Đồ chơi đuổi chó bằng laser điều khiển bằng Arduino: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Khoảng hai năm trước, tôi đã chế tạo đồ chơi này cho con chó của mình, nơi một tia laze đang được điều khiển bằng hai con servo để tạo cho nó một chuyển động ngẫu nhiên khi chấm laze thoát ra và nó có thể đuổi theo nó. Tia laze hoạt động hoàn hảo nhưng trong lần di chuyển gần đây của tôi, nó đã bị hư hỏng vì vậy trong Tài liệu hướng dẫn này, chúng tôi sẽ sửa nó và tôi sẽ giải thích nguyên lý hoạt động.

Bước 1: Vật liệu

Dự án bao gồm 4 phần: một bảng Arduino, 2 vi servo và một mô-đun laser. Tất cả chúng đều được đặt trong một hộp nhựa làm từ kem chua, nơi bảng Arduino được dán ở phía dưới trong khi Servos và tia laser ở trên cùng.

Dưới đây là danh sách các liên kết mua nơi bạn có thể nhận được những gì bạn cần:

• Bảng Arduino:

  www.banggood.com/custlink/vKGvhaBTl3

• 9g Servos mini:

  www.banggood.com/custlink/v33GdlgfaE

• Mô-đun diode laser:

  s.click.aliexpress.com/e/crrJMQgs

Bước 2: Thi công

Trước đây, tôi đã dán servos vào nắp bằng một ít keo nóng nhưng nó không giữ được. Để khắc phục điều này, tôi sẽ sử dụng một số băng dính xốp hai mặt vì loại này được chứng minh là rất bền ở nơi tôi đã sử dụng. Sự căn chỉnh trên nắp không quá quan trọng vì nó luôn có thể được điều chỉnh bằng cách xoay.

Servo còn lại được gắn trực tiếp vào servo đầu tiên để chúng có thể cùng nhau di chuyển tia laser theo hai hướng. Cái đầu tiên di chuyển nó sang trái và phải, trong khi cái thứ hai di chuyển nó lên và xuống. Mô-đun laser được gắn vào cánh tay của servo thứ hai bằng một số keo nóng có vẻ như vẫn còn giữ được.

Bước 3: Đấu dây

Việc đi dây điện của dự án tương đối dễ dàng. Động cơ servo có ba dây: nguồn, đất và tín hiệu. Dây nguồn thường có màu đỏ và phải được kết nối với chân 5V trên bảng Arduino. Dây nối đất thường có màu đen hoặc nâu và phải được kết nối với chân nối đất trên bảng Arduino. Chân tín hiệu thường có màu vàng, cam hoặc trắng và phải được kết nối với chân kỹ thuật số trên bảng Arduino. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi sử dụng chân kỹ thuật số 9 và 11. Lưu ý rằng các servo tiêu thụ điện năng đáng kể, vì vậy nếu bạn cần lái nhiều hơn một hoặc hai, có thể bạn sẽ cần cấp nguồn cho chúng từ nguồn cung cấp riêng biệt chứ không phải chân + 5V trên Arduino.

Mô-đun laser có ba chân nhưng chỉ có hai trong số chúng đang được sử dụng. Kết nối ở phía bên trái là kết nối dương và nó thường được đánh dấu bằng chữ hoa S, trong khi kết nối âm ở bên phải và nó được đánh dấu bằng dấu trừ. Bạn có thể lấy liên kết đến sơ đồ đầy đủ trong phần mô tả video.

Sơ đồ đầy đủ có sẵn trên EasyEda:

easyeda.com/bkolicoski/Arduino-Laser-Toy

Bước 4: Nguyên tắc hoạt động

Bây giờ việc sửa chữa đã hoàn tất, hãy xem mã và cách thiết bị này hoạt động. Một micro servo 9g điển hình có chuyển động 180 độ và nó được điều khiển bằng tín hiệu PWM. Tín hiệu này được tạo ra từ Arduino với sự trợ giúp của thư viện Servo. Thư viện cung cấp một phương pháp tiện lợi được gọi là “ghi” ghi một giá trị vào servo, điều khiển trục cho phù hợp. Trên một servo tiêu chuẩn, điều này sẽ đặt góc của trục (tính bằng độ), di chuyển trục theo hướng đó.

Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi muốn giới hạn chuyển động này tối đa khoảng 50 đến 70 độ theo mỗi hướng để khu vực chó chạy không quá lớn để chúng không bị mệt quá sớm. Ngoài ra, tôi đã sử dụng các giới hạn này để đặt chu vi của tia laser sao cho nó không thoát ra khỏi khu vực mà con chó của tôi phải di chuyển. Chúng đang được đặt ở phần đầu của bản phác thảo cùng với các định nghĩa cho hai servos và các biến mà chúng tôi sẽ sử dụng cho vị trí của chúng.

Bước 5: Mã Arduino

Trong chức năng thiết lập, trước tiên, chúng tôi khởi tạo các servos và gắn chúng vào các chân chính xác trên Arduino. Điều này sẽ yêu cầu thư viện xuất tín hiệu PWM trên chân đó. Tiếp theo, chúng tôi viết vị trí ban đầu cho cả hai servo và để chúng tôi có thể đặt đồ chơi đúng cách, tôi đã thêm một số mã sẽ di chuyển các servo theo hình tròn trong 3 lần trên các cạnh của giới hạn đã đặt. Bằng cách này, bạn có thể thấy vị trí di chuyển của dấu chấm và điều chỉnh vị trí đặt đồ chơi cho phù hợp.

Trong hàm loop, đầu tiên chúng ta tạo ra hai số, đại diện cho các góc tiếp theo của hai servos và chúng ta cung cấp các giới hạn mà chúng ta đã đặt trước đó. Hàm ngẫu nhiên trong Arduino, có thể chấp nhận giá trị tối thiểu và lớn nhất mà nó cần tạo ra. Các giá trị này sau đó được gửi đến các servos, mỗi lần một, với độ trễ là nửa giây ở giữa.

Mã đầy đủ có thể được tìm thấy trên trang GitHub của tôi:

github.com/bkolicoski/LaserToy

Bước 6: Thưởng thức

Tôi hy vọng rằng Nội dung có thể hướng dẫn này mang tính giáo dục và thú vị, vì vậy tôi khuyên bạn nên theo dõi tôi và đừng quên đăng ký kênh YouTube của tôi.