Prvi koraki v Arduino – vožnja po črti in izogibanje oviri

Milan Gaberšek in Slavko Kocijančič , članek v reviji TIM, številka 3, letnik 2020/21

V trinajstem zaporednem prispevku na temo Prvi koraki v Arduino bomo obstoječi avtomobilček s krmilnikom Arduino nadgradili tako, da se bo poleg vožnje po črti izogibal oviram na poti. Konstrukcijo avtomobilčka bi lahko pustili nespremenjeno, a da ne bomo samo programirali, bomo z majhnim dodatkom dosegli lažje gibanje.

Programsko kodo si preko kopiraj/prilepi prenesite v Arduino IDE, da vam ne bo treba pretipkavati.

//
// Program Arduino -
// Vožnja po črti in izogibanje oviri

// Pini za tipki za zaznavanje ovire 
const int pinTipkaLeva = 2;
const int pinTipkaDesna = 4;

// Led bela lučka na D8
const int led = 8;
// Svetlobno spremenljivi upor na A0
const int senzorSvetlobe = A0;
// Vrednost jakosti odbite svetlobe
// bomo shranili v spremenljivko
int jakostSvetlobe = 0;
// S testnim programom smo izmerili jakost 
// na črni in beli podlagi, vnesemo ju
// v jakostCrna in jakostBela
int jakostCrna = 100; // Jakost na crni podlagi
int jakostBela = 400; // Jakost na beli podlagi  
// Povprečje obeh vrednosti shranimo v refSvetloba
float refSvetlobe = (jakostCrna + jakostBela) / 2; 

// Pini za oba motorčka (preko modula L9110)
const int pinMotorA1 = 9;
const int pinMotorA2 = 10;
const int pinMotorB1 = 11;
const int pinMotorB2 = 12;

// Nastavitev vhodov in izhodov krmilnika Arduina
void setup() { // Branje podatkov preko // serijskega vmesnika USB Serial.begin(9600); pinMode(led, OUTPUT); // Nastavitev tipk pinMode(pinTipkaLeva, INPUT_PULLUP); pinMode(pinTipkaDesna, INPUT_PULLUP); // svetleča dioda bo vklopljena ves čas digitalWrite(led, HIGH); // Nastavitev izhodov za motorčka pinMode(pinMotorA1, OUTPUT); pinMode(pinMotorA2, OUTPUT); pinMode(pinMotorB1, OUTPUT); pinMode(pinMotorB2, OUTPUT);
}

// Prva parametra povesta, katera pina poganjata motor
// tretji parameter pove smer:
// -1 kolo se vrti nazaj, 0 miruje, 1 kolo se vrti naprej
void motor(int pinMotor1, int pinMotor2, int nSmer) { if (nSmer == 1) { // Naprej digitalWrite(pinMotor1, HIGH); digitalWrite(pinMotor2, LOW); } else if (nSmer == -1) { // Nazaj digitalWrite(pinMotor1, LOW); digitalWrite(pinMotor2, HIGH); } else { // Se ne vrti digitalWrite(pinMotor1, LOW); digitalWrite(pinMotor2, LOW); }
}

void vrtiVDesno(){ motor(pinMotorA1, pinMotorA2, 1); motor(pinMotorB1, pinMotorB2, -1);
}

void vrtiVLevo(){ motor(pinMotorA1, pinMotorA2, -1); motor(pinMotorB1, pinMotorB2, 1);
}

void peljiNaprej(){ motor(pinMotorA1, pinMotorA2, 1); motor(pinMotorB1, pinMotorB2, 1);
}

void peljiNazaj(){ motor(pinMotorA1, pinMotorA2, -1); motor(pinMotorB1, pinMotorB2, -1);
}

void ustavi(){ motor(pinMotorA1, pinMotorA2, 0); motor(pinMotorB1, pinMotorB2, 0);
}

// Spremenljivka za vklop(true)
// oziroma izklop(false) sledenja po črti
int voznjaPoCrti = true;
void loop() { // Z ukazom analogRead preberemo // digitalno jakost odbite svetlobe jakostSvetlobe = analogRead(senzorSvetlobe); // Dobljeni podatek izpišemo na zaslon Serial.println(jakostSvetlobe); delay(10); // Počakamo na podatke // Preverimo, ali je pritisnjena tipka tipalk if ( (digitalRead(pinTipkaLeva) == LOW) || (digitalRead(pinTipkaDesna) == LOW) ) { // Koda za izogibanje oviri peljiNazaj(); delay(100); vrtiVLevo(); delay(400); peljiNaprej(); delay(500); vrtiVDesno(); delay(280); peljiNaprej(); delay(820); vrtiVDesno(); delay(350); peljiNaprej(); delay(400); vrtiVLevo(); delay(350); // Za lažje nastavljanje časov  // avtomobilček še ustavimo ustavi(); } else { // Vklop kode za vožnjo po črti if (voznjaPoCrti == true) { // Iskanje črte:  // Če je jakost odbite svetlobe // manjša od referenčne, zavrtimo  // v levo, drugače v desno  if (jakostSvetlobe <= refSvetlobe) { vrtiVLevo(); delay(20); } else { vrtiVDesno(); delay(20); } peljiNaprej(); delay(10); ustavi(); // Ustavi } } 
}