S_chego_nachinayutsya_roboty

Глава 10. С чего начинаются роботы?

int photoState = HIGH;

void setup() {

pinMode(ledPinGreen, OUTPUT); pinMode(ledPinRed, OUTPUT); pinMode(ledPinDebug1, OUTPUT); pinMode(ledPinDebug2, OUTPUT); pinMode(photoPin, INPUT);

}

void loop(){

digitalWrite(ledPinRed, HIGH); digitalWrite(ledPinDebug1, LOW); digitalWrite(ledPinDebug2, LOW);

photoState = digitalRead(photoPin);

if (photoState == LOW) { delayMicroseconds(4500);

digitalWrite(ledPinDebug1, HIGH); // test 1t delay(3000);

photoState = digitalRead(photoPin); if (photoState == HIGH){

delay(1);

digitalWrite(ledPinDebug1, LOW); // test 2d delay(3000);

photoState = digitalRead(photoPin); if (photoState == LOW){

delay(1);

digitalWrite(ledPinDebug2, HIGH); // test 3d delay(3000);

photoState = digitalRead(photoPin); if (photoState == HIGH){

delay(1);

digitalWrite(ledPinDebug2, LOW); // test 4h delay(3000);

photoState = digitalRead(photoPin); if (photoState == LOW){

delayMicroseconds(3500); digitalWrite(ledPinDebug1, HIGH);// 5h digitalWrite(ledPinDebug2, HIGH); delay(3000);

photoState = digitalRead(photoPin); if (photoState == HIGH){

digitalWrite(ledPinRed, LOW); digitalWrite(ledPinGreen, HIGH); delay(5000); digitalWrite(ledPinGreen, LOW);

}

}

}

}

}

}

}

}

Места проверки я выделил, чтобы было понятно, как должны вести себя отладочные светодиоды.

Что ж, всё, что можно было проверить за компьютером, я проверил, и настал момент, когда пора проверить совместную работу устройств на «живых» макетных платах. Тем более, что были сомнения относительно времён посылок кода.

111

Глава 10. С чего начинаются роботы?

Загрузив программу в модуль Arduino, я включаю оба устройства и… и… и ничего интересного не вижу. Что-то, где-то не так.

Рис. 10.5. Загрузка программы в модуль Arduino

Как проверить, где ошибка или неточность?

Попробуем сделать что-то похожее на отладку в программе VirtualBreadBoard. Но, чтобы не делать лишних паек, не добавлять отладочные светодиоды, используем тот светодиод, что уже стоит на плате модуля Arduino. Он на 13 цифровом выводе, который я использую для включения зеленого света. Поскольку программа не работает должным образом, это светодиод не загорается. Для начала я добавлю строку отладки в исходный текст при начале расшифровки кода:

digitalWrite(ledPinGreen, HIGH); photoState = digitalRead(photoPin);

Загружаем программу и, поднося излучатель ИК-кода к фотоприёмнику, убеждаемся, что светодиод «зелёный свет» загорается. Скопируем эту строку, закомментируем её в этом месте и вставим в следующую проверку.

Так, перемещаясь по программе вниз, доходим до того места, где появилась ошибка.

Место ошибки!!!! Нужно добавить: photoState = digitalRead(photoPin); if (photoState == HIGH){

digitalWrite(ledPinRed, LOW); // выключаем красный digitalWrite(ledPinGreen, HIGH);//включаем зелѐный delay(2000); // зелѐный 2 секунды digitalWrite(ledPinGreen, LOW);//выключаем зелѐный

}

}

Перед последней проверкой не было команды проверки состояния входа! И, следовательно, последняя проверка if (photoState == HIGH) не подтвердила код.

112

Глава 10. С чего начинаются роботы?

Рис. 10.6. Отладка (выделена пропущенная команда) в программе Arduino

Добавляем утерянную строку и проверяем, загрузив правильный текст программы в модуль, окончательную работу программы. Зелёный светодиод загорается, когда к фотоприёмнику подносится излучатель ИК-кода, и гаснет через 5 секунд, что я выбрал в качестве паузы между переключениями семафора. Вот полный и правильный текст программы.

// установка выводов

const int photoPin = 2; // номер вывода, к которому подключѐн фотоприѐмник const int ledPinGreen = 13; // номер вывода зелѐного светодиода

const int ledPinRed = 12; // номер вывода красного светодиода

int photoState = HIGH; // переменная для чтения состояния фотоприѐмника

void setup() {

//инициализируем выходы для светодиодов pinMode(ledPinGreen, OUTPUT); pinMode(ledPinRed, OUTPUT);

//инициализируем вход для фотоприѐмника pinMode(photoPin, INPUT);

}

void loop(){

// включаем красный свет digitalWrite(ledPinRed, HIGH);

//читаем состояние входа photoState = digitalRead(photoPin);

//проверяем есть ли пачка импульсов

//если есть, то photoState становится LOW if (photoState == LOW) {

// начинаем читать код и переключать светодиоды, если код «свой» delayMicroseconds(4500); // ждѐм 4.5 мС

photoState = digitalRead(photoPin);

113

Глава 10. С чего начинаются роботы?

photoState = digitalRead(photoPin); if (photoState == HIGH){

// выключаем красный digitalWrite(ledPinRed, LOW);

//включаем зелѐный digitalWrite(ledPinGreen, HIGH); delay(2000); // зелѐный 2 секунды

//выключаем зелѐный digitalWrite(ledPinGreen, LOW);

}

}

}

}

}

}// иначе ничего не делаем

}

И глава, и книга должны были быть о роботах. А мы всё о программах, о паровозиках да семафорах, когда же про роботов?

Прежде, чем робот сделает первое движение, вы должны сделать первые шаги в освоении этой техники. Вот вы и сделали эти шаги, если прочитали все предыдущие главы, повторили всё, о чём в них написано. Если ваши устройства для паровозика и семафора заработали, то вы можете модифицировать описанные ранее программы так, чтобы паровозик «видел» семафор — добавьте к модулю фотоприёмник TSOP — а семафор, отправлял сигнал паровозику, что горит красный свет. Паровозик, принимая сигнал, отправлял бы сигнал «я свой», а семафор, получив его, включал зелёный свет. Вы можете добавить реле (включив его через транзистор к устройству в паровозике), которое будет отключать двигатель паровозика, получив сигнал от семафора, что горит красный свет, а «увидев» зелёный, включало бы двигатель. И вы получили первый роботпаровозик.

Впрочем, оставим «Паровозик из Ромашкова». Что нам мешает собранные и проверенные модули применить иначе. Например, если у вас есть тележка с электрическим моторчиком, умеющая поворачивать, то... Установим на эту тележку модуль семафора. Он будет принимать тот ИК-код, который мы проверили. А модуль излучения ИК-кода мы модифицируем следующим образом: вместо одного светодиода (АЛ307А) включим две гирлянды из светодиодов. Если использовать напряжение 12 В, то можно включить в гирлянду 8-9 светодиодов. И ничто не мешает сделать не две, а скажем четыре гирлянды, подключив все транзисторы к одному выходу микроконтроллера.

Зачем нам эта новогодняя ёлка? Выложим этими гирляндами периметр в виде прямоугольника. Внутрь поместим тележку-робота, которую запрограммируем так, чтобы, получив сигнал от излучателя, она останавливалась, отъезжала назад, поворачивала и вновь пыталась проехать к «ограде». Если мы оставим в ограде ворота, то получим робота, который должен найти выход из «загона».

114

Глава 10. С чего начинаются роботы?

Экспериментируя с «дальнобойностью» излучателей, скоростью движения робота-тележки, вы наработаете некоторый материал, который поможет создавать более сложные устройства. Сегодня и в Интернете, и в магазинах можно поискать и найти многое, что позволит собирать роботы. Есть много таких полезных датчиков, как ультразвуковой датчик расстояния, исполнительных механизмов, таких как сервомоторы и т.д.

Рис. 10.7. Компоненты для создания роботов в Интернет-магазине

Есть достаточно много заготовок, которые можно использовать в роботостроении. Вот, например, что можно найти в магазине:

115

Глава 10. С чего начинаются роботы?

Рис. 10.8. Готовые модули и блоки в радиомагазине

Но самое главное, чем вам следует обзавестись, это желанием научиться всему, терпением и умением придумывать что-то своё и реализовывать эти задумки. Возможно, обретя эти навыки, вы выберете себе профессию, увлекательную и современную, создателя роботов. Успехов вам!

116

Приложение А. О языке программирования Arduino

Приложение А. О языке программирования Arduino

117

Приложение А. О языке программирования Arduino

Arduino

блокнот

программиста

Brian W. Evans

118