Explore Rover

Construirea unei masinute care pe baza unui senzor de distanta exploreaza o anumita zona.

Dupa cum se poate vedea si din schema bloc, microcontroller-ul citeste valori de la senzorul de distanta si pe baza informatiilor primite de la acesta comanda driver-ul.

Pentru realizarea proiectului am folosit un kit de masinuta [1] cu 4 motorase si un senzor Sharp de distanta [2].

• Motoare de 6V
• Driver L298N
• Senzor distanta Sharp GP2Y0A21YK
• Placa de baza cu ATMega16

Am folosit pentru masurarea distantei un senzor Sharp GP2Y0A21YK. Acesta are un pin de Vcc, un pin de masa si un pin pe care scoate o tensiune care varieaza in functie de distanta masurata. Pentru a transforma acea tensiune in distanta i-am masurat valorile tensiunii de iesire pentru distante in intre 0-80cm, la intervale de 5cm. Semnalul scos de senzor este masurat pe pinul de ADC0 [3].

Motoarele sunt controlate prin intermediul unui driver L298N. Avand in vedere ca virajele se vor realiza in mod asemanator cu cele ale unui tanc, motoarele le-am legat in paralel 2 cate 2. Fiecare canal de iesire al driver-ului are montate 4 diode 1N4007 pentru protectie, iar intrarea de Vs are o capacitate de 100nF legata la masa.

Atat driverul cat si placa de baza sunt alimentate de la un set de 6 baterii de 1.5V = 9V. Insa, motoarele nu primesc decat 6V (atat spune in specificatia lor), limitarea facandu-se prin PWM pe intrarile de Enable ale celor 2 canale ale driver-ului. Pentru a face asta am folosit cele 2 Timere pe 8 biti ale microcontroller-ului [4].

Circuitul imprimat pentru driver este urmatorul:

Masinuta intainteaza in linie dreapta pana la intalnirea primului obstacol. In momentul in care a detectat un obstacol la o distanta <25cm, va incepe sa exploreze in stanga pentru a gasi o cale de ocolire, apoi in dreapta (daca n-a gasit liber in stanga) directiei originale.

Intre manevrele de schimbare de directie am introdus o pauza de 1 secunda pentru ca schimbarea directiei sa se efectueze dupa ce robotul s-a oprit din deplasarea sa.

• Masinuta detecteaza fara probleme obstacolele, exceptie facand situatiile in care obstacolul “agata” robotul lateral unde senzorul nu are vizibilitate.
• Sunt ceva probleme la viraje uneori. Un set baterii 6×1.5V nu asigura suficient curent pentru a asigura o buna functionare a motoarelor in viraje pe loc. In plus, masinuta nu e suficient de grea, astfel ca rotile aluneca uneori.

• A fost o experienta interesanta si utila avand in vedere ca este primul proiect care a imbinat atat parti hardware cat si software.
• Desi planuiam sa folosesc un algoritm mai elaborat, limitarile hardware nu mi-au permis asta.
• Diferente destul de mari intre ceea ce face software-ul si hardware-ul, apar tot felul de erori pe care nu le pot controla fara adaugarea unor senzori in plus.
• N-a fost o idee buna sa pun 2 motoare in paralel pe fiecare parte pentru ca motorul care se poate invarti cel mai usor tinde sa fie cel mai bine alimentat.
• Pe viitor, intentionez sa adaug un modul Bluetooth si sa dezvolt o aplicatie de control a robotului pentru Android.

Arhiva cu programul: 334cb_condurache_cristian.zip

[1] Kit masinuta

[2] Senzor Sharp GP2Y0A21YK

[3] Laboratorul 3 - USART, ADC

[4] Laboratorul 2 - Intreruperi, Timere, PWM

[5] Datasheet ATMega16

[6] Datasheet L298N

[7] Datasheet Senzor Sharp