Jednoduché robotické vozítko – Ultrazvuk

Máte postaveno svoje Jednoduché robotické vozítko, ale chcete svůj projekt posunou zase o krok dál? Proto zde máme přípravek, který vám umožní na vaše robotické vozítko připojit ultrazvukový senzor. Jeho klíčovou vlastností je rozpoznávání vzdálenosti od překážky. To vám umožní navrhnout zcela nový způsob řízení.

simplecar ultrazvuk microbit

Co všechno se s ním dá dělat?

  • Detekce přítomnosti překážky
  • Rozpoznávání vzdálenosti předmětu

Ultrazvukový senzor dokáže rozpoznat nejen přítomnost překážky, ale také její vzdálenost. Překážkou může být například vaše ruka. Vozítko vás pak může poslouchat doslova na povel.

Obsah

Info

Ultrazvukový senzor využívá ultrazvukový vysílač (Trig) a přijímač (Echo) pro měření vzdálenosti od překážky. Senzor vysílá krátký puls ultrazvukových vln směrem k cíli, a po odrazu od překážky jsou vlny zachyceny přijímačem. Měřením času od vyslání pulzu do jeho návratu senzor vypočítá vzdálenost. Kratší doba pulzu indikuje to, že předmět se nachází blízko, zatímco delší doba signalizuje větší vzdálenost. Tímto způsobem ultrazvukový senzor poskytuje rychlé a přesné informace o vzdálenosti od okolních objektů. Více informací ohledně ultrazvukového senzoru najdete v tomto projektu.

Piny

Pin Trig je odvozen od anglického “Trigger”, neboli spoušť. Na tento pin přivádíme elektrický pulz. Druhý měřicí pin Echo, anglicky ozvěna, je vše vypovídající. Na něm naopak pulz čteme.

Specifikace

  • Napájení: 3 – 5 V
  • Rozsah: 2 – 40 cm
  • Úhel snímání: 15°
  • Přesnost: 0,5-1 cm

Potřebné komponenty

Robotické vozítko

Ultrazvukový senzor

Držák ultrazvukového senzoru

ultrazvuk drzak na simple car

Dupont vodiče

Zapojení

Rozšiřující deska MB2

Zapojení ultrazvuku do desky MB2 najdete ve schématu. Ultrazvukový senzor využívá napájení z desky, a to z pinů 3V3 a GND. Dále je třeba připojit pin pro vysílač (Trig) a přijímač (Echo).

Rozšiřující deska MB3

Zapojení do ostatních rozšiřujících desek vypadá stejně. Vždy stačí připojit napájení a poté 2 signálové piny na jakékoliv volné piny na desce.

Testovací program

Základní program

Ve smyčce dochází ke čtení vzdálenosti. Pokud je vzdálenost menší než námi zvolený limit 10 cm, tank se zastaví.

Pokročilý program

Tento program již pracuje s proměnnou rychlostí. Na základě naměřené vzdálenosti nastaví do proměnné “speed” rychlost tanku.

Úkoly

Úloha 1: Poslušné vozítko

Udělejte z robotického vozítka hravé ho tvora. Obraťte logiku zastavení a rozpohybování tak, že pokud před sebou detekuje překážku, rozjede se přímo za ní. Toho pak můžete využít pro ovládání vozítka rukou. Jakmile před sebou zaznamená vaši ruku, pojede za ní na váš povel. Jakmile ruku zvednete, vozítko poslušně zastaví.

Úloha 2: Bezpečné vozítko

Vytvořte program, který pomůže vozítku vyhnout se překážce. Jakmile se k nějaké přiblíží, otočí se do strany a znovu se rozjede. Nechejte vozítko otáčet se dostatečně dlouho, aby se překážce skutečně vyhnulo.

Úloha 3: Robotický vysavač

Jistě jste již viděli, jak funguje robotický vysavač. Jakmile narazí na překážku, zastaví se, o kousek se vrátí a vybere nový směr, kterým se vydá až dokud opět nenarazí na překážku. Přesně takovou funkci si vyzkoušejte s vaším vozítkem.

Zkuste využít knihovnu Matematika, konkrétně bloček náhodného čísla, který bude rozhodovat o kolik se vozítko otočí při volbě nového směru. Vaše robotické vozítko tím získá svůj vlastní rozum!

Ke stažení