Ρομπότ πυρόσβεσης χρησιμοποιώντας Arduino: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Σήμερα πρόκειται να κατασκευάσουμε ένα πυροσβεστικό ρομπότ χρησιμοποιώντας το Arduino, το οποίο θα αντιλαμβάνεται αυτόματα τη φωτιά και θα θέτει σε λειτουργία την αντλία νερού.

Σε αυτό το έργο, θα μάθουμε πώς να κατασκευάζουμε ένα απλό ρομπότ χρησιμοποιώντας το Arduino που θα μπορούσε να κινηθεί προς τη φωτιά και να αντλήσει νερό γύρω από αυτό για να σβήσει τη φωτιά.

Απαιτούμενο υλικό:

• Arduino UNO
• Arduino Uno Sensor Shield
• Αισθητήρας φλόγας
• Μονάδα οδήγησης μοτέρ L298N
• Πλαίσιο ρομπότ
• 2 κινητήρες (45 σ.α.λ.)
• Υποβρύχια αντλία 5V
• Μονάδα αναμετάδοσης ενός καναλιού
• Σύνδεση καλωδίων
• Επαναφορτιζόμενη μπαταρία 12v
• Μπαταρία 9V

Βήμα 1: Arduino Sensor Shield V5

Το Arduino Sensor Shield είναι ένας πίνακας χαμηλού κόστους που σας επιτρέπει να συνδέσετε μια σειρά αισθητήρων στο Arduino σας χρησιμοποιώντας εύκαμπτα καλώδια βραχυκυκλωτήρων.

Είναι ένας απλός πίνακας χωρίς ηλεκτρονικά στοιχεία εκτός από μερικές αντιστάσεις και ένα LED. Ο κύριος ρόλος του είναι να παρέχει αυτές τις ακίδες κεφαλίδας για να διευκολύνει την τοποθέτηση εξωτερικών συσκευών όπως οι σερβοκινητήρες μας.

Χαρακτηριστικά:

• Το Arduino Sensor Shield V5.0 επιτρέπει σύνδεση με δυνατότητα σύνδεσης και αναπαραγωγής σε διάφορες μονάδες όπως αισθητήρες, servos, ρελέ, κουμπιά, ποτενσιόμετρα και άλλα
• Κατάλληλο για Arduino UNO και Mega Boards
• Διεπαφή IIC
• Διεπαφή επικοινωνίας ενότητας Bluetooth
• Διεπαφή επικοινωνίας μονάδας κάρτας SD
• Διεπαφή επικοινωνίας μονάδας ασύρματου RF APC220
• Διεπαφή αισθητήρων υπερήχων RB URF v1.1
• 128 x 64 παράλληλη διεπαφή LCD
• 32 διεπαφή σερβο ελεγκτή

Μπορείτε εύκολα να συνδεθείτε με τους συνήθεις αναλογικούς αισθητήρες χρησιμοποιώντας αυτόν τον πίνακα επέκτασης, όπως τον αισθητήρα θερμοκρασίας. Αυτές οι αρσενικές ακίδες 3 κατευθύνσεων σάς επιτρέπουν να συνδέσετε σερβοκινητήρες.

Όλα είναι plug and play και έχουν σχεδιαστεί για να είναι συμβατά με το Arduino UNO. Έτσι, το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να διαβάσετε τα δεδομένα από τους αισθητήρες και να εξάγετε PWM για να οδηγήσετε τα servos κατά πρόγραμμα στο arduino.

Αυτή είναι η τελευταία έκδοση της ασπίδας αισθητήρων στην αγορά. Η σημαντική βελτίωση σε σχέση με τον προκάτοχό του είναι η πηγή ενέργειας. Αυτή η έκδοση παρέχει έναν εξωτερικό σύνδεσμο τροφοδοσίας, ώστε να μην χρειάζεται να ανησυχείτε για υπερφόρτωση του μικροελεγκτή Arduino ενώ οδηγείτε πάρα πολλούς αισθητήρες και ενεργοποιητές.

Εάν αφαιρέσετε τη σύνδεση ακίδων δίπλα στην είσοδο τροφοδοσίας, μπορείτε να την τροφοδοτήσετε εξωτερικά. Δεν πρέπει να το τροφοδοτείτε με περισσότερο από 5V, διαφορετικά μπορείτε να καταστρέψετε το arduino από κάτω.

Βήμα 2: Αισθητήρας φλόγας & Πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα L298N

Αισθητήρας φλόγας

Μια μονάδα αισθητήρα φλόγας που αποτελείται από έναν αισθητήρα φλόγας (δέκτη IR), αντίσταση, πυκνωτή, ποτενσιόμετρο και συγκριτή LM393 σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα. Μπορεί να ανιχνεύσει υπέρυθρο φως με μήκος κύματος που κυμαίνεται από 700nm έως 1000nm. Ο αισθητήρας φλόγας υπερύθρων μετατρέπει το φως που ανιχνεύεται με τη μορφή υπέρυθρου φωτός σε τρέχουσες αλλαγές. Η ευαισθησία ρυθμίζεται μέσω της ενσωματωμένης μεταβλητής αντίστασης με γωνία ανίχνευσης 60 μοιρών.

Η τάση λειτουργίας είναι μεταξύ 3,3v και 5,2v DC, με ψηφιακή έξοδο που υποδεικνύει την παρουσία σήματος. Η ανίχνευση εξαρτάται από έναν συγκριτή LM393.

Χαρακτηριστικά:

• Υψηλή ευαισθησία στη φωτογραφία
• Χρόνος γρήγορης απόκρισης
• Ρυθμιζόμενη ευαισθησία

Προσδιορισμός:

• Τάση λειτουργίας: 3,3v - 5v
• Εύρος ανίχνευσης: 60 μοίρες
• Digitalηφιακή/Αναλογική έξοδος
• Ενσωματωμένο τσιπ LM393

L298N Πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα

Ο L298N είναι ένας διπλός οδηγός μοτέρ H-Bridge που επιτρέπει τον έλεγχο ταχύτητας και κατεύθυνσης δύο κινητήρων DC ταυτόχρονα. Η μονάδα μπορεί να κινεί κινητήρες DC που έχουν τάσεις μεταξύ 5 και 35V, με ρεύμα αιχμής έως 2Α.

Η μονάδα διαθέτει δύο βιδωτούς ακροδέκτες για τον κινητήρα Α και Β, και ένα άλλο βιδωτό ακροδέκτη για τον πείρο γείωσης, το VCC για τον κινητήρα και έναν πείρο 5V που μπορεί είτε να είναι είσοδος είτε έξοδος.

Αυτό εξαρτάται από την τάση που χρησιμοποιείται στους κινητήρες VCC. Η μονάδα διαθέτει ενσωματωμένο ρυθμιστή 5V ο οποίος είτε είναι ενεργοποιημένος είτε απενεργοποιημένος χρησιμοποιώντας έναν βραχυκυκλωτήρα. Εάν η τάση τροφοδοσίας κινητήρα είναι έως 12V, μπορούμε να ενεργοποιήσουμε τον ρυθμιστή 5V και ο πείρος 5V μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως έξοδος, για παράδειγμα για την τροφοδοσία της πλακέτας Arduino. Αλλά εάν η τάση του κινητήρα είναι μεγαλύτερη από 12V, πρέπει να αποσυνδέσουμε το βραχυκυκλωτήρα, επειδή αυτές οι τάσεις θα προκαλέσουν βλάβη στον ενσωματωμένο ρυθμιστή 5V. Σε αυτήν την περίπτωση, ο πείρος 5V θα χρησιμοποιηθεί ως είσοδος καθώς πρέπει να τον συνδέσουμε σε τροφοδοτικό 5V για να λειτουργήσει σωστά το IC.

Μπορούμε να σημειώσουμε εδώ ότι αυτό το IC κάνει πτώση τάσης περίπου 2V. Έτσι, για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιούμε τροφοδοτικό 12V, η τάση στους ακροδέκτες του κινητήρα θα είναι περίπου 10V, πράγμα που σημαίνει ότι δεν θα μπορούμε να βγάλουμε τη μέγιστη ταχύτητα από τον κινητήρα DC 12V.

Βήμα 3: Διάγραμμα κυκλώματος

Για Πλήρη Κώδικα Εργασίας Επισκεφθείτε - Alpha Electronz