描述

您對使用 Arduino 控制輪式機器人感興趣嗎？我敢肯定，在某些時候，您想控制自己的機器人。但是，總是有一個大問題：我沒有帶輪子的機器人。如何測試我的編程控制邏輯？

當我沒有自己的機器人時，我也總是問自己這個問題。正是出于這個原因，我與 JLCPCB 公司合作建造了印刷電路板機器人車。

圖 1 - JLCPCB 機器人汽車印刷電路板。

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接下來，我們將展示構建 Arduino 控制的 PCB 機器人車項目的完整結構。

使用 Arduino 開發 JLCPCB 機器人車

JLCPCB 機器人車采用 8 個 LED 和一個超聲波傳感器來檢測障礙物。如您所見，2 個藍色 LED 用于表示機器人的輪子。

此外，我們在每個后視鏡中有 2 個紅色 LED，在汽車前部有 4 個照明 LED。

使用這 8 個 LED，我們可以進行多種類型的模擬。例如，通過它們，您可以發出向前、向后、向左和向右移動的信號。

此外，當物體非常靠近汽車時，激活一些 LED。

您喜歡 JLCPCB 機器人車的各種可能性嗎？如果您喜歡它，讓我們了解如何使用 Arduino 構建我們自己的 JLCPCB 機器人車。

圖 2 - 項目的電子原理圖。

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上面的示意圖顯示了電子板的電路元件的連接結構。

從這個電子方案，電子板被開發出來。該板的電子結構如下圖所示。

圖 3 - 沒有電子元件的印刷電路板。

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該板的結構非常簡單，可以連接到原型板。

此外，還有一些孔可以將超聲波傳感器連接到 JLCPCB 機器人車的后部。

從那里，您將學習如何創建邏輯并將 JLCPCB 機器人車與 Arduino 一起使用。

為此，我們將解決以下問題：

當 JLCPCB 機器人車檢測到障礙物時，用 Arduino 制定一個項目來偏轉 JLCPCB 機器人車。機器人必須向右轉，激活后視 LED 并在離開障礙物后繼續前進。

現在，讓我們動手開發這個項目。

使用 Arduino 開發 JLCPCB 機器人車

首先，我們必須構建下圖中的電路。該電路由傳感器和帶有車輪和前照燈的汽車的 LED 組成。

圖 4 - TinkerCAD 軟件中的電子電路。

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從這個電路中，創建了下面的編程邏輯。該邏輯旨在模擬汽車從任何障礙物轉移。如果汽車距離障礙物不到 30 厘米，汽車必須打開 LED 并啟動發動機，這樣它才能改變方向。

當車輛遠離物體時，即距離大于 30 厘米時，LED 將關閉。

#define echoPin 9 
#define trigPin 8

long time = 0;
int measure = 0;

void setup()
{

  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);
  pinMode(5, OUTPUT);
  
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);

}

void loop() 
{

  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);

  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  time = pulseIn(echoPin, HIGH);

  measure = time * 0.034 / 2; // Speed of sound wave divided by 2 (go and back)
	
  if(measure <= 30)
  {
    digitalWrite(4, HIGH);
    digitalWrite(5, HIGH);
    digitalWrite(2, HIGH);
    digitalWrite(3, LOW);
  }
  
  if(measure > 30)
  {
    digitalWrite(2, HIGH);
    digitalWrite(3, HIGH);
    
    digitalWrite(4, LOW);
    digitalWrite(5, LOW);
    digitalWrite(3, LOW);
    digitalWrite(2, LOW);
  }

}

該程序的操作非常簡單。

最初，聲明了超聲波傳感器連接引腳的名稱，還聲明了程序變量。代碼部分如下所示。

#define echoPin 9 
#define trigPin 8

long time = 0;
int measure = 0;

接下來，我們聲明 void setup 函數。此函數用于將引腳配置為 LED 的輸入和輸出以及超聲波傳感器的引腳。代碼部分如下所示。

void setup()
{

  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);
  pinMode(5, OUTPUT);
  
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);

}

之后，我們進入循環函數。首先，我們觸發傳感器的觸發并將信號到達和返回的時間存儲在時間變量中。代碼部分如下所示。

  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);

  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  time = pulseIn(echoPin, HIGH);

計算好時間后，還要計算距離。使用下面的公式計算距離。

  measure = time * 0.034 / 2; // Speed of sound wave divided by 2 (go and back)

我們根據聲音在空氣中傳播的平均速度計算距離，即 340 m/s。

我們將它除以 2，因為我們只需要與波之間的距離，因為計算出的時間等于聲音通過空氣返回和返回的時間。

最后，我們將檢查機器人在任何障礙物處的距離范圍。如果距離小于或等于 30，則驅動其中一個車輪并打開兩個 LED，以指示它正在進行轉向運動。

下圖顯示了 LED。

圖 5 - 汽車檢測障礙物時的電子電路。

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之后，我們就有了第二個條件。第二個條件檢查距離值是否大于 30。如果為真，則打開兩個電機（藍色 LED）并關閉前照燈 LED。

這可以在下圖中看到。

圖 6 - 汽車未檢測到障礙物時的電子電路。

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最后，在最后一次檢查之后，代碼流回到開頭，一切都重新開始運行。

該項目是使用 JLCPCB 開發的，您可以在下面的主題中下載此文件。

項目下載文件

所有文件都在下面的附件部分。

致謝

我們感謝JLCPCB的支持和合作，以低成本和可訪問性生產項目。

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