โปรเจค หุ่นยนต์เดินตามเส้น 3 เซ็นเซอร์ Arduino + L298P

โปรเจค นี้จะเป็นการนำ Arduino UNO R3 + L298P Motor Shield และ เซ็นเซอร์ 3 Road Tracing Sensor Robot มาทำเป็น หุ่นยนต์เดินตามเส้น 3 เซ็นเซอร์  โดยให้หุ่นยนต์ตัดสินใจ เดินตามเส้น โดยอัตโนมัติ ด้วยการตรวจจับ เส้นสีดํา พื้นสีขาว

อุปกรณ์ที่ใช้

1. 2WD Smart Car Robot Chassis Kits

2. Arduino UNO R3 - Made in italy

3. L298P Motor Shield Board

4. Jumper (M2M) cable 20cm Male to Male

5. Jumper (F2M) cable 30cm Female to Female

6. สกรูหัวกลม+น็อตตัวเมีย ยาว 12 มม.

7. รางถ่าน 18650 แบบ 2 ก้อน

8. ถ่านชาร์จ 18650 Panasonic NCR18650B 3.7v  จำนวน 2 ก้อน

9. 3 Road Tracing Sensor Robot

10. เสารองแผ่นพีซีบีแบบโลหะ ยาว 25 มม.

1. ประกอบหุ่นยนต์

เริ่มต้นด้วยการ ประกอบ หุ่นยนต์ Arduino UNO + L298P และ ทดสอบการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ ตามลิงค์ บทความด้านล่าง


https://robotsiam.blogspot.com/2017/12/arduino-uno-l298p.html

2. ประกอบ เซ็นเซอร์ 3 Road Tracing Sensor Robot

ใช้ จั้มเปอร์ เมีย-เมีย 30cm เชื่อมต่อ เซ็นเซอร์  เข้ากับ L298P ตามรูปด้านล่าง 

เซ็นเซอร์ <-> L298P

VCC  <-> +5

     L <-> A1

     C <-> A2

     R <-> A3

GND <-> GND

ภาพรวมการเชื่อมต่อระหว่าง L298P กับ เซ็นเซอร์ 3 Road Tracing Sensor Robot

การเชื่อมต่อสายที่ A1 ถึง A3

ด้านขวาของหุ่นยนต์

ด้านล่างของหุ่นยนต์

ด้านหน้าของหุ่นยนต์

จากนั้นใช้สาย USB เชื่อมต่อระหว่าง คอมพิวเตอร์ กับ Arduino UNO R3

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

/*
read analog data from A1-A3 and send to PC via Serial port
*/

int sensor_L , sensor_C , sensor_R ; //optical sensor values
String tmp ;
int ADC_stabilize = 5 ;

void setup ( ) {
  // initialize the serial communication:
  Serial . begin ( 9600 ) ;
}

void loop ( ) {
  //take a snapshot
  sensor_L = digitalRead ( A1 ) ;
  delay ( ADC_stabilize ) ; //stabilize
  sensor_L = digitalRead ( A1 ) ;
  delay ( ADC_stabilize ) ;

  sensor_C = digitalRead ( A2 ) ;
  delay ( ADC_stabilize ) ;
  sensor_C = digitalRead ( A2 ) ;
  delay ( ADC_stabilize ) ;

  sensor_R = digitalRead ( A3 ) ;
  delay ( ADC_stabilize ) ;
  sensor_R = digitalRead ( A3 ) ;
  delay ( ADC_stabilize ) ;

  tmp = "L=" + String ( sensor_L ) + " C=" + String ( sensor_C ) + " R=" + String ( sensor_R ) ;

  // send the value of analog inputs:
  Serial . println ( tmp ) ;

  // wait a bit for next reading
  delay ( 1000 ) ; //1000=1 sec

}

นำเทปพันสายไฟสีดำ แปะที่พื้นสีขาว ให้ เซ็นเซอร์ ทั้ง 3 ตัว ของหุ่นยนต์อยู่บริเวณ พื้นสีขาว
ให้ ไฟ LED สีแดงทั้ง 3 ตัว ติด

แล้วไปที่ Tools -> Serial Monitor

เลือก Both NL & CR และ เลือก 9600 baud

Serial Monitor จะแสดง L=0 C=0 R=0

และเมื่อ เซ็นเซอร์ซ้ายของหุ่นยนต์  อยู่บริเวณเทปสีดำ

และ เซ็นเซอร์ขวา และ  เซ็นเซอร์กลาง อยู่บริเวณพื้นสีขาว

ไฟ LED สีแดง ของ เซ็นเซอร์ซ้าย จะดับ และ Serial Monitor จะแสดง L=1 C=0 R=0

และเมื่อ เซ็นเซอร์กลางของหุ่นยนต์  อยู่บริเวณเทปสีดำ

และ เซ็นเซอร์ซ้าย และ  เซ็นเซอร์ขวา อยู่บริเวณพื้นสีขาว

ไฟ LED สีแดง ของ เซ็นเซอร์ตัวกลาง จะดับ และ Serial Monitor จะแสดง L=0 C=1 R=0

และเมื่อ เซ็นเซอร์ขวาของหุ่นยนต์  อยู่บริเวณเทปสีดำ

และ เซ็นเซอร์ซ้าย และ  เซ็นเซอร์กลาง อยู่บริเวณพื้นสีขาว

ไฟ LED สีแดง ของ เซ็นเซอร์ขวา จะดับ และ Serial Monitor จะแสดง L=0 C=0 R=1

แสดงว่า การเชื่อมต่อ เซ็นเซอร์ ทั้ง 3 ตัว นั้นถูกต้อง และ พร้อมใช้งานแล้ว


*** ถ้าไม่ถูกต้อง ให้ตรวจสอบการเชื่อมต่อสาย และ ทดลอง ปรับค่าการรับแสง โดย ใช้ไขควงหมุน ตัว R ปรับค่าได้ แบบ trimpot สี่เหลี่ยมสีฟ้า ***

3. ทดสอบการทำงาน

Upload โค้ดนี้ ไปยัง บอร์ด Arduino UNO R3





/*

    Line Following Robot 3 Sensors with Arduino UNO + L298P
    For more details visit:
    https://robotsiam.blogspot.com/2018/01/3-arduino-l298p.html

*/

/*-------definning Outputs------*/

int MA1 = 12;     // Motor A1
int MA2 =  3;     // Motor A2
int PWM_A =  10;   // Speed Motor A

int MB1 =  13;     // Motor B1
int MB2 =  8;     // Motor B2
int PWM_B =  11;  // Speed Motor B

int SPEED = 110;  // Speed PWM สามารถปรับความเร็วได้ถึง 0 - 255


/*-------definning Sensor------*/

int sensor[3] = {0, 0, 0};


void setup() {

  //Setup Channel A
  pinMode(12, OUTPUT); //Motor A1
  pinMode(3, OUTPUT); //Motor A2
  pinMode(10, OUTPUT); //Speed PWM Motor A

  //Setup Channel B
  pinMode(13, OUTPUT);  //Motor B1
  pinMode(8, OUTPUT);  //Motor B2
  pinMode(11, OUTPUT); //Speed PWM Motor B

}

void loop() {


  sensor[0] = digitalRead(A1);
  sensor[1] = digitalRead(A2);
  sensor[2] = digitalRead(A3);

  if ((sensor[0] == 0) && (sensor[1] == 1) && (sensor[2] == 0) )
    Forward(1);
  else if ((sensor[0] == 0) && (sensor[1] == 0) && (sensor[2] == 1) )
    turnRight(10);
  else if ((sensor[0] == 0) && (sensor[1] == 1) && (sensor[2] == 1) )
    turnRight(200);
  else if ((sensor[0] == 1) && (sensor[1] == 0) && (sensor[2] == 0)  )
    turnLeft(10);
  else if ((sensor[0] == 1) && (sensor[1] == 1) && (sensor[2] == 0) )
    turnLeft(200);

  else
    Forward(1);

}

void Backward(int time)
{
  digitalWrite(MA1, LOW);
  digitalWrite(MA2, HIGH);
  analogWrite(PWM_A, SPEED);

  digitalWrite(MB1, HIGH);
  digitalWrite(MB2, LOW);
  analogWrite(PWM_B, SPEED);

  delay(time);
}

void Forward (int time)
{
  digitalWrite(MA1, HIGH);
  digitalWrite(MA2, LOW);
  analogWrite(PWM_A, SPEED);

  digitalWrite(MB1, LOW);
  digitalWrite(MB2, HIGH);
  analogWrite(PWM_B, SPEED);

  delay(time);
}

void turnLeft(int time)
{
  digitalWrite(MA1, HIGH);
  digitalWrite(MA2, LOW);
  analogWrite(PWM_A, SPEED);

  digitalWrite(MB1, LOW);
  digitalWrite(MB2, LOW);
  analogWrite(PWM_B, 0);

  delay(time);
}

void turnRight(int time)
{
  digitalWrite(MA1, LOW);
  digitalWrite(MA2, LOW);
  analogWrite(PWM_A, 0);

  digitalWrite(MB1, LOW);
  digitalWrite(MB2, HIGH);
  analogWrite(PWM_B, SPEED);

  delay(time);
}

void Stop(int time)
{
  digitalWrite(MA1, LOW);
  digitalWrite(MA2, LOW);
  analogWrite(PWM_A, 0);

  digitalWrite(MB1, LOW);
  digitalWrite(MB2, LOW);
  analogWrite(PWM_B, 0);

  delay(time);

}




ใส่ถ่าน แบบ 18650 จำนวน 2 ก้อน เข้าที่รางถ่าน เปิดเพาเวอร์สวิตซ์สำหรับเปิดปิด (ON / OFF ) ทดสอบการทำงาน กับ สนาม เส้นสีดํา พื้นสีขาว  ตาม วีดีโอผลลัพธ์การทำงานของ หุ่นยนต์เดินตามเส้น 3 เซ็นเซอร์  Arduino + L298P

วีดีโอผลลัพธ์ หุ่นยนต์เดินตามเส้น 3 เซ็นเซอร์  Arduino + L298P