На главную | Где купить | Авторам и заказчикам | Вакансии | Реклама | Издательство | Каталог | Статьи наших авторов | Контакты | Прайс листы

Мобильные роботы на базе Arduino, 2-е изд.

Автор Момот М.
Название Мобильные роботы на базе Arduino, 2-е изд.
Серия Электроника
ISBN 978-5-9775-3861-9
Формат 70×100/16
Объем 336
Тематика
Оптовая цена
    Вернуться к описанию книги

Полное содержание

Введение 1

Глава 1. Основные составные части робота

5
Информационно-измерительная система 5
Датчик касания 6
Датчик температуры 6
Датчик освещенности 7
Датчик препятствия 7
Ультразвуковой датчик расстояния 8
Оптический рефлекторный датчик расстояния 8
Детектор шума 9
Энкодер 10
Датчик движения 10
Датчик газа 11
Датчик влажности 11
Видеокамера 12
Система принятия решений 12
Микроконтроллер 13
Контроллер Arduino 13
Система связи 15
Инфракрасный приемник 15
Канал Bluetooth 16
Канал Wi-Fi 16
Дисплей 17
Исполнительная система 17
Электрический двигатель постоянного тока 18
Сервомотор 19
Шаговый двигатель 19
Система энергоснабжения 20
Механика робота 20
Вспомогательные элементы 20
Резистор 20
Светодиод 21
Выключатель 21
Сервисные платы 21
Выводы 23

Глава 2. Провода и их соединения

24
Виды проводов 24
Одножильные 24
Многожильные 25
Способы соединений проводов 25
Скрутка 25
Разъемные соединения 26
Пайка и ее основы 28
Оборудование и материалы 28
Этапы пайки 29
Выбор паяльника 30
Уход за паяльником 31
Припои 31
Флюсы 32
Выводы 33

Глава 3. Электропитание

34
Закон Ома 34
Электрическая мощность 34
Характеристики элементов питания 35
Номинальное напряжение 35
Номинальный ток 35
Емкость 35
Форм-фактор 35
Типы элементов электрического питания 35
Солевые батареи 36
Алкалиновые батареи 36
Никель-металлогидридные аккумуляторы 36
Литий-ионные аккумуляторы 36
Стабилизация электропитания 37
Стабилизация напряжения 38
Стабилизация электрического тока 40
Измерение электрического тока, напряжения и сопротивления 40
Выводы 42

Глава 4. Основы программирования Arduino

43
Компьютерная программа 43
Алгоритм 44
Среда разработки Arduino IDE 45
Установка Arduino IDE 45
Начало работы с Arduino IDE 46
Подключение контроллера Arduino к ПК 46
Мигаем светодиодом 50
Мониторинг работы программы 51
Переменные 52
Условные операторы 54
Оператор if ... else 54
Оператор switch ... case 57
Операторы циклов while и for 58
Функции 60
Элементы объектно-ориентированного программирования 61
Разделение программы (внутренние библиотеки) 62
Выводы 63

Глава 5. Ходовая часть

64
Типы ходовых частей 64
Ноги 64
Гусеницы 66
Колеса с дифференциалом 67
Колеса на моторах 67
Летающие роботы 68
Выбор двигателей 69
Драйверы двигателей 70
Широтно-импульсная модуляция 73
Вращение в обе стороны 73
Сборка макета 75
Управляем двигателем без Arduino 75
Подключаем контроллер Arduino 77
Тестовая программа управления двигателями 79
Добавляем регулирование на основе ШИМ 80
Тестовая программа управления двигателями с регуляцией на основе ШИМ 81
Регулирование скорости вращения без использования аппаратного ШИМ 82
Выводы 84

Глава 6. Сборка базовой модели

85
Минимальный комплект 85
Элементы питания 88
Двигатели 88
Драйвер двигателей 91
Соединение платы драйвера и двигателей 93
Проверка правильности подключения платы драйвера и двигателей 94
Верх корпуса 99
Установка устройств обратной связи 103
Светодиод 103
Зуммер 107
Укладка проводов 108
Выводы 109

Глава 7. Схема управления движением

110
Переменные и функции управления моторами 110
Функции движений 111
Первая поездка 111
Алгоритм 111
Программа 112
Разделяем программу на два файла 115
Сигнал светодиодом 118
Выводы 119

Глава 8. Дистанционное управление роботом

121
Способы дистанционного управления 121
Управление роботом по каналу инфракрасной связи 122
Схема подключения 124
Рекомендации по установке 124
Установка расширенной библиотеки 126
Получение кодов кнопок для используемого пульта 126
Программа 129
Управление роботом по каналу Bluetooth 134
Подбор элементной базы 135
Подключение к Arduino 136
Смена имени робота 138
Настройка смартфона 140
Устранение радиопомех 141
Программа 142
Выводы 146

Глава 9. Движение по черной линии

147
Обнаружение черной линии 148
Фотодиод 148
Фоторезистор 149
Фототранзистор 150
Инфракрасный датчик отражения TCRT 5000 150
Подготовка робота: установка датчиков 152
Выводы 157

Глава 10. Поворотная голова

158
Ультразвуковой дальномер HC-SR04 158
Схема подключения 159
Измерение расстояния 161
Управление сервомотором 163
Монтаж головы 164
Если что-то пошло не так... 168
Выводы 169

Глава 11. Ходовые испытания: обход препятствий

170
Программа проверки и настройки основных функций робота 170
Константы и постоянные времени 174
Отладка программы 175
Выводы 179

Глава 12. Робот, находящий выход из лабиринта

180
Способ обхода лабиринта 181
Обход лабиринта без модернизации робота 182
Программа 184
Сравнение и выбор датчиков 186
Ультразвуковой датчик HC-SR04 186
Инфракрасный детектор препятствия 187
Инфракрасный датчик Sharp GP2Y0A21YK 187
Обоснование выбора датчиков препятствия 188
Модернизация робота 188
Монтаж детекторов препятствия 188
Программа для робота с детекторами препятствия 192
Модернизируем программу 196
Выводы 198

Глава 13. Робот, держащий направление по электронному компасу

199
О компасе подробнее 199
Электронный компас 200
Подключение 200
Организация обмена данными 202
Модернизация робота 203
Получение данных от HMC5883L 205
Правильная установка магнитометра 209
Программа 210
Дополнительные материалы по калибровке 214
Выводы 214

Глава 14. Робот, держащий направление по электронному гироскопу-акселерометру

215
Гироскоп 215
Акселерометр 217
Электронный гироскоп 218
Подключение гироскопа-акселерометра MPU-6050 219
Получение данных с MPU-6050 221
Шкала значений MPU-6050 223
Модернизация робота 224
Схема подключения 224
Программирование 225
Основные функции 225
Программа 233
Выводы 236

Глава 15. Робот, играющий в кегельринг

238
Простой кегельринг 239
Двухцветный кегельринг 243
Порядок обхода 243
Обнаружение черной линии 244
Обнаружение кегли 244
Определение цвета кегли 246
Коррекция направления движения 246
Модернизация робота с использованием гироскопа 247
Установка датчиков 249
Программа 251
Выводы 254

Глава 16. Говорящий робот

255
Создание и монтаж аудиосистемы робота 255
Подготовка аудиосообщений 263
Модернизация программы 266
Выводы 272

Глава 17. Балансирующий робот

273
Сборка балансирующего робота 273
Схема подключения 273
Конструкция 274
Программирование 276
Программа на показаниях гироскопа 276
Программа с фильтром Калмана 279
Программа с комплементарным фильтром 283
Комплементарный фильтр 283
Точная настройка 284
Выводы 287

Глава 18. Некоторые улучшения и прочая полезная информация

288
Если не хватает портов ввода/вывода 288
Сдвиговые регистры: подключаем 8 светодиодов, электронное табло и управляем 18-ю выходами 288
Аналоговый мультиплексор: подключаем 16 и более аналоговых датчиков 294
Многоканальный PWM-драйвер: робот-андроид на 16 сервомоторах 296
Универсальное решение: два контроллера Arduino в связке 299
Подключаем шаговые двигатели 302
Робот, выполняющий голосовые команды 305
Рука для робота 310
   
Еще раз об электронном архиве 312
Как связаться с автором? 312
   
Приложение 1. Описание платы Arduino Sensor Shield v5.0 313
Приложение 2. Содержание электронного архива 316
Предметный указатель 321


На главную | Где купить | Авторам | Вакансии | Реклама | Издательство | Каталог | Статьи наших авторов | Контакты
© 2001–2017 Издательство «БХВ-Петербург».
Все права защищены. Частичное или полное копирование текстов, слоганов и фотоизображений без письменного согласия Правообладателя запрещено.