Robot chữa cháy sử dụng Arduino: 4 bước

2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-23 15:15

Hôm nay chúng ta sẽ chế tạo Robot chữa cháy bằng Arduino, Robot này sẽ tự động cảm nhận ngọn lửa và khởi động máy bơm nước.

Trong dự án này, chúng ta sẽ học cách chế tạo một robot đơn giản bằng Arduino có thể di chuyển về phía đám cháy và bơm ra nước xung quanh nó để dập lửa.

Vật liệu cần thiết:

• Arduino UNO
• Lá chắn cảm biến Arduino Uno
• Thiết bị cảm biến cháy
• Mô-đun điều khiển động cơ L298N
• Khung robot
• 2 động cơ (45 vòng / phút)
• Bơm chìm 5V
• Mô-đun chuyển tiếp kênh đơn
• Kết nối dây
• Pin sạc 12v
• Pin 9V

Bước 1: Lá chắn cảm biến Arduino V5

Arduino Sensor Shield là một bo mạch giá rẻ cho phép bạn kết nối nhiều loại cảm biến với Arduino của mình bằng cách sử dụng cáp jumper dễ gắn.

Đó là một bảng đơn giản không có thiết bị điện tử nào ngoài một vài điện trở và một đèn LED. Vai trò chính của nó là cung cấp các chân tiêu đề đó để giúp việc gắn các thiết bị bên ngoài như động cơ servo của chúng tôi trở nên dễ dàng hơn.

Đặc trưng:

• Arduino Sensor Shield V5.0 cho phép kết nối plug and play với các mô-đun khác nhau như cảm biến, servo, rơ le, nút bấm, chiết áp, v.v.
• Thích hợp cho Arduino UNO và Mega Boards
• Giao diện IIC
• Giao diện giao tiếp mô-đun Bluetooth
• Giao diện giao tiếp mô-đun thẻ SD
• Giao diện giao tiếp mô-đun RF không dây APC220
• Giao diện cảm biến siêu âm RB URF v1.1
• Giao diện song song 128 x 64 LCD
• 32 giao diện bộ điều khiển servo

Bạn có thể dễ dàng kết nối với các cảm biến tương tự thông thường bằng cách sử dụng bảng mở rộng này, chẳng hạn như cảm biến nhiệt độ. Các chân đực 3 chiều đó cho phép bạn kết nối động cơ servo.

Mọi thứ đều là plug and play và nó được thiết kế để tương thích với Arduino UNO. Vì vậy, tất cả những gì bạn cần làm là đọc dữ liệu từ các cảm biến và xuất PWM để điều khiển các servos theo chương trình trong arduino.

Đây là phiên bản mới nhất của tấm chắn cảm biến trên thị trường. Cải tiến lớn so với người tiền nhiệm của nó là nguồn điện. Phiên bản này cung cấp một đầu nối nguồn bên ngoài, do đó bạn không cần phải lo lắng về việc quá tải bộ điều khiển vi mô Arduino trong khi điều khiển quá nhiều cảm biến và bộ truyền động.

Nếu bạn tháo đầu nối chân cắm bên cạnh đầu vào nguồn điện, bạn có thể cấp nguồn cho nó bên ngoài. Bạn không nên cấp nguồn cho nó với hơn 5v nếu không bạn có thể làm hỏng arduino bên dưới.

Bước 2: Cảm biến ngọn lửa & Trình điều khiển động cơ L298N

Thiết bị cảm biến cháy

Mô-đun cảm biến ngọn lửa bao gồm cảm biến ngọn lửa (bộ thu IR), điện trở, tụ điện, chiết áp và bộ so sánh LM393 trong một mạch tích hợp. Nó có thể phát hiện ánh sáng hồng ngoại có bước sóng từ 700nm đến 1000nm. Đầu dò ngọn lửa hồng ngoại xa chuyển đổi ánh sáng được phát hiện ở dạng ánh sáng hồng ngoại thành những thay đổi hiện tại. Độ nhạy được điều chỉnh thông qua biến trở tích hợp với góc phát hiện 60 độ.

Điện áp làm việc là từ 3.3v đến 5.2v DC, với đầu ra kỹ thuật số để chỉ ra sự hiện diện của tín hiệu. Cảm biến được điều chỉnh bởi một bộ so sánh LM393.

Đặc trưng:

• Độ nhạy ảnh cao
• Thời gian phản hồi nhanh
• Có thể điều chỉnh độ nhạy

Sự chỉ rõ:

• Điện áp đánh lửa: 3.3v - 5v
• Phạm vi phát hiện: 60 độ
• Đầu ra kỹ thuật số / tương tự
• Chip LM393 trên bo mạch

Trình điều khiển động cơ L298N

L298N là trình điều khiển động cơ H-Bridge kép cho phép điều khiển tốc độ và hướng của hai động cơ DC cùng một lúc. Mô-đun có thể điều khiển động cơ DC có điện áp từ 5 đến 35V, với dòng điện cực đại lên đến 2A.

Mô-đun có hai khối đầu cuối vít cho động cơ A và B, và một khối đầu cuối vít khác cho chân Đất, VCC cho động cơ và một chân 5V có thể là đầu vào hoặc đầu ra.

Điều này phụ thuộc vào điện áp được sử dụng tại các động cơ VCC. Mô-đun có bộ điều chỉnh 5V tích hợp được bật hoặc tắt bằng cách sử dụng jumper. Nếu điện áp cung cấp cho động cơ lên đến 12V, chúng tôi có thể bật bộ điều chỉnh 5V và chân 5V có thể được sử dụng làm đầu ra, ví dụ như để cấp nguồn cho bảng Arduino của chúng tôi. Nhưng nếu điện áp động cơ lớn hơn 12V chúng ta phải ngắt jumper vì những điện áp đó sẽ gây hư hỏng cho bộ điều chỉnh 5V trên bo mạch. Trong trường hợp này, chân 5V sẽ được sử dụng làm đầu vào vì chúng ta cần kết nối nó với nguồn điện 5V để IC hoạt động bình thường.

Chúng ta có thể lưu ý ở đây rằng vi mạch này làm giảm điện áp khoảng 2V. Vì vậy, ví dụ: nếu chúng tôi sử dụng nguồn điện 12V, điện áp tại các đầu nối động cơ sẽ vào khoảng 10V, có nghĩa là chúng tôi sẽ không thể đạt được tốc độ tối đa từ động cơ DC 12V của mình.

Bước 3: Sơ đồ mạch

Để xem toàn bộ mã làm việc - Alpha Electronz