Robot przeciwpożarowy używający Arduino: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Dzisiaj zbudujemy robota przeciwpożarowego wykorzystującego Arduino, który automatycznie wykryje ogień i uruchomi pompę wodną.

W tym projekcie nauczymy się, jak zbudować prostego robota używającego Arduino, który mógłby poruszać się w kierunku ognia i wypompowywać wokół niego wodę, aby ugasić ogień.

Wymagany materiał:

• Arduino UNO
• Osłona czujnika Arduino Uno
• Czujnik płomienia
• Moduł sterownika silnika L298N
• Podwozie robota
• 2 silniki (45 obr./min)
• Pompa zanurzeniowa 5V
• Moduł przekaźnika jednokanałowego
• Podłączanie przewodów
• Akumulator 12 V
• Bateria 9V

Krok 1: Osłona czujnika Arduino V5

Arduino Sensor Shield to niedroga płytka, która umożliwia podłączenie szeregu czujników do Arduino za pomocą łatwych do podłączenia kabli połączeniowych.

To prosta płytka bez elektroniki poza kilkoma rezystorami i diodą LED. Jego główną rolą jest dostarczenie tych pinów nagłówka, aby ułatwić podłączanie urządzeń zewnętrznych, takich jak nasze serwomotory.

Cechy:

• Arduino Sensor Shield V5.0 umożliwia połączenie typu plug and play z różnymi modułami, takimi jak czujniki, serwa, przekaźniki, przyciski, potencjometry i inne
• Nadaje się do płyt Arduino UNO i Mega
• Interfejs IIC
• Interfejs komunikacyjny modułu Bluetooth
• Interfejs komunikacyjny modułu karty SD
• Bezprzewodowy interfejs komunikacyjny modułu RF APC220
• Interfejs czujników ultradźwiękowych RB URF v1.1
• Interfejs równoległy 128x64 LCD
• 32 interfejs kontrolera serwo;

Możesz łatwo połączyć się ze zwykłymi czujnikami analogowymi za pomocą tej karty rozszerzeń, takiej jak czujnik temperatury. Te 3-drożne męskie piny umożliwiają podłączenie serwosilników.

Wszystko jest typu plug and play i jest zaprojektowane tak, aby było zgodne z Arduino UNO. Wystarczy więc odczytać dane z czujników i wyprowadzić PWM, aby sterować serwami przez program w arduino.

To najnowsza wersja osłony czujnika na rynku. Głównym ulepszeniem w stosunku do poprzednika jest źródło zasilania. Ta wersja zapewnia zewnętrzne złącze zasilania, dzięki czemu nie musisz się martwić o przeciążenie mikrokontrolera Arduino podczas sterowania zbyt dużą liczbą czujników i elementów wykonawczych.

Jeśli usuniesz złącze pinowe obok wejścia zasilania, możesz je zasilać zewnętrznie. Nie powinieneś zasilać go napięciem większym niż 5V, bo możesz uszkodzić arduino pod spodem.

Krok 2: Czujnik płomienia i sterownik silnika L298N

Czujnik płomienia

Moduł czujnika płomienia składający się z czujnika płomienia (odbiornika podczerwieni), rezystora, kondensatora, potencjometru i komparatora LM393 w układzie scalonym. Może wykrywać światło podczerwone o długości fali od 700nm do 1000nm. Sonda płomienia dalekiej podczerwieni przekształca wykryte światło w postaci światła podczerwonego na zmiany prądu. Czułość regulowana jest za pomocą wbudowanego rezystora zmiennego o kącie detekcji 60 stopni.

Napięcie robocze wynosi od 3,3 V do 5,2 V DC, z wyjściem cyfrowym wskazującym obecność sygnału. Wykrywanie jest uwarunkowane komparatorem LM393.

Cechy:

• Wysoka czułość na zdjęcia
• Szybki czas reakcji
• Regulowana czułość

Specyfikacja:

• Napięcie robocze: 3,3 v - 5 v
• Zakres wykrywania: 60 stopni
• Wyjście cyfrowe/analogowe
• Wbudowany układ LM393

L298N Sterownik silnika

L298N to podwójny sterownik silnika z mostkiem H, który umożliwia jednoczesne sterowanie prędkością i kierunkiem dwóch silników prądu stałego. Moduł może napędzać silniki prądu stałego o napięciu od 5 do 35 V, o prądzie szczytowym do 2A.

Moduł ma dwa zaciski śrubowe dla silnika A i B oraz kolejny zacisk śrubowy dla pinu uziemienia, VCC dla silnika i pin 5 V, który może być wejściem lub wyjściem.

Zależy to od napięcia zastosowanego w silnikach VCC. Moduł posiada wbudowany regulator 5V, który można włączyć lub wyłączyć za pomocą zworki. Jeżeli napięcie zasilania silnika wynosi do 12V możemy włączyć regulator 5V i pin 5V można wykorzystać jako wyjście np. do zasilania naszej płytki Arduino. Ale jeśli napięcie silnika jest większe niż 12V musimy rozłączyć zworkę, ponieważ te napięcia spowodują uszkodzenie wbudowanego regulatora 5V. W takim przypadku pin 5 V będzie używany jako wejście, ponieważ musimy podłączyć go do zasilacza 5 V, aby układ scalony działał poprawnie.

Możemy tutaj zauważyć, że ten układ scalony powoduje spadek napięcia o około 2V. Na przykład, jeśli użyjemy zasilacza 12V, napięcie na zaciskach silników będzie wynosić około 10V, co oznacza, że nie będziemy w stanie uzyskać maksymalnej prędkości z naszego silnika 12V DC.

Krok 3: Schemat obwodu

Aby uzyskać pełną wizytę na temat kodu roboczego - Alpha Electronz