Python istifadə edərək GiggleBot Xətti İzləyicisi: 5 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Bu dəfə, MicroPython Dexter Industries GiggleBot-da, daxili xətt izləyicisi sensorundan istifadə edərək qara xətti izləmək üçün proqramlaşdırırıq.

GiggleBotun uyğun bir şəkildə idarə oluna bilməsi üçün BBC mikro: bit ilə birləşdirilməlidir.

Bu dərslik sizin üçün çox inkişaf etmişsə və GiggleBot -un proqramlaşdırılması indiyə qədər çoxdursa, robotun MakeCode -da necə proqramlaşdırılacağını göstərən başlanğıc dərsindən keçə bilərsiniz. Əlaqələndirilmiş dərslik sizi əsaslarla tanış edəcək.

Addım 1: Tələb olunan komponentlər

Aşağıdakı hardware komponentləri tələb olunur:

1. x3 AA batareyaları - mənim vəziyyətimdə ümumilikdə daha aşağı gərginlikli batareyaları istifadə edirəm.
2. Mikro: bit üçün Dexter Industries GiggleBot robotu.
3. BBC mikro: bit.

Əlbəttə ki, BBC mikro: bitini proqramlaşdırmaq üçün bir mikro USB kabelinə də ehtiyacınız var - bu kabel ümumiyyətlə BBC micro: bit paketinin içərisindədir və ya hər zaman (Android) smartfonların doldurulması üçün istifadə olunan birindən istifadə edə bilərsiniz.

Micro: GiggleBot -u buradan əldə edin

Addım 2: Parçaları qurun

Bəzi kafelləri çap etdirmək və öz mahnılarınızı tərtib etmək məcburiyyətində qalacaqsınız. Şərtlərimizi təkrarladığınızdan 100% əmin olduğunuz üçün öz plitələrimizdən istifadə edə bilərsiniz. Və ya macəra hiss edirsinizsə, qara lentdən istifadə edərək özünüz edə bilərsiniz. İşdə istifadə etdiyimiz plitələr üçün PDF.

Yuxarıdakı trek aşağıdakı sayda fərqli plitələrdən ibarətdir:

• 1 nömrəli 12 plitələr.
• 2 nömrəli 5 plitələr.
• 5 nömrəli kafel tipli 3 şablon.
• 6 nömrəli kafel tipli 3 şablon - burada bir əlavə kafel ilə başa çatacaqsınız.

Sonra onları çap edin və kəsin. Onları yuxarıdakı fotoşəkildə olduğu kimi yerləşdirməyə çalışın və yolun sağ üst tərəfində 2 plitənin bir -biri ilə üst -üstə düşməsi lazım olduğunu unutmayın - səhv bir şey etdiyinizi düşünürsünüzsə bu gözlənilir.

Addım 3: Ətraf mühitin qurulması

MicroPython -da BBC micro: bit proqramlaşdıra bilməyiniz üçün bunun üçün bir redaktor (Mu Redaktor) qurmalı və GiggleBot MicroPython İşləmə müddətini iş vaxtı olaraq təyin etməlisiniz. Bunun üçün bu səhifədəki təlimatları izləməlisiniz. Bu andan etibarən, iş vaxtının v0.4.0 versiyası istifadə olunur.

Addım 4: GiggleBot proqramlaşdırılması

Başa düşməzdən əvvəl, GiggleBot MicroPython iş vaxtı BBC micro: bit və digər kitabxanalar üçün GiggleBot və digər Dexter Industries Sensorlarını dəstəkləmək üçün klassik iş vaxtını ehtiva edir.

Qurduqdan sonra Mu redaktorunda aşağıdakı skripti açın və Flash düyməsini basın. Bu, GiggleBot MicroPython Runtime və yeni açdığınız skriptini BBC micro: bit -ə yandıracaq. Ssenari də aşağıda göstərilmişdir.

Yanıp sönmə prosesi başa çatdıqdan sonra, BBC micro: bit -i GiggleBot -a taxtanın neopikselləri irəli baxaraq yığın, yola qoyun və yandırın.

Skriptdə PID və digər 2 sabitin (sürət təyin nöqtəsi və minimum sürət sabitləri) artıq qurulduğuna diqqət yetirin.

Qeyd: Aşağıdakı skriptdə boş yerlər ola bilər və bu, GitHub Gists -in göstərilməsindəki bəzi problemlərlə əlaqəli görünür. Sizi kodu kopyalayıb yapışdıra biləcəyiniz GitHub səhifəsinə aparmaq üçün mahiyyəti vurun.

GiggleBot PID Line Follower - NeoPixels ilə tənzimlənmişdir

microbit idxalından*

gigglebot idxalından*

utime import_su_ms, ticks_us

idxal idarəsi

# GB neopikselləri işə salın

neo = başlanğıc ()

# zamanlama

update_rate = 50

# qazanc/sabit (batareya gərginliyinin 4,0 volt civarında olduğunu nəzərə alsaq)

Kp = 25.0

Ki = 0.5

Kd = 35.0

trigger_point = 0.3

min_speed_percent = 0.3

əsas_sürət = 70

təyin nöqtəsi = 0.5

last_position = setpoint

inteqral = 0.0

run_neopixels = Doğrudur

center_pixel = 5# təbəssümün mərkəzi pikselinin GB -də yerləşdiyi yer

# turkuaz = tuple (xəritə (lambda x: int (x / 5), (64, 224, 208))) # neopixel ilə səhv çəkmək üçün istifadə ediləcək rəng

# turkuaz = (12, 44, 41) # tam olaraq yuxarıdakı firuzə bunun üzərində şərh etdi

error_width_per_pixel = 0.5/3# maksimum səhv, hər bir neopiksel arasındakı seqmentlərin sayına bölünür

defupper_bound_linear_speed_reducer (abs_error, trigger_point, üst_bağlı, ən kiçik_motor_gücü, ən yüksək_motor_gücü):

qlobal baza sürəti

əgər abs_error> = trigger_point:

# x0 = 0.0

# y0 = 0.0

# x1 = yuxarı_bağlı - tətik nöqtəsi

# y1 = 1.0

# x = abs_error - tətik nöqtəsi

# y = y0 + (x - x0) * (y1 - y0) / (x1 - x0)

# eyni ilə

y = (abs_error - tətik nöqtəsi) / (yuxarı_bağlı - tetikleyici_ nöqtə)

motor_gücü = baza sürəti * (ən kiçik_motor_gücü + (1- y) * (ən yüksək_motor_ gücü - ən kiçik_motor_ gücü))

motor gücünü qaytarın

başqa:

qayıt baza sürəti * ən yüksək_motor_gücü

run = Yanlış

əvvəlki_xəta = 0

whileTrue:

# a düyməsinə basıldıqda izləməyə başlayın

əgər button_a.is_pressed ():

run = Doğru

# amma b düyməsinə basıldıqda xətt izləyicisini dayandırın

əgər button_b.is_pressed ():

run = Yanlış

inteqral = 0.0

əvvəlki_xəta = 0.0

pixel_off ()

dayan ()

yuxu_ms (500)

run isTrue olarsa:

# xətt sensorlarını oxuyun

start_time = ticks_us ()

sağ, sol = oxumaq_sensoru (LINE_SENSOR, İKİSİ)

mövqe <0.5 olduqda # xətt soldadır

mövqe> 0,5 olduqda # xətt sağdadır

mövqe = 0.5 olduqda # xətt ortadadır

# ağırlıqlı arifmetik ortalamadır

cəhd edin:

mövqe = sağ /üzmək (sol + sağ)

ZeroDivisionError istisna olmaqla:

mövqe = 0.5

# aralıq [0, 1] olmalı və [0, 1] deyil

mövqe == 0 olarsa: mövqe = 0.001

mövqe == 1 olarsa: mövqe = 0.999

# bir PD nəzarətçisindən istifadə edin

səhv = mövqe - təyin olunan nöqtə

inteqral += səhv

düzəliş = Kp * xətası + Ki * integral + Kd * (səhv - əvvəlki_hata)

əvvəlki_xəta = səhv

# motor sürətini hesablayın

motor_sürəti = yuxarı_bağlı_xətti_sürət_ötürücü (abs (səhv), təyinat nöqtəsi * tətik nöqtəsi, təyin nöqtəsi, min_sürət_fərdi, 1.0)

leftMotorSpeed = motor_sürəti + düzəliş

rightMotorSpeed = motor_sürəti - düzəliş

# verilən xətaya görə neopikselləri işıqlandırın

əgər run_neopixelsTrueand total_counts %3 == 0 olarsa:

i inb '\ x00 / x01 / x02 / x03 / x04 / x05 / x06 / x07 / x08' üçün:

neo = (0, 0, 0)

i inb '\ x00 / x01 / x02 / x03' üçün:

ifabs (səhv)> error_width_per_pixel * i:

səhv <0:

# neo [center_pixel + i] = firuzəyi

neo [center_pixel + i] = (12, 44, 41)

başqa:

# neo [center_pixel - i] = firuzəyi

neo [center_pixel + i] = (12, 44, 41)

başqa:

faiz = 1- (error_width_per_pixel * i -abs (error)) / error_width_per_pixel

# cari pikseli işıqlandırın

səhv <0:

# neo [center_pixel + i] = tuple (xəritə (lambda x: int (x * faiz), firuzə))

neo [center_pixel + i] = (int (64* faiz /5), int (224* faiz /5), int (208* faiz /5))

başqa:

# neo [center_pixel - i] = tuple (xəritə (lambda x: int (x * faiz), firuzə))

neo [center_pixel - i] = (int (64* faiz /5), int (224* faiz /5), int (208* faiz /5))

fasilə

neo.show ()

cəhd edin:

# motor sürətini kəsin

solMotorSpeed> 100:

solMotorSpeed = 100

rightMotorSpeed = sağMotorSpeed - solMotorSpeed +100

sağMotorSpeed> 100:

sağMotorSpeed = 100

leftMotorSpeed = leftMotorSpeed - sağMotorSpeed +100

solMotorSpeed <-100:

solMotorSpeed = -100

sağMotorSpeed <-100:

sağMotorSpeed = -100

# motorları işə salın

set_speed (solMotorSpeed, sağMotorSpeed)

sürmək ()

# çap ((səhv, motor sürəti))

istisna olmaqla:

# həll olunmayan bir problemlə üzləşsək

keçmək

# və döngə tezliyini qoruyun

end_time = ticks_us ()

gecikmə_diff = (bitmə vaxtı - başlanğıc_vaxt) /1000

if1000.0/ update_rate - delay_diff> 0:

yuxu (1000.0/ update_rate - delay_diff)

GitHub tərəfindən ❤ ilə ev sahibliyi edən rawgigglebot_tuned_line_follower.py -yə baxın

Addım 5: Çalışmasına icazə verin

BBC mikro -da 2 düymə var: bit: A düyməsi və B düyməsi:

• A düyməsini basmaq GiggleBotu xətti izləməyə qoyur (əgər varsa).
• B düyməsini basmaq GiggleBotu dayandırır və yenidən istifadə etmək üçün hər şeyi sıfırlayır.

GiggleBotu bir xətti izləyərkən qaldırmamaq və sonra yenidən taxmaq tövsiyə olunur, çünki hesablama xətası robotun marşrutunu yığa və tamamilə poza bilər. Qaldırmaq istəyirsinizsə, B düyməsini basın və sonra geri qoyduğunuzda yenidən A düyməsini basın.