Arduino İle Self Balans Robot Yapımı

Kapat
Önemli Konu
X
X
 
  • Zaman
  • Gösterim
Clear All
yeni mesajlar
  • ozkandonmez
    Administrator

    • 30-12-2002
    • 47227

    Arduino İle Self Balans Robot Yapımı

    Alıntıdır.....

    Kendi Robotunu Yap
    projelerimizin bu bölümünde arduino ile dengede duran robot yapımını anlatacağız.
    Bu projede ise bizim kontrolümüzle hareket etmeyecek.Kendini Dengeleyen Robot projemize geçelim ve yapımına başlayalım.

    Malzemeler:
    • Arduino Uno veya Mega
    • L298N Motor Sürücü Kartı
    • Mpu 6050 6 eksen Gyro-İvmeölçer
    • 3 Adet potansiyometre
    • Mekanik için pleksi levha veya sert plastik kaplardan kesebilirsiniz.
    • 4 Adet yaklaşık 20 cm uzunluğunda vida çubuklar
    • 24 Adet Somun
    • 2 Adet 6v 250 rpm dc motor (tekerlekleri ile birlikte olanlardan alın)
    • Lipo pil

    Mekanik Kısım:

    20×8 cm ebatında üç adet pleksi levha keselim.Farklı ebatlarda da kesebilirsiniz.Kestikten sonra her levhanın köşelerine çubuk vidanın çapı kadar delik açalım.
    Her levha iki somun arasında kalacak şekilde çubuk vidaları ve somunları monte edelim.Levhaların birbirleri arasındaki boşluğun eşit olmasına dikkat edelim.
    Ardından motorlarımızı en altta bulunan levhanın sağ ve sol kenarına tam merkezde olacak şekilde demir telle bağlayıp silikonlayalım.Mekanik kısım bu kadar.

    Elektronik Kısım:

    Devre şeması:

    denger-robot-devresi.jpg


    Kullandığımız motor sürücü kendi kütüphanesi ile motorları senkronize bir şekilde çalıştırıyor.
    Bu sayede de tam verimle motorların çalışıp sistemde hata olmamasını en aza indirgemiş oluyor.

    L298N_1.jpg


    Motor sürücü üzerinde 12v enerji girişine lipo pilin artı kısmını takıyoruz.Gnd girişine de eksi ucunu takıyoruz.

    Devreye ek olarak 3 tane potansiyometreyi analog 0,1 ve 2 numaralı pinlere bağlıyoruz.Potansiyometrelerin burdaki görevi kp, kd ve ki değerlerini
    manual olarak ayarlayarak robotun en uygun denge noktasını bulmamızı sağlayacaktır.Mpu6050 gyro sensörü yatay şekilde en alt levhaya sabitleyelim.

    Yazılım Kısmı:

    Kütüphaneleri buradan indirelim >> Denge Robot Kütüphaneler

    Arduino Yazılımı:
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59
    60
    61
    62
    63
    64
    65
    66
    67
    68
    69
    70
    71
    72
    73
    74
    75
    76
    77
    78
    79
    80
    81
    82
    83
    84
    85
    86
    87
    88
    89
    90
    91
    92
    93
    94
    95
    96
    97
    98
    99
    100
    101
    102
    103
    104
    105
    106
    107
    108
    109
    110
    111
    112
    113
    114
    115
    116
    117
    118
    119
    120
    121
    122
    123
    124
    125
    126
    127
    128
    129
    130
    131
    132
    133
    134
    135
    136
    137
    138
    139
    140
    141
    142
    143
    144
    145
    146
    147
    148
    149
    150
    151
    152
    153
    154
    155
    156
    157
    158
    159
    160
    161
    162
    163
    164
    165
    166
    167
    168
    169
    170
    171
    172
    173
    174
    175
    176
    177
    178
    179
    180
    181
    182
    183
    184
    185
    186
    187
    188
    189
    190
    191
    192
    193
    194
    195
    196
    197
    198
    199
    200
    201
    202
    203
    204
    205
    206
    207
    208
    209
    210
    211
    212
    213
    214
    215
    216
    217
    218
    219
    220
    221
    222
    223
    224
    225
    226
    227
    228
    229
    230
    231
    232
    233
    234
    235
    236
    237
    238
    239
    240
    241
    242
    243
    244
    245
    246
    247
    248
    249
    250
    251
    252
    253
    254
    255
    256
    257
    258
    259
    260
    261
    262
    263
    264
    265
    266
    267
    268
    269
    270
    271
    272
    273
    274
    275
    276
    277
    278
    279
    280
    281
    282
    283
    284
    285
    286
    287
    288
    289
    290
    291
    292
    #include <PID_v1.h>
    #include <LMotorController.h>
    #include "I2Cdev.h"

    #include "MPU6050_6Axis_MotionApps20.h"

    #if I2CDEV_IMPLEMENTATION == I2CDEV_ARDUINO_WIRE
    #include "Wire.h"
    #endif


    #define LOG_INPUT 0
    #define MANUAL_TUNING 0
    #define LOG_PID_CONSTANTS 0 //MANUAL_TUNING must be 1
    #define MOVE_BACK_FORTH 0

    #define MIN_ABS_SPEED 30

    //MPU


    MPU6050 mpu;

    // MPU control/status vars
    bool dmpReady = false; // set true if DMP init was successful
    uint8_t mpuIntStatus; // holds actual interrupt status byte from MPU
    uint8_t devStatus; // return status after each device operation (0 = success, !0 = error)
    uint16_t packetSize; // expected DMP packet size (default is 42 bytes)
    uint16_t fifoCount; // count of all bytes currently in FIFO
    uint8_t fifoBuffer[64]; // FIFO storage buffer

    // orientation/motion vars
    Quaternion q; // [w, x, y, z] quaternion container
    VectorFloat gravity; // [x, y, z] gravity vector
    float ypr[3]; // [yaw, pitch, roll] yaw/pitch/roll container and gravity vector


    //PID


    #if MANUAL_TUNING
    double kp , ki, kd;
    double prevKp, prevKi, prevKd;
    #endif
    double originalSetpoint = 174.29;
    double setpoint = originalSetpoint;
    double movingAngleOffset = 0.3;
    double input, output;
    int moveState=0; //0 = balance; 1 = back; 2 = forth

    #if MANUAL_TUNING
    PID pid(&input, &output, &setpoint, 0, 0, 0, DIRECT);
    #else
    PID pid(&input, &output, &setpoint, 70, 240, 1.9, DIRECT);
    #endif


    //MOTOR CONTROLLER


    int ENA = 9;
    int IN1 = 11;
    int IN2 = 10;
    int IN3 = 5;
    int IN4 = 4;
    int ENB = 3;


    LMotorController motorController(ENA, IN1, IN2, ENB, IN3, IN4, 0.6, 1);


    //timers


    long time1Hz = 0;
    long time5Hz = 0;


    volatile bool mpuInterrupt = false; // indicates whether MPU interrupt pin has gone high
    void dmpDataReady()
    {
    mpuInterrupt = true;
    }


    void setup()
    {
    // join I2C bus (I2Cdev library doesn't do this automatically)
    #if I2CDEV_IMPLEMENTATION == I2CDEV_ARDUINO_WIRE
    Wire.begin();
    TWBR = 24; // 400kHz I2C clock (200kHz if CPU is 8MHz)
    #elif I2CDEV_IMPLEMENTATION == I2CDEV_BUILTIN_FASTWIRE
    Fastwire::setup(400, true);
    #endif

    // initialize serial communication
    // (115200 chosen because it is required for Teapot Demo output, but it's
    // really up to you depending on your project)
    Serial.begin(115200);
    while (!Serial); // wait for Leonardo enumeration, others continue immediately

    // initialize device
    Serial.println(F("Initializing I2C devices..."));
    mpu.initialize();

    // verify connection
    Serial.println(F("Testing device connections..."));
    Serial.println(mpu.testConnection() ? F("MPU6050 connection successful") : F("MPU6050 connection failed"));

    // load and configure the DMP
    Serial.println(F("Initializing DMP..."));
    devStatus = mpu.dmpInitialize();

    // supply your own gyro offsets here, scaled for min sensitivity
    mpu.setXGyroOffset(220);
    mpu.setYGyroOffset(76);
    mpu.setZGyroOffset(-85);
    mpu.setZAccelOffset(1788); // 1688 factory default for my test chip

    // make sure it worked (returns 0 if so)
    if (devStatus == 0)
    {
    // turn on the DMP, now that it's ready
    Serial.println(F("Enabling DMP..."));
    mpu.setDMPEnabled(true);

    // enable Arduino interrupt detection
    Serial.println(F("Enabling interrupt detection (Arduino external interrupt 0)..."));
    attachInterrupt(0, dmpDataReady, RISING);
    mpuIntStatus = mpu.getIntStatus();

    // set our DMP Ready flag so the main loop() function knows it's okay to use it
    Serial.println(F("DMP ready! Waiting for first interrupt..."));
    dmpReady = true;

    // get expected DMP packet size for later comparison
    packetSize = mpu.dmpGetFIFOPacketSize();

    //setup PID

    pid.SetMode(AUTOMATIC);
    pid.SetSampleTime(10);
    pid.SetOutputLimits(-255, 255);
    }
    else
    {
    // ERROR!
    // 1 = initial memory load failed
    // 2 = DMP configuration updates failed
    // (if it's going to break, usually the code will be 1)
    Serial.print(F("DMP Initialization failed (code "));
    Serial.print(devStatus);
    Serial.println(F(")"));
    }
    }


    void loop()
    {
    // if programming failed, don't try to do anything
    if (!dmpReady) return;

    // wait for MPU interrupt or extra packet(s) available
    while (!mpuInterrupt && fifoCount < packetSize)
    {
    //no mpu data - performing PID calculations and output to motors

    pid.Compute();
    motorController.move(output, MIN_ABS_SPEED);

    unsigned long currentMillis = millis();

    if (currentMillis - time1Hz >= 1000)
    {
    loopAt1Hz();
    time1Hz = currentMillis;
    }

    if (currentMillis - time5Hz >= 5000)
    {
    loopAt5Hz();
    time5Hz = currentMillis;
    }
    }

    // reset interrupt flag and get INT_STATUS byte
    mpuInterrupt = false;
    mpuIntStatus = mpu.getIntStatus();

    // get current FIFO count
    fifoCount = mpu.getFIFOCount();

    // check for overflow (this should never happen unless our code is too inefficient)
    if ((mpuIntStatus & 0x10) || fifoCount == 1024)
    {
    // reset so we can continue cleanly
    mpu.resetFIFO();
    Serial.println(F("FIFO overflow!"));

    // otherwise, check for DMP data ready interrupt (this should happen frequently)
    }
    else if (mpuIntStatus & 0x02)
    {
    // wait for correct available data length, should be a VERY short wait
    while (fifoCount < packetSize) fifoCount = mpu.getFIFOCount();

    // read a packet from FIFO
    mpu.getFIFOBytes(fifoBuffer, packetSize);

    // track FIFO count here in case there is > 1 packet available
    // (this lets us immediately read more without waiting for an interrupt)
    fifoCount -= packetSize;

    mpu.dmpGetQuaternion(&q, fifoBuffer);
    mpu.dmpGetGravity(&gravity, &q);
    mpu.dmpGetYawPitchRoll(ypr, &q, &gravity);
    #if LOG_INPUT
    Serial.print("ypr\t");
    Serial.print(ypr[0] * 180/M_PI);
    Serial.print("\t");
    Serial.print(ypr[1] * 180/M_PI);
    Serial.print("\t");
    Serial.println(ypr[2] * 180/M_PI);
    #endif
    input = ypr[1] * 180/M_PI + 180;
    }
    }


    void loopAt1Hz()
    {
    #if MANUAL_TUNING
    setPIDTuningValues();
    #endif
    }


    void loopAt5Hz()
    {
    #if MOVE_BACK_FORTH
    moveBackForth();
    #endif
    }


    //move back and forth


    void moveBackForth()
    {
    moveState++;
    if (moveState > 2) moveState = 0;

    if (moveState == 0)
    setpoint = originalSetpoint;
    else if (moveState == 1)
    setpoint = originalSetpoint - movingAngleOffset;
    else
    setpoint = originalSetpoint + movingAngleOffset;
    }


    //PID Tuning (3 potentiometers)

    #if MANUAL_TUNING
    void setPIDTuningValues()
    {
    readPIDTuningValues();

    if (kp != prevKp || ki != prevKi || kd != prevKd)
    {
    #if LOG_PID_CONSTANTS
    Serial.print(kp);Serial.print(", ");Serial.print(ki);Serial.print(", ");Serial.println(kd);
    #endif

    pid.SetTunings(kp, ki, kd);
    prevKp = kp; prevKi = ki; prevKd = kd;
    }
    }


    void readPIDTuningValues()
    {
    int potKp = analogRead(A0);
    int potKi = analogRead(A1);
    int potKd = analogRead(A2);

    kp = map(potKp, 0, 1023, 0, 25000) / 100.0; //0 - 250
    ki = map(potKi, 0, 1023, 0, 100000) / 100.0; //0 - 1000
    kd = map(potKd, 0, 1023, 0, 500) / 100.0; //0 - 5
    }
    #endif
    Yazılımı yükleyip gerekli bağlantıları tamamlıyoruz. Robotumuzu çalıştırdıktan sonra dik konumda serbest bırakalım.
    Robotun dengede durmasında sıkıntı varsa potansiyometrelerle kp, ki ve kd değerlerini değiştiriyoruz.

    Yukarıdaki kodu kopyalıp almışsanız muhtemelen derlemede hata alacaksınız.
    Bundan dolayı Arduino Yazılım dosyasını buradan indirebilirsiniz.>>
    kendini dengeleyen Robot




    arduino-denge-robot.jpg


    Kendi Robotunu Yap projelerimizin bu bölümünde arduino ile dengede duran robotumuzu tamamladık.
    Bir sonraki kendi robotunu yap projemizde görüşmek üzere.. iyi çalışmalar…
    Ekli Dosyalar
    Son düzenleme ozkandonmez; 13-12-2017, 02:18.
    Üyelere Özel Konuları Görebilmek İçin Lütfen ÜYE GİRİŞİ Yapınız

    Yatırım, bilgi, yorum ve tavsiyeleri yatırım danışmanlığı kapsamında değildir. Yatırım danışmanlığı hizmeti, Sermaye Piyasası Kurulu tarafından yayımlanan Seri:V, No:52 Sayılı "Yatırım Danışmanlığı Faaliyetine ve Bu Faaliyette Bulunacak Kurumlara İlişkin Esaslar Hakkında Tebliğ" çerçevesinde aracı kurumlar, portföy yönetim şirketleri, mevduat kabul etmeyen bankalar ile müşteri arasında imzalanacak yatırım danışmanlığı sözleşmesi çevresinde sunulmaktadır.
    Burada ulaşılan sonuçlar tercih edilen hesaplama yöntemi ve/veya yorum ve tavsiyede bulunanların kişisel görüşlerine dayanmakta olup, mali durumunuz ile risk ve getiri tercihlerinize uygun olmayabileceğinden sadece burada yer alan bilgilere dayanılarak yatırım kararı verilmesi sağlıklı sonuçlar doğurmayabilir.
    Yatırımcıların verecekleri yatırım kararları ile bu sitede bulunan veriler, görüş ve bilgi arasında bir bağlantı kurulamayacağı gibi, söz konusu yorum/görüş/bilgilere dayanılarak alınacak kararların neticesinde oluşabilecek yanlışlık veya zararlardan www.ozmena.net web sitesi ve/veya yöneticileri sorumlu tutulmaz.

    HAYDI IPTV YAPALIM

    TBS 6991 Dual Tuner Dual CI Tv kartı linux sürücü yükleme

    LÜTFEN OKUYUN
İşlem Yapılıyor