Zelfrijdende auto

Workshop manual

Form groepjes!

Form groepjes van 3-4

Haal de auto uit elkaar

Verwijder alle schroeven en verwijder de buitenkant van de auto.
Snijd alle kabels van de PCB af. Let op: Snijd zo dicht bij de PCB als mogelijk. Controleer of de power schakelaar nog werkt en uitgeschakeld staat.

Test de Arduino en de Arduino software

Installeer Arduino Software

Open je eerste Arduino sketch

Open de LED blink voorbeeld sketch: File > Examples >01.Basics > Blink.

Selecteer je board type en port

Selecteer de ingang die bij je Arduino board past.

Selecteer de "serial device" van he board via Tools | Serial Port menu. Om te weten welke port je moet gebruiken kun je de board ontkoppelen en het menu opnieuw openen; de ingang die zou moeten verschijnen is Arduino or Genuino board. Verbind je Arduino opnieuw en selecteer deze ingang.

Upload het programma

Nu click gewoon de "Upload" button. Wacht een aantal secondes. Je zou de RX en TX leds op het board zien blinken. Indien de upload successvol was zie he het bericht: "Done uploading." in de status bar.

Na een aantal secondes zou je de pin 13 (L) LED op het board moeten zien blinken (in oranje). Als dit het geval is: Gefeliciteerd! Je Arduino is klaar voor de volgende stappen!

Verbind de Motor Driver

De Motor Driver of Arduino Motor Shield maakt het mogelijk om de motor richting en tempo met een Arduino te controleren.

Belangrijk! Verwijder de (groene) etikett gemarkeerd met PWR, naast de schroef terminal gemarkeerd met EXT_PWR
Verbind het shield met de Arduino
Verbind motor shield en Arduino met de auto: Let op dat motor, stuur en batterij kabels cables verbonden zijn met de juiste uitgangen van het shield.

Steering motor       -> Shield M1
Driving motor        -> Shield M4
Car battery wires    -> Shield EXT_PWR

Plak een stuk tape op de onderkant van de Arduino om een kortsluiting te verkomen
Leg de AA batterijen in de auto
Verbind 9 v batterij met Arduino, verbind dan de batterij met het motor shield

Motor test via serial verbinding

Verbind Arduino met je computer

Er is voorbeld code voor deze workshop die je op Github kunt downloaden: sample code
Na de download van het zip bestand open SDC_1_motor_test.ino
In Arduino ga naar "Menu" > "Sketch" > "Include library" > "Manage libraries" > en zoek naar "Adafruit Motor shield V1 firmware" en voeg toe add
Test of het Motor Shield het doet door de Serial Monitor te openen (loep boven rechts)
Test of de richting van het stuur werkt zoals verwacht
Verander de kabels op het Motor Shield indien nodig

Connect the line sensor

De lijn detection sensor module zend korte impulses van (onzichtbaar) infrarood licht en meet hoe veel licht terug komt. De output is een analog voltage die de Arduino kan gebruiken om de auto te sturen.

Neem drie kabels en verbind deze met de sensor. Let goed op de kleuren look en de verbindingen carefully (A0, GND, VCC). Het motor shield groepeerd de verbindingen voor de analoge pennen met connections for the GND en 5V pennen. We gebruiken deze ook om onze sensor te verbinden. A0 is de pen naast de pen 9V.
Verbind de Arduino/Motorshield met de sensor

Module  ->    Arduino   
- - - - - - - - - - -
VCC     ->    5V
GND     ->    GND
A0      ->    A0

Verbind de lijn sensor analog output met A0.

Module  ->    Arduino   
- - - - - - - - - - -
GND -> GND 
VCC -> 5V

Sensor testing

Test line sensor with: SDC_2_line_sensor_test.ino
Follow instructions in the file to find out the lowest and the highest values to distinct the line from the floor.

Upload the car software

Open and upload SDC_3_car_test.ino
Adjust the values
Upload the sofware to the Arduino

Enhance the software

Test on the line and adjust values of speed or sensor if nessessary

Tips

It can help to remove the V9 battery when you upload the program to the arduino
Make sure your sensor is close to the ground

Ideas:

Add ultrasonic sensor to avoid collisions
Add sound
The car now always steers either left or right. Can we add straight ahead?
Try to make the steering proportional to the error in the line sensor
Make the light sensor trainable. (Maybe add a button to switch between training / driving mode?)

Workshop

Presentation
- Laptop + powersupply
- Presentation slides
Electronics
- Arduinos + usb cables
- Motorshields (with pinheaders presoldered on the servo pins)
- 9V battery clips
- tcrt5000 module
- Ultrasonic sensors
- Protoyping cables
- Dupont cables F-F
Consumables
- Toycars
- AA batteries
- 9V batteries
Tools
- Soldering irons
- Tin
- Screwdrivers
- Wireclippers
Other
- Rubber bands
- Colored tape

External links

HC-SR04 ultrasonic sensor library. https://bitbucket.org/teckel12/arduino-new-ping/downloads
L293D https://github.com/sudar/DCMotorBot

Used modules:

Stuff that might need explaining?

Digital and analog / Inputs and outputs
What is an h-bridge?