Kontrolowana laserowa zabawka do ścigania psów Arduino: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Około dwa lata temu zbudowałem tę zabawkę dla mojego psa, w której laser jest sterowany dwoma serwomechanizmami, aby nadać mu losowy ruch, w którym punkt lasera ucieka i może go ścigać. Laser działał idealnie, ale podczas mojej ostatniej przeprowadzki uległ uszkodzeniu, więc w tej instrukcji naprawimy go i wyjaśnię zasady działania.

Krok 1: Materiały

Projekt składa się z 4 części: płytki Arduino, 2 mikro serw i modułu laserowego. Wszystkie są umieszczone w plastikowym pojemniku z kwaśnej śmietany, w którym płytka Arduino jest przyklejona od spodu, a serwa i laser na górze.

Poniżej znajduje się lista linków do kupowania, w których możesz uzyskać to, czego potrzebujesz:

• Płytka Arduino:

  www.banggood.com/custlink/vKGvhaBTl3

• Mini serwa 9g:

  www.banggood.com/custlink/v33GdlgfaE

• Moduł diody laserowej:

  s.click.aliexpress.com/e/crrJMQgs

Krok 2: Budowa

Wcześniej przykleiłem serwa do pokrywy gorącym klejem, ale nie wytrzymały. Aby to naprawić, użyję dwustronnej taśmy piankowej, ponieważ okazała się bardzo trwała tam, gdzie jej używałem. Wyrównanie na pokrywie nie jest tak istotne, ponieważ zawsze można ją regulować, obracając.

Drugi serwo jest podłączony bezpośrednio do pierwszego, dzięki czemu mogą razem poruszać laserem w dwóch kierunkach. Pierwszy przesuwa go w lewo iw prawo, drugi w górę iw dół. Moduł laserowy jest przymocowany do ramienia drugiego serwa za pomocą gorącego kleju, który wydaje się nadal trzymać.

Krok 3: Okablowanie

Okablowanie elektryczne projektu jest stosunkowo proste. Serwosilniki mają trzy przewody: zasilania, masy i sygnału. Przewód zasilający jest zwykle czerwony i powinien być podłączony do pinu 5V na płycie Arduino. Przewód uziemiający jest zwykle czarny lub brązowy i powinien być podłączony do bolca uziemiającego na płytce Arduino. Pin sygnałowy jest zazwyczaj żółty, pomarańczowy lub biały i powinien być podłączony do cyfrowego pinu na płytce Arduino. W naszym przypadku używamy cyfrowych pinów 9 i 11. Zauważ, że serwa pobierają znaczną moc, więc jeśli potrzebujesz sterować więcej niż jednym lub dwoma, prawdopodobnie będziesz musiał je zasilać z oddzielnego źródła, a nie z pinu +5V na twoim Arduino.

Moduł laserowy ma trzy piny, ale tylko dwa z nich są używane. To po lewej stronie jest połączeniem dodatnim i jest zwykle oznaczone dużym S, natomiast połączenie ujemne jest po prawej stronie i jest oznaczone minusem. Link do pełnego schematu znajdziesz w opisie filmu.

Pełny schemat jest dostępny na EasyEda:

easyeda.com/bkolicoski/Arduino-Laser-Toy

Krok 4: Zasady działania

Teraz, gdy naprawa jest zakończona, spójrzmy na kod i sposób działania tego urządzenia. Typowy mikroserwo 9g ma ruch 180 stopni i jest sterowany sygnałem PWM. Sygnał ten jest generowany z Arduino za pomocą biblioteki Servo. Biblioteka zapewnia wygodną metodę zwaną „zapisem”, która zapisuje wartość do serwomechanizmu, odpowiednio kontrolując wał. W standardowym serwo ustawia to kąt wału (w stopniach), przesuwając wał do tej orientacji.

W naszym przypadku chcemy ograniczyć ten ruch do maksymalnie około 50 do 70 stopni w każdą stronę, aby obszar, po którym pies biegał, nie był zbyt duży, aby nie męczył się zbyt szybko. Dodatkowo wykorzystałem te granice, aby ustawić obwód lasera, aby nie wychodził z obszaru, w którym mój pies musi się poruszać. Ustawiamy je na początku szkicu wraz z definicjami dwóch serwomechanizmów i zmiennymi, których użyjemy do określenia ich pozycji.

Krok 5: Kod Arduino

W funkcji konfiguracji najpierw inicjujemy serwa i podłączamy je do odpowiednich pinów w Arduino. To powie bibliotece, aby wysłała sygnał PWM na ten pin. Następnie wpisujemy początkową pozycję do obu serwomechanizmów i abyśmy mogli prawidłowo umieścić zabawkę, dodałem kod, który będzie przesuwał serwa po okręgu 3 razy na krawędziach ustawionego limitu. W ten sposób możesz zobaczyć, gdzie porusza się kropka i odpowiednio dostosować położenie zabawki.

W funkcji pętli najpierw generujemy dwie liczby, reprezentujące kolejne kąty dwóch serw i podajemy granice, które wcześniej ustaliliśmy. Funkcja losowa w Arduino może przyjąć minimalną i maksymalną wartość, którą musi wygenerować. Te wartości są następnie wysyłane do serw, pojedynczo, z półsekundowym opóźnieniem pomiędzy nimi.

Pełny kod można znaleźć na mojej stronie GitHub:

github.com/bkolicoski/LaserToy

Krok 6: Ciesz się

Mam nadzieję, że ten Instruktaż był edukacyjny i interesujący, więc sugeruję śledzenie mnie i nie zapomnij zasubskrybować mojego kanału na YouTube.