¿Cómo hacer un robot de limpieza de pisos con un sensor ultrasónico?

Un robot limpiador de suelos automático no es un concepto nuevo. Pero estos robots tienen un problema importante. Son muy caros. ¿Qué pasaría si pudiéramos fabricar un robot limpiador de suelos de bajo coste que fuera tan eficiente como el robot disponible en el mercado? Este Robot utilizará un sensor ultrasónico y evitará cualquier obstáculo en su camino. Al hacerlo, limpiará toda la habitación.

¿Cómo utilizar un sensor ultrasónico para fabricar un robot de limpieza de pisos automático?

Como ahora conocemos el resumen de nuestro proyecto. Recopilemos más información para empezar a trabajar.

Paso 1: Recolectar los componentes

El mejor enfoque para iniciar cualquier proyecto es hacer una lista de componentes completos al principio y realizar un breve estudio de cada componente. Esto nos ayuda a evitar los inconvenientes a mitad del proyecto. A continuación se proporciona una lista completa de todos los componentes utilizados en este proyecto.

Paso 2: estudiar los componentes

Ahora que tenemos una lista completa de todos los componentes, avancemos un paso y estudiemos brevemente el funcionamiento de cada componente.

Arduino nano es una placa microcontroladora que se utiliza para controlar o realizar diferentes tareas en un circuito. quemamos un Código C en Arduino Nano para indicarle a la placa del microcontrolador cómo y qué operaciones realizar. Arduino Nano tiene exactamente la misma funcionalidad que Arduino Uno pero en un tamaño bastante pequeño. El microcontrolador de la placa Arduino Nano es ATmega328p.

El L298N es un circuito integrado de alta corriente y alto voltaje. Es un puente completo dual diseñado para aceptar lógica TTL estándar. Tiene dos entradas de habilitación que permiten que el dispositivo funcione de forma independiente. Se pueden conectar y operar dos motores al mismo tiempo. La velocidad de los motores se varía a través de los pines PWM.

La placa HC-SR04 es un sensor ultrasónico que se utiliza para determinar la distancia entre dos objetos. Consta de un transmisor y un receptor. El transmisor convierte la señal eléctrica en una señal ultrasónica y el receptor convierte la señal ultrasónica nuevamente en señal eléctrica. Cuando el transmisor envía una onda ultrasónica, se refleja después de chocar con un determinado objeto. La distancia se calcula utilizando el tiempo que tarda la señal ultrasónica en ir desde el transmisor y regresar al receptor.

Paso 3: ensamblar los componentes

Como ahora sabemos cómo funcionan todos los componentes, montemos todos los componentes y comencemos a hacer un robot.

Tome el chasis de una rueda de automóvil y monte un cepillo de exposición delante de los chasis. Monte el Scotch Brite debajo del robot. Asegúrate de que esté justo detrás del cepillo para zapatos. Ahora coloque una pequeña placa en la parte superior de los chasis y detrás de ella, conecte el controlador del motor. Realice las conexiones adecuadas de los motores al controlador del motor y conecte con cuidado los pines del controlador del motor al Arduino. Monte una batería detrás del chasis. La batería encenderá el controlador del motor que alimentará los motores. El Arduino también tomará energía del controlador del motor. El pin Vcc y la tierra del sensor ultrasónico se conectarán a los 5 V y a tierra del Arduino.

Paso 4: Comenzando con Arduino

Si aún no está familiarizado con el IDE de Arduino, no se preocupe porque a continuación se explica un procedimiento paso a paso para configurar y utilizar el IDE de Arduino con una placa de microcontrolador.

1. Descargue la última versión de Arduino IDE desde Arduino.
2. Conecte su placa Arduino Nano a su computadora portátil y abra el panel de control. en el panel de control, haga clic en Hardware y sonido. Ahora haga clic en Dispositivos e impresoras. Aquí, busque el puerto al que está conectada su placa de microcontrolador. en mi caso es COM14 pero es diferente en diferentes computadoras.
   

   

3. Haga clic en el menú Herramienta y configure el tablero para Arduino Nano.
   

   

4. En el mismo menú Herramientas, configure el puerto en el número de puerto que observó antes en el Dispositivos e impresoras.
   

   

5. En el mismo menú Herramientas, configure el procesador en ATmega328P (gestor de arranque antiguo).
   

   

6. Descargue el código adjunto a continuación y péguelo en su IDE de Arduino. Clickea en el subir para grabar el código en la placa del microcontrolador.
   

   

Hacer clic aquí para descargar el código.

Paso 5: comprender el código

El código está bastante bien comentado y se explica por sí mismo. Pero aún así, se explica brevemente a continuación.

1. Al principio se inicializan todos los pines de Arduino que vamos a utilizar.

int enable1pin=8; // Pins for first Motor 
int motor1pin1=2; 
int motor1pin2=3;
int enable2pin=9; // Pins for second Motor
int motor2pin1=4;
int motor2pin2=5;

const int trigPin = 11; // Pins for Ultrasonic Sensor
const int echoPin = 10;
const int buzzPin = 6;

long duration; // Variables for Ultrasonic Sensor
float distance;

2. configuración nula() es una función en la que configuramos todos los pines para que se utilicen como ENTRADA o SALIDA. La velocidad en baudios también se establece en esta función. La velocidad en baudios es la velocidad a la que la placa del microcontrolador se comunica con los sensores conectados.

void setup() 
{
Serial.begin(9600);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT); 
pinMode(buzzPin, OUTPUT);
pinMode(enable1pin, OUTPUT);
pinMode(enable2pin, OUTPUT);
pinMode(motor1pin1, OUTPUT);
pinMode(motor1pin2, OUTPUT);
pinMode(motor2pin1, OUTPUT);
pinMode(motor2pin2, OUTPUT);
}

3. bucle vacío() es una función que se ejecuta continuamente en un bucle. En este bucle, le hemos dicho al microcontrolador cuándo avanzar si no encuentra ningún obstáculo en 50 cm. El robot girará bruscamente a la derecha cuando encuentre un obstáculo.

void loop() 
{
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
distance = 0.034*(duration/2);

if(distance>50) // Move Forward if no obstacle found 
{
digitalWrite(enable1pin, HIGH);
digitalWrite(enable2pin, HIGH);
digitalWrite(motor1pin1, HIGH);
digitalWrite(motor1pin2, LOW);
digitalWrite(motor2pin1, HIGH);
digitalWrite(motor2pin2, LOW);
} 

else if(distance<50) // Sharp Right Turn if an obstacle found
{
digitalWrite(enable1pin, HIGH);
digitalWrite(enable2pin, HIGH); 
digitalWrite(motor1pin1, HIGH);
digitalWrite(motor1pin2, LOW);
digitalWrite(motor2pin1, LOW);
digitalWrite(motor2pin2, LOW);
} 
delay(300); // delay
}

Ahora, como hemos comentado todo lo que necesita para fabricar un robot limpiador de pisos automático, disfrute haciendo su propio robot limpiador de pisos eficiente y de bajo costo.