Pojazd (autonomiczny), refleks (LEDy + przyciski) oraz line follower

Ciągle dwa/trzy niezależne projekty. Wygląda na to, że będą jednak trzy, bo Pan Bartek „atakuje” temat line followera (świetnie!)

1) zespół od pojazdu po sukcesie sterowania pojazdem przez człowieka (bluetooth) poznawał temat czujki odległości HC-SR04. Zamontowali już nawet „trzymak” w pojeździe – bez użycia wkrętaki! zuchy! 😉 Tak, tak – to „oklepany” układ, ale każdy od czegoś zaczyna – prawda? Trzymam więc kciuki za poprawne oprogramowanie go w pojeździe i zrobienie autonomicznego robota (poruszającego się bez ingerencji człowieka, w tym przypadku: wykrywającego kolizje i zmieniającego kierunek ruchu).

2) „refleks” przeszedł w stan rozbudowany i teraz składa się z 3 losowo zapalanych LEDów, i łapaniu reakcji przez 3 przyciski. Układ:

oraz program (+dużo komentarzy):

//piny z podlaczonymi przyciskami
int btn[]={2,4,6};
//piny z podlaczonymi ledami
int led[]={3,5,7};

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  for (int i=0; i<3; i++){
    pinMode(btn[i],INPUT_PULLUP);
    pinMode(led[i], OUTPUT);
  }
}

unsigned int i;
unsigned int cr,tstart,tstop;
byte bt1, bt2, bt3, LOS;

void loop() {
  //"dysko-mode" informujace o poczatku rozgrywki
  for(i=0;i<3;i++){
        digitalWrite(led[0], HIGH);
        delay(100);
        digitalWrite(led[1], HIGH);
        digitalWrite(led[0], LOW);
        delay(100);
        digitalWrite(led[2], HIGH);
        digitalWrite(led[1], LOW);
        delay(100);
        digitalWrite(led[2], LOW);
        delay(100);
    }//"dysko-mode"
      
   //(pseudo)losowe czekanie: od 1s do 5s
   delay(random(1000,5000));

   //wybor LEDa do zaswiecenia: 1,2 lub 3
   LOS=random(1,4);
   
   //wersja tylko do testow: wypisywanie na ekran losowania
   Serial.print("LOS=");
   Serial.println(LOS);

   //wlaczenie wylosowanego LEDa     
   //dzieki zapisaniu numerow pin-ow do tablicy jest to teraz bardzo proste!
   digitalWrite(led[LOS-1], HIGH);

   //rozpoczecie mierzenia czasu
   tstart = millis();
       
   //czekanie na rekacje uzytkownika - wcisniecie jednego z trzech pyrzycsikow
   //zapamietujemy w zmiennych, ktore przyciski sa wcisniete
   do{                
       bt1 = digitalRead(btn[0]);
       bt2 = digitalRead(btn[1]);
       bt3 = digitalRead(btn[2]);                
   }while(bt1+bt2+bt3==0); //petla wykonuje sie tak dlugo, az przynajmniej jeden z przyciskow zostanie wcisniety                          

   //zatrzymanie "stopera" skoro cos zostalo wcisniete
   tstop = millis();
   digitalWrite(led[LOS-1], LOW);     

   //okreslenie poprawnosci wcisniecia przycisku:
   //zakladamy, ze zle wcisniety przycisk (tak wygodniej)
   bool ok=false;   //czy wygralem? 

   //sprawdzenie, czy moze jednak zostal wcisniety odpowieni przycisk
   switch(LOS){
      case 1: if ((bt1==1)&&(bt2==0)&&(bt3==0)) ok=true;break;
      case 2: if ((bt2==1)&&(bt1==0)&&(bt3==0)) ok=true;break;
      case 3: if ((bt3==1)&&(bt1==0)&&(bt2==0)) ok=true;break;
    }//swicth

    //jesli wygrales, to stosowny komunikat
    if (ok){    
      cr = tstop-tstart; //cr = "czas rekacji"
      Serial.print("brako! gratulacje! ");    
      Serial.print("czas reakcji:");
      Serial.println(cr);
    }//ok==true
    else{    
      Serial.println("pudło! nie ten przycisk!");    
    }     
    delay(1000);
}//loop
         
        



Można jeszcze popracować nad tym kodem – można dodać kolejny (inny) „dysko-mode” informujące, że się poprawnie wybrało przycisk, albo zaświecić wszystkimi LED-ami, gdy użytkownik „spudłował”. W przyszłości dodamy do układu wyświetlacz LCD aby tam pojawił się stosowny komunikat, a nie na ekranie podłączonego komputera.

3) na bazie TSOP5000 (kiedyś już ją poznawaliśmy) powstanie czujnik do pojazdu typu line follower – praca się właśnie rozpoczyna. Działa już (podwójny) układ czujników, więc teraz rozpoczął się drugi etap: układ 3/4/5? czujek na własnoręcznej płytce prototypowej + pojazd na sterowniku L298.

Dlaczego własnoręcznie robiona czujka, a nie jedna z „kupnych”, jak te ze zdjęć poniżej?

Odpowiedź jest prosta: bo to fajniejsze i mamy więcej zabawy podczas pracy, a o to właśnie chodzi!

 

KG, 2018

Fale… z ledów… także wirtualnych…

Fala… z LED-ów…. prawdziwych! Oprócz fal pojawiła się TABLICA i pętla FOR. To sporo – kto nadążał – gratuluję!

Prezentacja Pana Macieja – proste, ale… całkiem efektowne! Gratuluję. Bez pętli zaprogramować coś takiego to koszmar.

Następnie zachęcałem do wirtualnego Arduino ze stronki tinkercad.com (jest to znany projekt cicuits.io, który przejęła firma Autodesk):

Stronka ta umożliwia zabawę w Arduino bez posiadania płytki Arduino – wystarczy się zarejestrować (za darmo!) i można działać.

Jak zacząć? Już po rejestracji wybieramy CIRCUITS:

a następnie zielony przycisk Create new circuits:

Kolejnym krokiem jest już dodawanie elementów po naciśnięciu +Components (prawy pasek, na górze)

gdzie zaczynamy od płytki stykówki, LED-a, rezystorka i bateryjki. Uruchamiamy symulację przyciskiem Start Simulation (potem ją zatrzymujemy Stop). Gdy już wszystko rozumiemy (tyle-o-ile) to czas na dodanie płytki Arduino i… tu się zaczyna zabawa!

Kto zrobi pracę domową z „odbijającą się” falą? Ze zmienną czas? Na następnych zajęciach wgramy programiki na prawdziwe płytki i zobaczymy kolorowe efekty! Proszę śmiało działać!

 

Pierwsze spotkanie 2017 r.

No i rozpoczęliśmy nowy rok akademicki 2017/2018 a tym samym i Fi-BOTa. Na pierwszych zajęciach pojawiło się 9 śmiałków – zobaczymy, ilu będzie kontynuować…

Co robiliśmy? Dla większości była to pierwsza przygoda z Arduino więc było sporo gadania, ale finalnie udało nam się błyskać jednym LED-em podłączonym na płytce stykowej. To dużo jak na godzinkę z hakiem i moją skłonność do gadania 😉 Ale pokazałem też motywację – ta sama płytka Arduino podłączona do żarówki 230V – i działa!

Spotkania w roku 2017/18 będą odbywać się zawsze we wtorki o godz. 16:00. Zapraszam!

Followliner (FL) – starcie 1

  1. Prosty FL – zbudowany na 2 czujnikach TCRT5000 ustawionych blisko siebie tak, by oba leżały nad czarną linią. Położenie czujek – z przodu, przy napędzie (wiem wiem…).
  2. Instalacja modułu w pojeździe.
  3. Pierwszy program – jedź prosto, gdy oba czujniki „widzą” linię.
  4. Modyfikacja – skręcaj (zatrzymując jedno koło) gdy jedna czujka „gubi” linię.
  5. Modyfikacja – silniki STOP, gdy obie czujki zgubiły linię.

Do zrobienia:

  1. (chwilowo) zostaniemy przy 2 czujkach, za to dodamy regulację szybkości kół w zależności od sygnału na czujce (aby nie było szarpania, a ruch był płynny).
  2. gdy pojazd wyjechał poza linię, to ma się cofnąć (może nawet kilka razy, a jeśli po tych kilku razach dalej nie widać linii – to dopiero wówczas STOP).
  3. zmodyfikujemy tor testowy – łagodniejsze łuki (łatwiejsze, ale z czasem zmienimy).

Liczymy obroty (TCRT5000) – sukces!

Liczymy obroty silniczka D65:

Znalezione obrazy dla zapytania d65 zestaw napedowytutaj nasz program:

 

bool stan, poprz;
unsigned long int t1;

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
  stan=false;
}

int odczyt;
int licz=0;
void loop() {
  poprz=stan;
  odczyt=analogRead(A0);
  if (odczyt<50)
    stan=true;
  else
    stan=false;
//  Serial.print(odczyt);
//  Serial.print("   ");
//  Serial.print(stan?"jasne":"ciemne");
//  Serial.print("   ");
  if (stan!=poprz){
    licz++;
    Serial.print(" KLIK ");
    Serial.print(licz);
    Serial.print(" ");
    if (licz%2==0){
      Serial.print(1000./(millis() - t1)*60);
      Serial.println(" rpm");
      t1= millis();
    }
  }
//  else
//    Serial.println();
}

I działa bardzo fajnie, nawet z tylko jednym znacznikiem! Wyniki są bardzo powtarzalne (przy zasilaniu około 7V – jeden obrót w 230-240ms, czyli 4 obroty w 1 sekundę, a to daje 4*60=240 obrotów na minutę – rpm).

Rozbudowa?

  1. więcej znaczników (już 2 polepszają sprawę, 4 to zdecydowanie OK).
  2. inny algorytm – zliczanie liczny obrotów i aktualizowanie wartości rpm co określony czas, np. 2 sek

Liczymy obroty (TCRT5000)

Liczymy obroty silniczka D65:

Znalezione obrazy dla zapytania d65 zestaw napedowy

który przy zasilaniu 6V powinien mieć 100 rpm (=obrotów na minutę). My wykorzystujemy poznaną czujkę odbiciową TCRT5000:

 

Znalezione obrazy dla zapytania tcrt5000

Pierwsze zgrubne wyniki dały 1 pełen obrót w czasie 250ms, czyli 240 rpm (trochę dużo, ale to dlatego, że zailalem silniczek 8V – „nielegalnie”). Zrzut ekranu:

oraz program (wyjaśnienia i dyskusja później, jak też i omówienie dokładności pomiaru):

int pomiar[3],i=0,maksior;
unsigned long t1,delta;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  t1=millis();    
}
void loop() {
//  Serial.print(millis());
//  Serial.print("   ");
  pomiar[0]=pomiar[1];
  pomiar[1]=pomiar[2];
  pomiar[2]=analogRead(A0);
  //Serial.println(pomiar[2]);  
  if ((pomiar[1]<950)&&(pomiar[1]>300)&&(pomiar[1]>pomiar[0])&&(pomiar[1]>pomiar[2])){
    delta=millis()-t1;
    if(delta>50){
      Serial.print("1 obrot w ");
      Serial.print(delta);
      t1=millis();    
      Serial.print("ms, czyli rpm=");  
      Serial.println(60*1000.0/delta); 
    }
  }  
  //delay(100);
}

 

 

Arduino: TCRT5000 (11-04-2016)

TCRT5000 –  czujnik optyczny odbiciowy

Dioda z układutcrt5000s TCRT5000 emituje światło 950nm – niewidoczne dla ludzkiego oka, ale… nie dla kamery telefonu komórkowego ? Tutaj mamy dwa takie układy (patrz płytka stykowa na stole, obok Arduino), z których tylko jeden jest podłączony i działa. Który – to widać właśnie na ekranie telefonu komórkowego (kolor jasno-fioletowy na to wskazuje; kolor niebieski to dioda wyłączona – porównaj kolory diod na płytce stykowej).

Do czego ten układ? Detekcja linii, czujka zbliżeniowa… zobaczymy, jak my go wykorzystamy.