Проект 8: Робот который ездит по квадрату

В этом руководстве мы рассмотрим процесс программирования робота на базе Arduino с использованием модуля L298N для управления моторами. Мы научимся программировать робота так, чтобы он двигался по квадрату, используя библиотеку AlashMotorControlLite для упрощения управления моторами.

Теоретическая основа

Движение робота по квадрату основано на следующих принципах:

Прямолинейное движение: Оба мотора вращаются с одинаковой скоростью в одном направлении
Поворот: Один мотор вращается вперед, другой - назад, что создает поворот
Временное управление: Использование задержек для контроля длительности каждого движения

Необходимые компоненты

Arduino Uno
Модуль драйвера двигателя L298N
2 DC мотора
Источник питания (батареи или блок питания)
Шасси робота с колесами

Подключение компонентов

Подключение модуля L298N к Arduino: - ENA → пин 10 (управление скоростью левого мотора) - IN1 → пин 9 (направление левого мотора) - IN2 → пин 8 (направление левого мотора) - IN3 → пин 7 (направление правого мотора) - IN4 → пин 6 (направление правого мотора) - ENB → пин 5 (управление скоростью правого мотора) - VCC → 5V Arduino - GND → GND Arduino - VM → внешний источник питания (5V-35V)

Установка библиотеки AlashMotorControlLite

Чтобы подключить библиотеку для Arduino, выполните следующие шаги:

Скачайте обе библиотеки с официального сайта или из репозитория GitHub: - LiquidCrystal_I2C
Откройте программу Arduino IDE и перейдите в меню «Скетч» → «Подключить библиотеку» → «Добавить .ZIP библиотеку…».
В открывшемся окне выберите скачанный .zip файл и нажмите «Открыть».
Внизу Arduino IDE появится сообщение «Библиотека добавлена. Проверьте меню «Подключить библиотеку»».
Теперь библиотека будет доступна для использования в ваших проектах.

Пример кода для движения робота по квадрату

/*
 * Этот код демонстрирует движение робота по квадрату с использованием библиотеки AlashMotorControlLite.
 * Код написан для Alash engineering.
 */
#include <AlashMotorControlLite.h>

// Создаем объект motorLeft с режимом DIR_DIR_PWM и пинами inA = 9, inB = 8, PWM = 10
AlashMotorControlLite motorLeft(DIR_DIR_PWM, 9, 8, 10);
// Создаем объект motorRight с режимом DIR_DIR_PWM и пинами inA = 7, inB = 6, PWM = 5
AlashMotorControlLite motorRight(DIR_DIR_PWM, 7, 6, 5);

void setup() {
  // В данной функции нет инициализации, оставлено пустым
}

void loop() {
  for (int i = 0; i < 4; i++) {
    // Движение вперед
    motorLeft.setSpeed(100);  // Установка скорости вращения вперед для левого мотора
    motorRight.setSpeed(100); // Установка скорости вращения вперед для правого мотора
    delay(1000);              // Движение вперед в течение 1 секунды

    // Поворот направо
    motorLeft.setSpeed(100);  // Левый мотор вращается вперед
    motorRight.setSpeed(-100);// Правый мотор вращается назад
    delay(750);              // Поворот в течение 0.75 секунд для поворота на 90 градусов

    // Пауза для стабилизации
    motorLeft.setSpeed(0);
    motorRight.setSpeed(0);
    delay(500);               // Пауза в течение 0.5 секунды
  }
}

Алгоритм движения

Робот выполняет следующий алгоритм движения:

Движение вперед (1 секунда) - оба мотора вращаются вперед
Поворот направо (0.75 секунды) - левый мотор вперед, правый назад
Пауза (0.5 секунды) - оба мотора остановлены
Повторение - цикл повторяется 4 раза

Результат

После подключения и включения питания робот будет двигаться по квадрату, следуя следующей последовательности:

Движение вперед в течение 1 секунды
Поворот направо на 90 градусов в течение 0.75 секунд
Пауза для стабилизации в течение 0.5 секунд

Этот цикл будет повторяться четыре раза, чтобы робот прошел весь квадрат.

Настройка параметров

Для точной настройки движения робота можно изменить следующие параметры:

Скорость движения: Измените значения setSpeed() (от -255 до 255)
Время движения вперед: Измените delay(1000) для корректировки длины стороны квадрата
Время поворота: Измените delay(750) для точного поворота на 90 градусов
Время паузы: Измените delay(500) для стабилизации между движениями

Используя библиотеку AlashMotorControlLite, управление моторами упрощается, что позволяет сосредоточиться на логике движения робота. Вы можете настроить задержки для точного поворота робота в зависимости от его конструкции и мощности моторов.