स्वायत्त आरसी कार: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

आज सेल्फ-ड्राइविंग, ऑटोनॉमस कारों के उदय के साथ, मैंने अपनी खुद की कार बनाने की चुनौती लेने का फैसला किया। इस परियोजना ने मेरी इंजीनियरिंग डिजाइन और विकास और रोबोटिक्स कक्षाओं में मेरी कैपस्टोन परियोजना के रूप में भी काम किया और हाई स्कूल एसटीईएम प्रतियोगिता में सर्वश्रेष्ठ स्वायत्त वाहन का पुरस्कार प्राप्त किया।

खरोंच से शुरू करने के बजाय, मैंने एक RC कार का उपयोग करने का विकल्प चुना जो हमारे पास पहले से थी और इसे RedBoard Arduino Uno बोर्ड के साथ जोड़ा। मैंने Arduino को इसके उपयोग और प्रोग्रामिंग में आसानी के कारण चुना।

सोच रहे लोगों के लिए, इस कार में ब्रश वाली मोटर के साथ रेडकैट रेसिंग 03061 स्पलैश-रेसिस्टेंट ईएससी है। ESC पहले से ही कार के साथ आए नियंत्रक का उपयोग करके प्रोग्राम किया गया था। मैंने ब्रशलेस मोटर के साथ इसका परीक्षण नहीं किया है क्योंकि हमारे पास एक हाथ में नहीं है, लेकिन ब्रशलेस मोटर के साथ इस परियोजना को आजमाने के लिए किसी का भी स्वागत है।

संक्षेप में, यह कार (5) HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर से डेटा एकत्र करती है। यह डेटा Arduino पर वापस जाता है, जहां यह निर्णय लेता है कि कैसे स्थानांतरित किया जाए। Arduino तब स्टीयरिंग सर्वो और मोटर को तदनुसार नियंत्रित करता है। ऐसा करने के लिए कार्यक्रम मानक Arduino सर्वो पुस्तकालय का उपयोग करता है, और कोई अतिरिक्त पुस्तकालय आवश्यक नहीं है।

कार एक पोटेंशियोमीटर के माध्यम से चर गति नियंत्रण में सक्षम है और जब यह एक दीवार से टकराती है तो बैक अप लेती है। इसके अलावा, कार खुद को ठीक कर सकती है अगर वह खुद को दूर करके दीवार के बहुत करीब चली जाती है।

चरण 1: भागों की सूची

अस्वीकरण: मैं कार के लिए आवश्यक भागों को शामिल नहीं कर रहा हूं, केवल कार के अतिरिक्त अतिरिक्त भाग। इसके लिए एक ईएससी, मोटर, चेसिस, बैटरी आदि सभी जरूरी होंगे।

आपको चाहिये होगा:

(१) Arduino Uno - नॉकऑफ़ ठीक काम करेगा

(१) ब्रेडबोर्ड - इस परियोजना के लिए, मैंने एक ब्रेडबोर्ड से +/- रेल ली और दूसरे, छोटे ब्रेडबोर्ड का उपयोग किया। कोई भी आकार करेगा।

(५) एचसी-एसआर०४ अल्ट्रासोनिक सेंसर

(1) पोटेंशियोमीटर - कार की गति को नियंत्रित करने के लिए प्रयोग किया जाता है

(२०) महिला-पुरुष ड्यूपॉन्ट तार - यदि आवश्यक हो तो मैं अन्य तारों के लिए विस्तारक के रूप में उपयोग करने के लिए अत्यधिक अनुशंसा करता हूं

सोल्डर के साथ सोल्डरिंग आयरन

Arduino बिजली की आपूर्ति - इस मामले में, मैंने श्रृंखला में वायर्ड (6) 1.2v AA बैटरी का उपयोग किया। इस तरह के बाहरी फोन और टैबलेट पावर बैंक यूएसबी पोर्ट में प्लग करने पर भी अच्छी तरह से काम करेंगे।

टेप, गर्म गोंद, और/या किसी अन्य आइटम का उपयोग वस्तुओं को एक साथ जकड़ने के लिए किया जाता है

(१) टॉगल स्विच (वैकल्पिक - मैं इसका उपयोग Arduino को चालू और बंद करने के लिए करता हूं)

चरण 2: सेंसर की स्थिति

सबसे पहले, आप सेंसर को सही ढंग से स्थिति और जकड़ना चाहेंगे। मेरे पास (१) सेंसर आगे की ओर है, (२) सेंसरों का कोण लगभग ४५ डिग्री है, और (२) सेंसर कार के किनारों पर हैं। मैं पक्षों और सामने के लिए 3 डी मुद्रित बढ़ते ब्रैकेट, और गर्म गोंद गैर-प्रवाहकीय होने के बाद से कोण वाले फ्रंट सेंसर को तेज करने के लिए गर्म गोंद का उपयोग करता हूं। पक्षों और सामने के लिए बढ़ते ब्रैकेट को डाउनलोड किया जा सकता है और 3 डी प्रिंट किया जा सकता है।

चरण 3: ब्रेडबोर्ड और पोटेंशियोमीटर जोड़ें

इसके बाद, आप वायरिंग शुरू करने से पहले ब्रेडबोर्ड और स्पीड-कंट्रोलिंग पोटेंशियोमीटर में जोड़ना चाहेंगे। यह वह जगह है जहाँ मैंने कार के शरीर पर जगह के कारण एक छोटे ब्रेडबोर्ड और दूसरे ब्रेडबोर्ड से +/- का उपयोग किया था, लेकिन एक मानक ब्रेडबोर्ड भी ठीक काम करेगा।

चरण 4: तार सब कुछ

यह शायद सबसे बड़ा कदम है, और एक गलत तार कार के ठीक से काम नहीं करने का कारण बन सकता है। अतिरिक्त मार्गदर्शन के लिए ऊपर दिए गए फ्रिटिंग आरेख को देखें।

ब्रेडबोर्ड पर अपने Arduino के 5v पिन को पॉजिटिव रेल से और अपने Arduino के GND पिन को ब्रेडबोर्ड की नेगेटिव रेल से जोड़कर शुरू करें।

इसके बाद, सोनार सेंसर को तार दें। HC-SR04 सेंसर में उनके प्रत्येक चार पिन लेबल होते हैं। वे:

वीसीसी - 5 वी पावर

ट्रिगर -- एक अल्ट्रासोनिक पल्स बाहर भेजने के लिए ट्रिगर

इको - प्राप्त करने वाला पिन जो नाड़ी की अवधि को मापता है

जीएनडी - ग्राउंड पिन

इसके लिए महिला-पुरुष ड्यूपॉन्ट तारों का प्रयोग करें। प्रत्येक वीसीसी पिन को सकारात्मक ब्रेडबोर्ड रेल से जोड़ा जाना चाहिए, और प्रत्येक जीएनडी पिन को नकारात्मक ब्रेडबोर्ड रेल से जोड़ा जाना चाहिए। मैंने इस भाग के लिए अतिरिक्त महिला-पुरुष ड्यूपॉन्ट तारों का उपयोग विस्तारक के रूप में किया था क्योंकि मुझे कुछ तारों के साथ एक समस्या थी जो लंबे समय तक नहीं थी।

इसके बाद, ट्रिग और इको पिन को Arduino में वायर करें। ये Arduino के डिजिटल पिन से इस प्रकार जुड़े होंगे:

फ्रंट सेंटर सेंसर:

ट्रिग - पिन 6

इको -- पिन 7

लेफ्ट साइड सेंसर:

ट्रिग - 4

इको - 5

राइट साइड सेंसर:

ट्रिग - 2

इको - 3

फ्रंट लेफ्ट सेंसर:

ट्रिग - 10

इको - 11

फ्रंट राइट सेंसर:

ट्रिग - 9

इको - 8

इसके बाद, स्टीयरिंग सर्वो, मोटर ईएससी, और स्पीड कंट्रोल पोटेंशियोमीटर को तार दें।

सबसे पहले, स्टीयरिंग सर्वो से शुरू करें। मेरी कार के सर्वो में लाल, नारंगी और भूरे रंग के तार थे। रंग थोड़े भिन्न हो सकते हैं, लेकिन वे सभी समान रूप से वायर्ड होंगे:

ब्राउन वायर (जमीन) -- नकारात्मक ब्रेडबोर्ड रेल से कनेक्ट करें

लाल तार (5v शक्ति) -- 5v ब्रेडबोर्ड रेल से कनेक्ट करें

नारंगी तार (सिग्नल) -- अपने Arduino पर पिन 13 से कनेक्ट करें

ESC - या इलेक्ट्रॉनिक स्पीड कंट्रोलर - जो मोटर को नियंत्रित करता है, बहुत समान रूप से वायर्ड होता है। इस मामले में, तार सफेद, लाल और काले होते हैं।

सफ़ेद (सिग्नल) -- अपने Arduino पर 12 पिन करने के लिए कनेक्ट करें

लाल (5v) - किसी भी चीज़ से कनेक्ट न करें। मोटर के रुकने पर पीछे की ओर बहने वाली बिजली की वृद्धि के कारण, 5v को कनेक्ट नहीं किया जाना चाहिए। आप USB पोर्ट या संभवतः अपने Arduino को फ्राई कर सकते हैं।

काला (जमीन) -- नकारात्मक ब्रेडबोर्ड रेल से कनेक्ट करें

अंत में, उस पोटेंशियोमीटर को तार दें जिसे आपने पहले अपने ब्रेडबोर्ड पर रखा था। इस पर कहीं न कहीं छोटे नंबर छपे होने की संभावना है। इसे इस तरह से तार-तार किया जाना चाहिए:

1 (बाएं पिन) -- नकारात्मक ब्रेडबोर्ड रेल से कनेक्ट करें

2 (मध्य पिन) -- अपने Arduino पर A0 पिन करने के लिए कनेक्ट करें

3 (दायां पिन) -- सकारात्मक ब्रेडबोर्ड रेल से कनेक्ट करें

वायरिंग बहुत गड़बड़ दिखेगी, इसलिए यदि आप कुछ वायर प्रबंधन करना चाहते हैं, तो अब इसे करने का समय आ गया है।

चरण 5: Arduino को शक्ति देना

इसके बाद, आप Arduino के लिए एक पावर सॉल्यूशन सेट करना चाहेंगे। इस परियोजना में दो अलग-अलग बिजली स्रोतों का उपयोग किया जाता है: कार के लिए बैटरी, और Arduino के लिए बैटरी। इस मामले में, मैंने श्रृंखला में वायर्ड (6) 1.2v रिचार्जेबल AA बैटरी का उपयोग किया। पोर्टेबल सेल फोन पावर बैंक भी काम करेंगे, बस एक केबल रखना सुनिश्चित करें जो आपके Arduino के यूएसबी पोर्ट (जैसे मिनी-यूएसबी) में प्लग हो।

कृपया ध्यान दें कि इस परियोजना के साथ 9वी बैटरी काम नहीं करेगी। जिस तरह से 9v बैटरियों को डिज़ाइन किया गया है, उसके कारण Arduino को चलाने के लिए वोल्टेज पर्याप्त है, लेकिन बैटरी से निकलने वाला करंट कुछ ही समय में मर जाएगा। मुझे 9v बैटरी पर यादृच्छिक रीबूट के साथ भी समस्याएं थीं।

यदि आप मेरे द्वारा उपयोग किए गए समाधान का उपयोग करना चुनते हैं, तो आपको आवश्यकता होगी:

(६) एए बैटरी (क्षारीय बैटरी भी ठीक काम करती हैं)

सभी (6) बैटरी के लिए एए बैटरी धारक। यह बहुत अच्छा काम करेगा और आपको टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग करने की भी आवश्यकता नहीं है। मेरे द्वारा की गई आपूर्ति के लिए, मैंने डेज़ी-जंजीर (3) दो-बैटरी धारकों को एक साथ चित्रित किया, सकारात्मक/नकारात्मक तारों को एक साथ मिलाया, एक 9v बैटरी एडाप्टर से डीसी पावर प्लग लिया, और इसे सकारात्मक और नकारात्मक अंत तक मिलाप किया तार मैंने तब Arduino को चालू और बंद करने में आसानी के लिए बिजली की आपूर्ति के साथ श्रृंखला में एक पावर स्विच को मिलाया। यह पूरी तरह से वैकल्पिक है।

चरण 6: Arduino प्रोग्राम अपलोड करें

इसके बाद, आपको प्रोग्राम को Arduino पर अपलोड करना होगा। यहां प्रोग्राम डाउनलोड करें, और इसे Arduino IDE के माध्यम से अपने Arduino पर अपलोड करें।

आप में से जो कोड को संशोधित करने पर विचार कर सकते हैं, उनके लिए मैंने कुछ छद्म कोड शामिल किए हैं जो बताते हैं कि प्रत्येक भाग क्या करता है।

संपादित करें ९/२५/१८ - मैंने इसे दो दीवारों के बीच में चलाने के लिए एक दूसरा कार्यक्रम जोड़ा। कार तक पहुंच न होने के कारण मुझे कोड को आज़माने का मौका नहीं मिला है, लेकिन इसके साथ प्रयोग करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें।

चरण 7: सब कुछ प्लग इन करें और इसे चालू करें

अंत में, आपको सब कुछ प्लग इन करना होगा। सबसे पहले, कार की बैटरी को कार से कनेक्ट करें और अपना ESC चालू करें। ESC को बीप करना चाहिए, यह दर्शाता है कि यह Arduino द्वारा "सशस्त्र" होने के लिए तैयार है। इसके बाद, Arduino को पावर दें। ईएससी को तीन बार बीप करना चाहिए, और पहियों को मुड़ना शुरू कर देना चाहिए। यदि ईएससी बीप करता है, लेकिन पहिए मुड़ना शुरू नहीं करते हैं, तो गति बढ़ाने के लिए पोटेंशियोमीटर को दाईं ओर मोड़ें। अगर कार बहुत तेज चल रही है, तो पोटेंशियोमीटर को बाईं ओर मोड़ें।

यदि पोटेंशियोमीटर इसके विपरीत काम करता है, तो आप इसे हल करने के लिए सकारात्मक और नकारात्मक तारों को फ्लिप कर सकते हैं।

वीडियो में कार को काम करते हुए, गति को कैसे बदला जाए और इसे चालू करने का क्रम कैसे दिखाया जाता है, यह दिखाया गया है।