ข้ามไปที่เนื้อหาหลัก

โปรเจค หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง Arduino 2WD


การทำงานหุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวางของเวอร์ชั่นนี้  คือ เมื่อ หุ่นยนต์พบสิ่งกีดขวาง จะถอยหลัง แล้ว เลี้ยวหลบไปทางซ้ายเสมอ หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง Arduino 2WD

อุปกรณ์ที่ต้องใช้ก็คือ

     1. 2WD Smart Robot Car Chassis Kits

     2. Arduino UNO R3 - Made in italy

     3. เซนเซอร์ Ultrasonic Module HC-SR04

     4. Mounting Bracket for HC-SR04 Ultrasonic Module แบบยาว

     5. Motor Drive Module L298N

     6. สาย Jumper Female to Male ยาว 20cm.

     7. สาย Jumper Male to Male ยาว 20cm.

     8. รางถ่านแบบ 18650 ใส่ถ่าน 2 ก้อน

     9. แบตเตอรี่ลิเธียม 18650 จำนวน 2 ก้อน

     10. เสารองแผ่นพีซีบีโลหะแบบเหลี่ยม 6 mm


 เริ่มต้นด้วยการ ประกอบ 2WD Smart Car Robot Chassis Kits


เชื่อมต่อ รางถ่าน 18650 กับ Motor Drive Module L298N
และ Motor Drive Module L298N กับ Arduino UNO R3

ภาพต่อวงจรทั้งหมดตามรูป





*** VCC ของ Arduino UNO R3 คือ 5V ***


หมายเหตุ : ที่ Motor Drive Module L298N ถ้ามี Jumper อยู่ที่ขา ENA และ ENB ของ บอร์ด L298N  ให้ถอดออก





เชื่อมต่อ Ultrasonic Module HC-SR04 กับ Arduino UNO R3 ดังรูป



NewPing.h  คือไลบรารี่ NewPing เป็น ไลบรารี่ ฟังก์ชัน ที่มีผู้พัฒนาเตรียมพร้อมไว้ให้เราแล้ว โดยให้ไปดาวน์โหลด ไลบรารี่ NewPing ได้ที่

  https://bitbucket.org/teckel12/arduino-new-ping/downloads

เรียนรู้ วิธีเพิ่มไลบรารี่ NewPing และ การทำงานของ Ultrasonic Module HC-SR04 ได้ที่

https://robotsiam.blogspot.com/2016/09/ultrasonic-module-hc-sr04.html


ทดสอบการทำงานของ HC-SR04 โดย เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ Upload โค้ดนี้ ไปยัง บอร์ด Arduino UNO R3


#include <NewPing.h>

 NewPing sonar(10, 11);

 long inches;

 void setup() {

 Serial.begin(9600);
}

 void loop() {
delay(50);

 inches = sonar.ping_in();

 Serial.print(inches);
Serial.print(" in.");
Serial.print("\n");

 }



เมื่อ Upload เสร็จ ให้เปิด Serial Monitor ขึ้นมา โดยไปที่  Tools -> Serial Monitor
ทดสอบการทำงาน เซนเซอร์ HC-SR04 กับ Arduino UNO R3 โดย ทดลอง เอามือ หรือ วัตถุอื่นๆ เคลื่อนไหว ขึ้นลง หน้าจุดรับสัญญาณ อัลตร้าโซนิค HC-SR04
 

ที่ Serial Monitor จะแสดงค่า ระยะความห่างของมือเรากับ HC-SR04 หน่วยเป็น นิ้ว (inch) ตามที่เราเครื่อนไหว แสดงว่า โมดูลอัลตร้าโซนิค HC-SR04 ของเรา นั้นพร้อมใช้งานแล้วครับ



หลังจากนั้นให้ทดสอบเบื้องต้น ว่าการหมุนของล้อถูกต้องหรือไม่ โดย

เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ Upload โค้ดนี้ ไปยัง บอร์ด Arduino UNO R3


 // Motor A pins (enableA = enable motor, pinA1 = forward, pinA2 = backward)
int enableA = 3;
int pinA1 = 6;
int pinA2 = 7;

 //Motor B pins (enabledB = enable motor, pinB2 = forward, pinB2 = backward)
int enableB = 5;
int pinB1 = 8;
int pinB2 = 9;

 //This lets you run the loop a single time for testing
boolean run = true;

 void setup() {
 pinMode(enableA, OUTPUT);
 pinMode(pinA1, OUTPUT);
 pinMode(pinA2, OUTPUT);

  pinMode(enableB, OUTPUT);
 pinMode(pinB1, OUTPUT);
 pinMode(pinB2, OUTPUT);
}
void loop() {
  if (run) {
    delay(2000);
    enableMotors();
    //Go forward
    forward(200);
    //Go backward
    backward(200);
    //Turn left
    turnLeft(400);
    coast(200);
    //Turn right
    turnRight(400);
    coast(200);
    //This stops the loop
    run = false; 
  }
}

 //Define high-level H-bridge commands

 void enableMotors()
{
 motorAOn();
 motorBOn();
}

 void disableMotors()
{
 motorAOff();
 motorBOff();
}

 void forward(int time)
{
 motorAForward();
 motorBForward();
 delay(time);
}

 void backward(int time)
{
 motorABackward();
 motorBBackward();
 delay(time);
}

 void turnLeft(int time)
{
 motorABackward();
 motorBForward();
 delay(time);
}

 void turnRight(int time)
{
 motorAForward();
 motorBBackward();
 delay(time);
}

 void coast(int time)
{
 motorACoast();
 motorBCoast();
 delay(time);
}

 void brake(int time)
{
 motorABrake();
 motorBBrake();
 delay(time);
}
//Define low-level H-bridge commands

 //enable motors
void motorAOn()
{
 digitalWrite(enableA, HIGH);
}

 void motorBOn()
{
 digitalWrite(enableB, HIGH);
}

  //disable motors
void motorAOff()
{
 digitalWrite(enableB, LOW);
}

 void motorBOff()
{
 digitalWrite(enableA, LOW);
}

  //motor A controls
void motorAForward()
{
 digitalWrite(pinA1, HIGH);
 digitalWrite(pinA2, LOW);
}

 void motorABackward()
{
 digitalWrite(pinA1, LOW);
 digitalWrite(pinA2, HIGH);
}

 //motor B controls
void motorBForward()
{
 digitalWrite(pinB1, HIGH);
 digitalWrite(pinB2, LOW);
}

 void motorBBackward()
{
 digitalWrite(pinB1, LOW);
 digitalWrite(pinB2, HIGH);
}

 //coasting and braking
void motorACoast()
{
 digitalWrite(pinA1, LOW);
 digitalWrite(pinA2, LOW);
}

 void motorABrake()
{
 digitalWrite(pinA1, HIGH);
 digitalWrite(pinA2, HIGH);
}

 void motorBCoast()
{
 digitalWrite(pinB1, LOW);
 digitalWrite(pinB2, LOW);
}

 void motorBBrake()
{
 digitalWrite(pinB1, HIGH);
 digitalWrite(pinB2, HIGH);
}

ถอดสาย USB ระหว่าง Arduino กับ คอมพิวเตอร์ออก ใส่ แบตเตอรี่ลิเธียม 18650 จำนวน 2 ก้อน ไปที่ รางถ่าน และ ตรวจสอบขั้วของแบตเตอรี่ ใส่ถุกต้องหรือไม่  และ หาอุปกรณ์ที่สามารถยกตัวรถ 2WD smart car chassis ขึ้นแล้ว หรือใช้มือยกไว้ โดยล้อไม่แตะพื้น เพือทดสอบการหมุนของล้อว่าถูกต้องหรือไม่




โปรแกรมนี้จะทำงานเพียง 1 ครั้ง ถ้าต้องการทดลองใหม่ให้ถอด แบตเตอรี่ออก (หรือ ปิดเปิด สวิทช์ไฟใหม่) แล้วใส่เข้าไปใหม่ เมื่อล้อหมุน ตรวจสอบการหมุน ขอล้อต่างๆถูกต้องหรือไม่ ถ้าต่อวงจรถูกต้อง ล้อ ทั้งสองข้างจะหมุนไปข้างหน้า 1ครั้ง กลับหลัง 1 ครั้ง และ เดินหน้าอีกหนึ่งครั้งแล้วจึงหยุด ถ้าไม่ถูกต้องให้แก้ไข เช่นการต่อขั้วของมอเตอร์ผิด เป็นต้น

ถ้าทุกอย่างถูกต้อง ทดลอง ยกลงวางที่พื้นแล้วทดสอบ อีกครั้ง ถอด แบตเตอรี่ออก (หรือ ปิดเปิด สวิทช์ไฟใหม่) แล้วใส่เข้าไปใหม่ ถ้าทุกอย่างถูกต้อง รถจะเคลื่อนไปข้างหน้า-ถอยหลัง แล้ว เลี้ยวซ้าย แล้ว จึงกลับสู่ตำแหน่งเดิม
 


หลังจากนั้นทดสอบ หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง Arduino 2WD ได้โดย  Upload โค้ดนี้ ไปยัง บอร์ด Arduino UNO R3



#include <NewPing.h>

 //Tell the Arduino where the sensor is hooked up
NewPing sonar(10, 11);

 int enableA = 3;
int pinA1 = 6;
int pinA2 = 7;

 int enableB = 5;
int pinB1 = 8;
int pinB2 = 9;

 long inches;

 void setup() {
pinMode(enableA, OUTPUT);
pinMode(pinA1, OUTPUT);
pinMode(pinA2, OUTPUT);

 pinMode(enableB, OUTPUT);
pinMode(pinB1, OUTPUT);
pinMode(pinB2, OUTPUT);
}

 void loop() {

 //Run the motors at slightly less than full power
analogWrite(enableA, 200);
analogWrite(enableB, 200);

 //Ping the sensor and determine the distance in inches
inches = sonar.ping_in();

 //If the robot detects an obstacle less than four inches away, it will back up, then turn left; if no obstacle is detected, it will go forward
if (inches < 4) {
analogWrite(enableA, 255);
analogWrite(enableB, 255);
backward(400);
coast(200);
turnLeft(400);
coast(200);}
else {
forward(1);

 }
}

 //Define high-level H-bridge commands

 void enableMotors()
{
motorAOn();
motorBOn();
}

 void disableMotors()
{
motorAOff();
motorBOff();
}

 void forward(int time)
{
motorAForward();
motorBForward();
delay(time);
}

 void backward(int time)
{
motorABackward();
motorBBackward();
delay(time);
}

 void turnLeft(int time)
{
motorABackward();
motorBForward();
delay(time);
}

 void turnRight(int time)
{
motorAForward();
motorBBackward();
delay(time);
}

 void coast(int time)
{
motorACoast();
motorBCoast();
delay(time);
}

 void brake(int time)
{
motorABrake();
motorBBrake();
delay(time);
}
//Define low-level H-bridge commands

 //enable motors
void motorAOn()
{
digitalWrite(enableA, HIGH);
}

 void motorBOn()
{
digitalWrite(enableB, HIGH);
}

 //disable motors
void motorAOff()
{
digitalWrite(enableB, LOW);
}

 void motorBOff()
{
digitalWrite(enableA, LOW);
}

 //motor A controls
void motorAForward()
{
digitalWrite(pinA1, HIGH);
digitalWrite(pinA2, LOW);
}

 void motorABackward()
{
digitalWrite(pinA1, LOW);
digitalWrite(pinA2, HIGH);
}

 //motor B controls
void motorBForward()
{
digitalWrite(pinB1, HIGH);
digitalWrite(pinB2, LOW);
}

 void motorBBackward()
{
digitalWrite(pinB1, LOW);
digitalWrite(pinB2, HIGH);
}

 //coasting and braking
void motorACoast()
{
digitalWrite(pinA1, LOW);
digitalWrite(pinA2, LOW);
}

 void motorABrake()
{
digitalWrite(pinA1, HIGH);
digitalWrite(pinA2, HIGH);
}

 void motorBCoast()
{
digitalWrite(pinB1, LOW);
digitalWrite(pinB2, LOW);
}

 void motorBBrake()
{
digitalWrite(pinB1, HIGH);
digitalWrite(pinB2, HIGH);
}

ทดลอง ยกลงวางที่พื้นแล้ว หาสิ่งกีดขวาง ทดสอบ อีกครั้ง จากรถจะกลายเป็น "หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง"

หมายเหตุ : หากต้องการเพิ่มการแสดงผลการทำงาน ของ "หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง" ได้ดังนี้ 

อุปกรณ์ที่ต้องเพิ่มเติมก็คือ
 
1. หลอดไฟ LED สีเขียว จำนวน 1 ตัว
2. หลอดไฟ LED สีแดง จำนวน 1 ตัว
3. หลอดไฟ LED สีเหลือง จำนวน 1 ตัว
4. รีซิสเตอร์ 220 Ohm 1/4 Watt 5%  จำนวน 3 ตัว

ต่อวงจรเพิ่มดังนี้
 







เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ Upload โค้ดนี้ ไปยัง บอร์ด Arduino UNO R3


#include <NewPing.h>

 //Tell the Arduino where the sensor is hooked up
NewPing sonar(10, 11);

 int enableA = 3;
int pinA1 = 6;
int pinA2 = 7;

 int enableB = 5;
int pinB1 = 8;
int pinB2 = 9;

 long inches;

 void setup() {
  pinMode(enableA, OUTPUT);
  pinMode(pinA1, OUTPUT);
  pinMode(pinA2, OUTPUT);

   pinMode(enableB, OUTPUT);
  pinMode(pinB1, OUTPUT);
  pinMode(pinB2, OUTPUT);

   pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(12, OUTPUT);
  pinMode(13, OUTPUT);

 }

 void loop() {

   //Run the motors at slightly less than full power
  analogWrite(enableA, 200);
  analogWrite(enableB, 200);

   //Ping the sensor and determine the distance in inches
  inches = sonar.ping_in();

   //If the robot detects an obstacle less than four inches away, it will back up, then turn left; if no obstacle is detected, it will go forward
  if (inches < 5) {
    analogWrite(enableA, 255);
    analogWrite(enableB, 255);
    digitalWrite(2, LOW);
    digitalWrite(12, LOW);
    digitalWrite(13, HIGH);
    backward(400);
    coast(200);
    turnLeft(400);
    coast(200);

   }
  else if (inches >= 5  and inches < 30 ) {
    forward(1);
    digitalWrite(2, LOW);
    digitalWrite(12, HIGH);
    digitalWrite(13, LOW);

   }
  else {
    forward(1);
    digitalWrite(2, HIGH);
    digitalWrite(12, LOW);
    digitalWrite(13, LOW);
  }
}

 //Define high-level H-bridge commands

 void enableMotors()
{
  motorAOn();
  motorBOn();
}

 void disableMotors()
{
  motorAOff();
  motorBOff();
}

 void forward(int time)
{
  motorAForward();
  motorBForward();
  delay(time);
}

 void backward(int time)
{
  motorABackward();
  motorBBackward();
  delay(time);
}

 void turnLeft(int time)
{
  motorABackward();
  motorBForward();
  delay(time);
}

 void turnRight(int time)
{
  motorAForward();
  motorBBackward();
  delay(time);
}

 void coast(int time)
{
  motorACoast();
  motorBCoast();
  delay(time);
}

 void brake(int time)
{
  motorABrake();
  motorBBrake();
  delay(time);
}
//Define low-level H-bridge commands

 //enable motors
void motorAOn()
{
  digitalWrite(enableA, HIGH);
}

 void motorBOn()
{
  digitalWrite(enableB, HIGH);
}

 //disable motors
void motorAOff()
{
  digitalWrite(enableB, LOW);
}

 void motorBOff()
{
  digitalWrite(enableA, LOW);
}

 //motor A controls
void motorAForward()
{
  digitalWrite(pinA1, HIGH);
  digitalWrite(pinA2, LOW);
}

 void motorABackward()
{
  digitalWrite(pinA1, LOW);
  digitalWrite(pinA2, HIGH);
}

 //motor B controls
void motorBForward()
{
  digitalWrite(pinB1, HIGH);
  digitalWrite(pinB2, LOW);
}

 void motorBBackward()
{
  digitalWrite(pinB1, LOW);
  digitalWrite(pinB2, HIGH);
}

 //coasting and braking
void motorACoast()
{
  digitalWrite(pinA1, LOW);
  digitalWrite(pinA2, LOW);
}

 void motorABrake()
{
  digitalWrite(pinA1, HIGH);
  digitalWrite(pinA2, HIGH);
}

 void motorBCoast()
{
  digitalWrite(pinB1, LOW);
  digitalWrite(pinB2, LOW);
}

 void motorBBrake()
{
  digitalWrite(pinB1, HIGH);
  digitalWrite(pinB2, HIGH);

 }

การแสดงผลของ LED คือ

1. เมื่อไม่มีสิ่งกีดขวาง หรือมีสิ่งกีดขวางในระยะมากกว่า 30 นิ้ว LED สีเขียวจะติด
2. เมื่อมีสิ่งกีดขวางในระยะ 5 - 30 นิ้ว LED สีเหลืองจะติด
3. เมื่อมีสิ่งกีดขวางในระยะ น้อยกว่า 5 นิ้ว LED สีแดงจะติด

วีดีโอผลลัพธ์การทำงานของ โปรเจค หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง Arduino 2WD
ป้ายกำกับ:

โพสต์ยอดนิยมจากบล็อกนี้

การใช้งาน IR Infrared Obstacle Avoidance Sensor Module

โมดูลเซ็นเซอร์แสงสำหรับตรวจจับวัตถุกีดขวาง   IR Infrared Obstacle Avoidance Sensor Module โมดูลเซ็นเซอร์แสงสำหรับตรวจจับวัตถุกีดขวาง    IR Infrared Obstacle Avoidance Sensor Module โดยโมดูลนี้ จะมีตัวรับและตัวส่ง infrared ในตัว ตัวสัญญาณ(สีขาว) infrared จะส่งสัญญาณออกมา และเมื่อมีวัตถุมาบัง คลื่นสัญญาณ infrared  ที่ถูกสั่งออกมาจะสะท้องกลับไปเข้าตัวรับสัญญาณ (สีดำ) สามารถนำมาใช้ตรวจจับวัตถุที่อยู่ตรงหน้าได้ และสามารถปรับความไว ระยะการตรวจจับ ใกล้หรือไกลได้ ภายตัวเซ็นเซอร์แบบนี้จะมีตัวส่ง Emitter และ ตัวรับ Receiver ติดตั้งภายในตัวเดียวกัน ทำให้ไม่จำเป็นต้องเดินสายไฟทั้งสองฝั่ง เหมือนแบบ Opposed Mode ทำให้การติดตั้งใช้งานได้ง่ายกว่า แต่อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องติดตั้งตัวแผ่นสะท้อนหรือ Reflector ไว้ตรงข้ามกับตัวเซ็นเซอร์เอง โดยโฟโต้เซ็นเซอร์แบบที่ใช้แผ่นสะท้อนแบบนี้จะเหมาะสำหรับชิ้นงานที่มีลักษณะทึบแสงไม่เป็นมันวาว เนื่องจากอาจทำให้ตัวเซ็นเซอร์เข้าใจผิดว่าเป็นตัวแผ่นสะท้อน และ ทำให้ทำงานผิดพลาดได้ เซ็นเซอร์แบบนี้จะมีช่วงในการทำงาน หรือ ระยะในการตรวจจับจะได้ใกล้กว่าแบบ O
อ่านเพิ่มเติม

การติดตั้ง Library ของ DHT Sensor DHT11 , DHT21 , DHT22

การติดตั้ง Library ของ DHT Sensor ไลบรารี DHT ใช้สำหรับในการให้เซ็นเซอร์ DHT  อ่านอุณหภูมิและความชื้นด้วย  Arduino หรือ ESP8266 ได้ คลิกที่นี่เพื่อดาวน์โหลดไลบรารี ของเซ็นเซอร์ DHT https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library เปิดโปรแกรม Arduino IDE  ไปที่ Skecth -> Include Library -> Add .ZIP Library... ไปที่ ไลบรารี DHT-sensor-library ที่เรา ดาวน์โหลด มา ตรวจสอบที่ Skecth -> Include Library  จะพบ ไลบรารี DHT sensor library เพิ่มเข้ามาใน Arduino IDE ของเรา ไปที่ Skecth -> Include Library -> Manage Libraries... ไปที่ช่องค้นหา พิมพ์ DHT -> Enter (เพื่อค้นหา DHT sensor library ) เมื่อพบ DHT sensor library แล้ว ให้คลิก More info คลิกที่ Select Vers.. ในตัวอย่าง เลือก Version 1.2.3 คลิก Install คลิก Close เพิ่ม #include <DHT.h> ไปที่ส่วนบนสุดของโค้ด #include <DHT.h> void setup() {   // put your setup code here, to run once: } void loop() {   // put your main
อ่านเพิ่มเติม

ESP32 #2: การติดตั้ง Arduino core for ESP32 WiFi chip

ในบทความนี้จะเป็นการแนะนำการติดตั้งโปรแกรม Arduino IDE ตั้งแต่ต้น ไปจนถึงการติดตั้งชุดพัฒนา Arduino core for ESP32 WiFi chip และ การตรวจสอบว่าติดตั้งสำเร็จหรือไม่ “Arduino” แต่เดิมเป็นแพลตฟอร์มที่ใช้ในการพัฒนาเฟิร์มแวร์ให้กับบอร์ด Arudino เท่านั้น แต่ภายหลังกลุ่มผู้พัฒนาโปรแกรม Arduino IDE ได้เริ่มรองรับการติดตั้งชุดพัฒนาเฟิร์มแวร์ให้กับบอร์ดอื่น ๆ ด้วย ทำให้บอร์ดอื่น ๆ ที่รองรับการเขียนโปรแกรมด้วยภาษา C/C++ สามารถเข้ามาใช้โปรแกรม Arduino IDE ในการพัฒนาได้ นอกจากข้อดีของโปรแกรม Arduino IDE แล้ว ชุดไลบารี่ต่าง ๆ ที่ทำมารองรับกับแพลตฟอร์ม Arduino ก็จะสามารถนำมาใช้งานกับบอร์ดอื่น ๆ ได้ด้วย การจะใช้ Arduino core for ESP32 กับ Arduino IDE ได้นั้น มีขั้นตอนดังนี้ คือ 1. ติดตั้งโปรแกรม Arduino (IDE) ลิงค์ดาวโหลด Arduino (IDE)  https://www.arduino.cc/en/Main/Software 2. ติดตั้ง แพลตฟอร์ม ESP32 ในการเริ่มต้นเราจะต้องอัปเดตผู้จัดการบอร์ดด้วย URL ที่กำหนดเอง เปิด Arduino IDE และไปที่ File > Preferences คัดลอก URL ด้านล่างลงใน Additional Board Manager URLs: แล้ว คลิก
อ่านเพิ่มเติม