Управляемый робот с автопилотом основан на контроллере Arduino UNO и состоит из основной платы, источника питания, двигателей, датчиков линии, датчика расстояния и Bluetooth.
Робот управляется с помощью телефона по беспроводной связи. Телефоном можно переключить его на автопилот и тогда он начинает движение по линии с помощью датчиков. Датчик расстояния, расположенный на передней части робота, позволяет увидеть препятствие перед ним, чтобы избежать столкновений.
Плата робота изготовлена на ЧПУ Roland MDX-15 и содержит в себе драйвер двигателей L293D, разъемы для подключения Arduino, двигателей, датчиков и другой периферии. Изготовление платы описана на странице Изготовление печатной платы в Roland MDX-15. А сама плата на странице Основная плата робота.
Датчики линии работают по принципу описанной на странице Датчик линии.
Ниже представлен код программы для робота:
int dist(int echoPin, int trigPin){//Функция, определяющая расстояние с помощью дальномера
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
int duration; //Переменное, в которой будет считано расстояние до препятствия
digitalWrite(trigPin, LOW); //Отправка импульса длительностью в 10 микросекунд
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10); //Задержка на 10 микросекунд
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH); //Ожидание импульса и возвращение пройденного времени
return(duration / 58); //Перевод времени в сантиметры и возврат расстояния}
}
int LineSensor(int analogPort, int digitalPort){//Считывает с датчиков линии
digitalWrite(digitalPort,0);//Выключение подсветки
pinMode(digitalPort,1);
int a1=analogRead(analogPort);//Считывание без подстветки
digitalWrite(digitalPort,1);//Включение подсветки
delay(1);
int a=analogRead(analogPort);//Считывание с подсветкой
digitalWrite(digitalPort,0);//Выключение подсветки
return (a-a1);//Возврат разности считанных значений
}
int RightLineSensor(){//Считывание правого датчика линии
return (LineSensor(A0, A5));
}
int LeftLineSensor(){//Считывание левого датчика линии
return (LineSensor(A1, A4));
}
void LeftMotor(int skor){//Управление левым двигателем
pinMode(4,1);
pinMode(9,1);
if (skor>255) skor=255;
if (skor<-255) skor=-255;
if (skor>=0){
digitalWrite(4,0);
analogWrite(9,skor);
}
else{
digitalWrite(4,1);
analogWrite(9,255+skor);
}
}
void RightMotor(int skor){//Управление правым двигателем
pinMode(11,1);
pinMode(12,1);
skor=-skor;
if (skor>255) skor=255;
if (skor<-255) skor=-255;
if (skor>=0){
digitalWrite(12,0);
analogWrite(11,skor);
}
else{
digitalWrite(12,1);
analogWrite(11,255+skor);
}
}
void RemoteControl(){//Функция управления по bluetooth
while (1)//Запуск бесконечного цикла
if (Serial.available()){//Если пришла команда
char cmd=Serial.read();//Считывание команды в переменную
switch (cmd){//Переключение в зависимости от команды
case '1':
if (dist(8,7)>20) {//Если расстояние больше 20 см
LeftMotor(255);//То ехать вперед
RightMotor(255);
delay(100);
LeftMotor(0);
RightMotor(0);
}
break;
case '2'://Ехать назад
LeftMotor(-255);
RightMotor(-255);
delay(100);
LeftMotor(0);
RightMotor(0);
break;
case '3': //Влево
LeftMotor(0);
RightMotor(255);
delay(100);
LeftMotor(0);
RightMotor(0);
break;
case '4': //Вправо
LeftMotor(255);
RightMotor(0);
delay(100);
LeftMotor(0);
RightMotor(0);
break;
case '9':return;// Выйти из управления по bluetooth
break;
}
}
}
}
void setup() {
Serial.begin(9600);//Инициализация порта (bluetooth)
}
void loop() {
while (!(Serial.available())){
while (dist(8,7)<20){//Если расстояние до препятствия меньше 20 см
LeftMotor(0);//то стоп
RightMotor(0);
delay(300);
}
//релейный алгоритм
if (LeftLineSensor()>200) LeftMotor(255); else LeftMotor(0);
if (RightLineSensor()>110) RightMotor(255); else RightMotor(0);
}
if (Serial.read()=='9') RemoteControl();//Переключение в ручное управление
}