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية وسيتجنب أي عقبة في طريقه. من خلال القيام بذلك ، سيتم تنظيف الغرفة بأكملها.



(هذه الصورة مأخوذة من Circuit Digest)

ورشة البخار لا يتم تنزيل التعديلات

كيفية استخدام جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية لصنع روبوت آلي لتنظيف الأرضيات؟

كما نعرف الآن ملخص مشروعنا. دعونا نجمع المزيد من المعلومات لبدء العمل.



الخطوة 1: تجميع المكونات

أفضل نهج لبدء أي مشروع هو إعداد قائمة بالمكونات الكاملة في البداية والقيام بدراسة موجزة لكل مكون. هذا يساعدنا في تجنب المضايقات في منتصف المشروع. ترد أدناه قائمة كاملة بجميع المكونات المستخدمة في هذا المشروع.



  • هيكل عجلة السيارة
  • البطارية
  • إظهار الفرشاة

الخطوة الثانية: دراسة المكونات

الآن بما أن لدينا قائمة كاملة بجميع المكونات ، فلنتحرك خطوة للأمام وندرس عمل كل مكون لفترة وجيزة.



Arduino nano عبارة عن لوحة تحكم دقيقة تستخدم للتحكم أو تنفيذ مهام مختلفة في الدائرة. نحرق أ كود C على Arduino Nano لإخبار لوحة التحكم الدقيق بكيفية وما هي العمليات التي يجب إجراؤها. Arduino Nano له نفس وظائف Arduino Uno ولكن بحجم صغير جدًا. المتحكم الدقيق الموجود على لوحة Arduino Nano هو ATmega328p.

اردوينو نانو

L298N عبارة عن دائرة متكاملة ذات تيار عالٍ وعالي الجهد. إنه جسر كامل مزدوج مصمم لقبول منطق TTL القياسي. يحتوي على مدخلي تمكين يسمحان للجهاز بالعمل بشكل مستقل. يمكن توصيل محركين وتشغيلهما في نفس الوقت. تتنوع سرعة المحركات من خلال دبابيس PWM.



سائق محرك L298N

لا يمكن العثور على مجلد appdata windows 10

لوحة HC-SR04 عبارة عن مستشعر بالموجات فوق الصوتية يستخدم لتحديد المسافة بين جسمين. يتكون من جهاز إرسال وجهاز استقبال. يقوم جهاز الإرسال بتحويل الإشارة الكهربائية إلى إشارة فوق صوتية ويقوم جهاز الاستقبال بتحويل الإشارة فوق الصوتية إلى الإشارة الكهربائية. عندما يرسل جهاز الإرسال موجة فوق صوتية ، فإنها تنعكس بعد الاصطدام بجسم معين. يتم حساب المسافة باستخدام الوقت ، الذي تستغرقه الإشارة فوق الصوتية للانتقال من جهاز الإرسال والعودة إلى جهاز الاستقبال.

أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية

الخطوة 3: تجميع المكونات

نظرًا لأننا نعرف الآن كيفية عمل جميع المكونات ، فلنجمع كل المكونات ونبدأ في صنع روبوت.

خذ هيكل عجلة السيارة وقم بتركيب فرشاة عرض أمام الهيكل. جبل سكوتش برايت تحت الروبوت. تأكد من أنه يقع خلف فرشاة الحذاء مباشرة. الآن قم بإرفاق لوح تجارب صغير في الجزء العلوي من الهيكل وخلفه ، قم بتوصيل محرك المحرك. قم بعمل توصيلات مناسبة للمحركات بسائق المحرك وقم بتوصيل دبابيس محرك المحرك بعناية إلى Arduino. قم بتركيب بطارية خلف الهيكل. ستعمل البطارية على تشغيل محرك المحرك الذي سيشغل المحركات. سوف يأخذ Arduino الطاقة أيضًا من سائق المحرك. سيتم توصيل دبوس Vcc وأرض المستشعر بالموجات فوق الصوتية بجهد 5 فولت وأرضي Arduino.

مخطط الرسم البياني

الخطوة 4: بدء استخدام Arduino

إذا لم تكن معتادًا على Arduino IDE ، فلا تقلق لأن الإجراء خطوة بخطوة لإعداد واستخدام Arduino IDE مع لوحة متحكم موضحة أدناه.

outemu مقابل gateron
  1. قم بتنزيل أحدث إصدار من Arduino IDE من اردوينو.
  2. قم بتوصيل لوحة Arduino Nano بجهاز الكمبيوتر المحمول وافتح لوحة التحكم. في لوحة التحكم ، انقر فوق الأجهزة والصوت . انقر الآن على الأجهزة والطابعات. هنا ، ابحث عن المنفذ الذي تتصل به لوحة وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك. في حالتي هو كذلك COM14 لكنه يختلف على أجهزة الكمبيوتر المختلفة.

    البحث عن ميناء

  3. انقر على قائمة الأدوات واضبط اللوحة على اردوينو نانو.

    لوحة الإعداد

  4. في قائمة الأداة نفسها ، اضبط المنفذ على رقم المنفذ الذي لاحظته من قبل في ملف الأجهزة والطابعات .

    منفذ الإعداد

  5. في قائمة الأداة نفسها ، اضبط المعالج على ATmega328P (محمل الإقلاع القديم).

    المعالج

  6. قم بتنزيل الكود المرفق أدناه والصقه في Arduino IDE. اضغط على رفع زر لنسخ الرمز على لوحة وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك.

    رفع

    لوحة المفاتيح تداعيات 4 لا تعمل

انقر هنا لتنزيل الكود.

الخطوة 5: فهم المدونة

الكود جيد التعليق وواضح بذاته. ولكن مع ذلك ، يتم شرحه بإيجاز أدناه.

1. في البداية ، يتم تهيئة جميع دبابيس Arduino التي سنستخدمها.

int enable1pin = 8 ؛ // دبابيس لأول محرك int motor1pin1 = 2 ؛ int motor1pin2 = 3 ؛ int enable2pin = 9 ؛ // دبابيس للمحرك الثاني int motor2pin1 = 4 ؛ int motor2pin2 = 5 ؛ const int trigPin = 11 ؛ // دبابيس لجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية const int echoPin = 10 ؛ const int buzzPin = 6 ؛ مدة طويلة؛ // متغيرات لمسافة تعويم جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية ؛

2. الإعداد باطل() هي وظيفة قمنا فيها بتعيين جميع الدبابيس لاستخدامها كإدخال أو إخراج. يتم تعيين معدل الباود أيضًا في هذه الوظيفة. معدل الباود هو السرعة التي تتواصل بها لوحة التحكم الدقيق مع المستشعرات المرفقة.

إعداد باطل () {Serial.begin (9600) ؛ pinMode (trigPin ، الإخراج) ؛ pinMode (echoPin ، INPUT) ؛ pinMode (buzzPin ، الإخراج) ؛ pinMode (enable1pin ، الإخراج) ؛ pinMode (enable2pin ، الإخراج) ؛ pinMode (motor1pin1 ، الإخراج) ؛ pinMode (motor1pin2 ، الإخراج) ؛ pinMode (motor2pin1 ، الإخراج) ؛ pinMode (motor2pin2 ، الإخراج) ؛ }

3. حلقة فارغة() هي وظيفة تعمل بشكل مستمر في حلقة. في هذه الحلقة ، أخبرنا المتحكم الدقيق متى يتحرك للأمام إذا لم يتم العثور على عائق في 50 سم. سوف يأخذ الروبوت منعطفًا حادًا إلى اليمين عند العثور على عقبة.

حلقة فارغة () {digitalWrite (trigPin، LOW) ؛ تأخير ميكروثانية (2) ؛ digitalWrite (trigPin ، عالية) ؛ تأخير ميكروثانية (10) ؛ digitalWrite (trigPin ، LOW) ؛ المدة = pulseIn (echoPin ، HIGH) ؛ المسافة = 0.034 * (المدة / 2) ؛ if (مسافة> 50) // تحرك إلى الأمام إذا لم يتم العثور على عائق {digitalWrite (enable1pin، HIGH) ؛ digitalWrite (enable2pin ، عالية) ؛ digitalWrite (motor1pin1 ، عالية) ؛ الكتابة الرقمية (motor1pin2 ، منخفضة) ؛ digitalWrite (motor2pin1 ، عالية) ؛ الكتابة الرقمية (motor2pin2 ، منخفضة) ؛ } else if (المسافة<50) // Sharp Right Turn if an obstacle found { digitalWrite(enable1pin, HIGH); digitalWrite(enable2pin, HIGH); digitalWrite(motor1pin1, HIGH); digitalWrite(motor1pin2, LOW); digitalWrite(motor2pin1, LOW); digitalWrite(motor2pin2, LOW); } delay(300); // delay }

الآن ، كما ناقشنا كل ما تحتاجه لصنع روبوت آلي لتنظيف الأرضيات ، استمتع بصنع روبوت تنظيف الأرضيات بكلفة منخفضة وفعال.