Ẹkọ 7 nínú 10: Ìtọ́pasẹ̀ Láìsì, Ìṣàwárí Òkè Ṣàtúnṣe Sensọ Àwọ̀ Grẹy Raspberry Pi Pico Ọkọ̀

Nínú ẹ̀kọ́ yìí láti inú ẹ̀kọ́ Raspberry Pi Pico Smart Car, a ṣàwárí àgbáyé iyanu ti lilọ kiri laiṣe olutọju nipa piparapọ mọ́tò servo, sensa ultrasonic, ati iṣakoso mọ́tò lati jẹ ki ọkọ ayọkẹlẹ ṣe awari ati yago fun awọn idiwọ. Iṣẹ akanṣe yii yi ọkọ ayọkẹlẹ mẹrin-kẹkẹ ti o rọrun pada si roboti oye ti o le lilọ kiri ni awọn agbegbe ti o yipada, ti o jẹ ipilẹ to dara julọ fun kikọ ẹkọ nipa idapọ sensa ati awọn algoridimu iṣakoso ifaseyin. Iye agbaye gidi ti iṣẹ akanṣe yii kọja awọn ẹnu-ọna ile-ẹkọ, ti o funni ni pẹpẹ fun awọn ohun elo to wulo bii kikọ roboti afọmọ ti o lilọ kiri ni ayika awọn aga, ṣiṣẹda roboti oluso aabo ti o ya awọn agbegbe ailewu, tabi idagbasoke apẹrẹ fun ọkọ ifijiṣẹ aladani ti o le lilọ kiri laarin awọn aaye ti o kunju.

Ipilẹ iṣẹ akanṣe yii wa ni lilo mọ́tò servo lati yi sensa ultrasonic, ṣiṣẹda eto radar ti o rọrun. Nipa ṣiṣayẹwo agbegbe lati 0 si 180 iwọn, ọkọ ayọkẹlẹ le wọn awọn ijinna si awọn idiwọ ati ṣe idanimọ ọna ti o ṣe kedere julọ siwaju. Ẹ̀kọ́ yii pese itọsọna igbesẹ-igbesẹ lori imuse ọgbọn ti o tumọ data sensa yii lati ṣe awọn ipinnu wiwakọ oye.

Ohun elo/Awọn ẹya

Iṣẹ akanṣe yii da lori SunFounder Raspberry Pi Pico ọkọ ayọkẹlẹ mẹrin-kẹkẹ kit. Bi o tilẹ jẹ pe awoṣe gangan le yatọ, awọn ẹya pataki ti o nilo ni:

• Raspberry Pi Pico microcontroller board
• SunFounder 4WD Smart Car chassis kit (tabi iru)
• Sensa ijinna ultrasonic (fun apẹẹrẹ, HC-SR04)
• Mọ́tò servo (fun yiyi sensa ultrasonic)
• Bọọdi awakọ mọ́tò (ti a ṣepọ sinu ọkọ ayọkẹlẹ kit)
• Ipese agbara (awọn batiri)

Itọsọna Asopọ

Asopọ fun iṣẹ akanṣe yii jẹ igbagbogbo ti a ṣeto tẹlẹ lori bọọdi imugboroja SunFounder ọkọ ayọkẹlẹ kit. Awọn pinni trigger ati echo ti sensa ultrasonic, pẹlu pinni ifihan agbara mọ́tò servo, ti sopọ si awọn pinni GPIO kan pato lori Raspberry Pi Pico. Awakọ mọ́tò naa tun ti sopọ si Pico lati ṣakoso itọsọna ati iyara ti awọn mọ́tò mẹrin.

Fun aworan asopọ alaye ti o ni pato fun kit rẹ, jọwọ tọka si iwe ti SunFounder pese. A ṣe afihan eto gbogbogbo nigbagbogbo ninu iwe kit tabi lori oju opo wẹẹbu olupese.

Alaye Koodu

Ẹ̀kọ́ yii fojusi lori ọgbọn ati awọn paramita ti olumulo le ṣatunṣe laarin eto yago fun idiwọ. Koodu naa ti ṣeto lati ṣakoso ihuwasi ọkọ ayọkẹlẹ da lori igbewọle lati sensa ultrasonic. Awọn oniyipada pataki ti o le ṣatunṣe lati ṣe atunṣe iṣẹ ọkọ ayọkẹlẹ ni a ṣalaye nigbagbogbo ni oke iwe afọwọkọ.

Eyi ni awọn eto akọkọ ti olumulo le ṣatunṣe ti iwọ yoo rii ninu koodu:

• Ijinna Itọkasi Radar: Eyi ni ijinna àkàwé (fun apẹẹrẹ, 20 cm) ti o pinnu boya idiwọ kan jẹ "ewu." Ti sensa ba ka ijinna ti o kere ju iye yii, ọkọ ayọkẹlẹ yoo bẹrẹ ilana yago fun.
• Igbesẹ Igun: Eyi ni afikun (fun apẹẹrẹ, 10 iwọn) nipasẹ eyiti mọ́tò servo yi nigba ṣiṣayẹwo agbegbe. Igun igbesẹ ti o kere julọ pese ṣiṣayẹwo alaye diẹ sii ṣugbọn gba akoko to gun.
• Iyara Siwaju: Oniyipada yii (fun apẹẹrẹ, 30) ṣeto ipele agbara fun awọn mọ́tò nigbati ọkọ ayọkẹlẹ n lọ siwaju.
• Iyara Yiyi: Oniyipada yii (fun apẹẹrẹ, 50) ṣeto ipele agbara fun awọn mọ́tò nigbati ọkọ ayọkẹlẹ n yi, eyiti o ga ju iyara siwaju lọ nigbagbogbo lati rii daju yiyi ipinnu.
• Igun Ṣiṣayẹwo Siwaju: Iye yii (fun apẹẹrẹ, 50 iwọn) ṣeto iwọn awọn igun ti servo yoo ṣayẹwo nigbati ọkọ ayọkẹlẹ n lọ siwaju. Ṣiṣayẹwo ti o dín julọ yiyara ati pe o to lati ṣe awari awọn idiwọ taara ni ọna.

Lati loye bi o ṣe le lo awọn oniyipada wọnyi, fojuinu pe o fẹ ki ọkọ ayọkẹlẹ ṣọra diẹ sii. O le mu RADAR_REFERENCE pọ si 25 cm, ti o mu ki o ṣe awari ati yago fun awọn idiwọ lati ijinna nla. Ni idakeji, fun ọkọ ayọkẹlẹ ti o yiyara, ti o ni agbara diẹ sii, o le dinku iye yii si 15 cm.

Ọgbọn akọkọ lo iṣẹ get_direction() lati ṣe itupalẹ data sensa. Iṣẹ yii yi ọpọ awọn kika ijinna pada si okun ti '1' (aaye ofo) ati '0' (idiwọ). Lẹhinna o pin okun yii ni awọn odo lati wa ọna ti o gbooro julọ ti o tẹsiwaju. Da lori ipo ọna ti o gbooro julọ yii, iṣẹ naa da itọsọna pada: 'osi', 'ọtun', tabi 'siwaju'. Lẹhinna lupu akọkọ ṣe ilana ti o baamu.

Iṣẹ akanṣe Ifiwe/Ifihan

(ninu fidio ni 02:47) Olukọni bẹrẹ nipasẹ ṣiṣafihan ẹya yago fun idiwọ. Ọkọ ayọkẹlẹ lo servo lati yi sensa ultrasonic, ṣiṣẹ bi radar. Bi ọkọ ayọkẹlẹ ṣe n lọ, o ṣayẹwo agbegbe rẹ lati wa ọna ofo.

(ninu fidio ni 03:34) Koodu naa ti ṣiṣẹ, ati pe a ṣe idanwo ọkọ ayọkẹlẹ ni agbegbe ṣiṣi. Olukọni ṣalaye eto koodu, ṣiṣafihan bi iṣẹ get_distance() lati module sonar ṣe lo lati wọn awọn ijinna. Awọn kika sensa ti han lori ikarahun, ṣiṣafihan iṣedede ati awọn aropin rẹ.

(ninu fidio ni 07:45) Olukọni lẹhinna ṣii apẹẹrẹ "obstacle_avoid" ati rin nipasẹ aworan ṣiṣan rẹ. Iranran iranlọwọ yii ṣalaye ilana ṣiṣe ipinnu: ọkọ ayọkẹlẹ ṣayẹwo, ṣayẹwo fun ewu, ati ti ọna ba ti di, o pinnu itọsọna ti o dara julọ lati yi da lori ọna ti o gbooro julọ ti o ṣi.

(ninu fidio ni 16:02) A ṣe idanwo ifiwe. Ọkọ ayọkẹlẹ ṣe awari idiwọ kan (apoti) ni aṣeyọri ati yi ni ayika rẹ, yi si osi lati wa ọna ti o ṣe kedere. Olukọni ṣalaye data akoko gidi ti a tẹ si ikarahun, ṣiṣafihan '0' fun idiwọ ati '1' fun aaye ofo.

(ninu fidio ni 22:53) Àṣàfihàn ikẹhin, tí ó túbọ̀ díjù, ni a ṣètò pẹ̀lú àwọn ìdènà púpọ̀. Ọkọ̀ náà ń lọ kiri ní ojú pápá náà, ó ń ṣe ìpinnu láti yí padà sí òsì tàbí ọ̀tún láti yẹra fún ìkọlù àti láti rí ọ̀nà tí ó mọ́, tí ó ń fi ìmúṣẹ́ ìlànà náà hàn ní àyíká tí ó ní ìpèníjà púpọ̀.

Àwọn orí

• [00:00] Ìfáàrà sí Ẹ̀kọ́ náà
• [01:31] Àkópọ̀ Ẹ̀kọ́ àti Ohun Èlò
• [02:47] Ìṣàfihàn Ẹ̀yà Yíyẹra fún Ìdènà
• [03:34] Dídánwò Sẹ́ńsò Olóhùn-ín
• [07:45] Òye Ìlànà Yíyẹra fún Ìdènà
• [12:49] Àtúnyẹ̀wò Kóòdù: Ìyípò Àkọ́kọ́ àti Ìmọ̀
• [16:02] Dídánwò Láàyè àti Àtúnyẹ̀wò Data
• [22:53] Ìṣàfihàn Ẹ̀kọ́ Ìdènà Dídíjù