Autor: Slabu Nicusor-Daniel

Tema proiectului este construirea unei masini inteligente care sa evite obstacolele cu ajutorul unui senzor ultrasonic.

Masina va folosi un senzor ultrasonic montat astfel incat sa poata detecta obiecte in fata cat si in partile laterale folosind rotatii la anumite unghiuri (cu ajutorul unui servomotor) si un motor driver L298N folosit pentru a pune in miscare cele 4 roti ale masinii. Masina se va deplasa inainte pana cand senzorul va detecta un obiect. In momentul detectarii masina se va opri la o distanta fixa fata de acel obiect si se va redirectiona.

Designul este foarte similar cu cel din schema de sus, cu exceptia ca eu am folosit 4 baterii AA + o baterie de 9V in schimbul a 2 baterii Li-On 18650, iar tipul de intrerupator este diferit fata de cel reprezentat in schema. Modul in care sunt conectate firele este de asemenea un pic diferit.

Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 este o platforma de procesare open-source, bazata pe software si hardware flexibil si usor de folosit. Am ales acest tip de placă Arduino din mai multe considerente. Un prim motiv ar fi numărul foarte mare de proiecte realizate cât și resursele foarte bine documentate pentru acest tip de placă. Acest lucru m-a ajutat să duc proiectul la bun sfârșit fără să întâmpin prea multe impedimente pe parcurs. Un alt avantaj la Arduino Uno este reprezentat de dimensiunile acesteia care sunt foarte mici, astfel că nu am avut probleme cu spațiul disponibil pentru celelalte componente folosite (driverul, suportul de baterii, senzorul ultrasonic etc). Placa folosită de mine nu este însă un Arduino Uno R3 original, motiv pentru care a trebui să instalez un driver special folosit pentru USB to Serial Conversion Chip (o componentă care diferă de cea folosită pe Arduino-ul original și care, de altfel, este și mai ieftină) - CH340 este chipul folosit pentru placa cumpărată de mine.

Specificații

• Microcontroller: ATmega328p
• USB Chip: CH340G
• Tensiune alimentare USB: 5V
• Tensiune alimentare conector DC: 8-12V
• Pini digitali I/O: 14 (6 suporta iesire PWM)
• Pini analogici: 6
• Curent maxim pe pin I/O: 40 mA
• Memorie Flash: 32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader
• SRAM: 2 KB (ATmega328)
• EEPROM: 1 KB (ATmega328)
• Frecventa: 16 MHz

L298N Motor Driver

Aveam practic de ales între L298N și L293D. Am ales L298N din simplul motiv că acesta poate gestiona curent și tensiune mai mare deoarece inițial aș fi vrut să folosesc 2 baterii Li-On 18650 pentru alimentare. Pe lângă asta, regulatorul său este rapid și are protecție pentru scurt-circuit, și un radiator pentru a menține L298N la o temperatură normală de funcționare.

Specificatii:

• Tensiune de operare: pana la 40V
• Curent de operare: pana la 3A (25W in total)
• Curent mic de saturatie
• Protectie la supraincingere
• Poate opera cu 2/4 motoare simultan
• Imunitate mare la zgomot: Nivel logic “0” input pana la 1,5V
• Incorporat regulator de tensiune 78M05. Pentru evitarea defectarii acestui integrat, folositi o sursa logica externa de 5 V, atunci cand tensiunea de alimentare depaseste 12 V

4 Motoare DC 5V cu Reductor + 4 roți compatibile

Am observat că acest tip de motoare este cel mai des utilizat în genul acesta de proiecte. Un motor este alimentat la 5v. Cuplul maxim este de 800gf/cm (la 3V). Demultiplicare 1:48 (fără sarcină la 3V).

Senzor cu ultrasunete HC-SR04

Senzorul HC–SR04 folosește unde sonice pentru a determina distanța până la un anumit obiect (similar cu ecolocația). Am ales modulul acesta deoarece oferă o acuratețe bună și are o distanță de funcționare mai mult decât suficientă pentru ce aveam eu nevoie (de la 2 până la 500cm).

Specificații

• Putere: 5V DC
• Pasiv curent: <2mA
• Unghi eficace: <15 °
• Distanța variind: 2cm – 500 cm / 1 „- 16ft
• Rezoluție : 0,3 cm
• Dimensiune : 45 x 20 x 15mm
• Greutate: 8,5 g

Servo Motor 9G Micro

Modelul acesta de servomotor este unul de dimensiuni mici pentru controlul căruia se utilizează un semnal PWM standard. Este ideal pentru foarte multe proiecte ce folosesc Arduino și au nevoie de un mecanism de mișcare a senzorilor.

Cabluri DuPont tată-tată, tată-mamă

Folosite pentru legarea componentelor la Arduino, Motor Driver etc..

Baterie de 9V alcalină + 4 baterii AA

Bateria de 9V este conectată la DC Power Jack de la Arduino, cele 4 baterii sunt conectate la un DC Power Switch (întrerupător) și cu GND-ul la GND-ul de la Motor Driver.

2 Plăci Acrilice

Folosite pentru așezarea componentelor

Activity Diagram

smart_car.pdf