AlphaBot: Servo ansteuern: Unterschied zwischen den Versionen
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# Wenn er ein Hindernis im Umkreis von 30 cm gefunden hat soll er eine Melodie spielen. | # Wenn er ein Hindernis im Umkreis von 30 cm gefunden hat soll er eine Melodie spielen. | ||
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Version vom 31. März 2023, 09:58 Uhr
Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider
Modul: Praxismodul I
Lehrveranstaltung: Mechatronik, Informatik Praktikum 2, 2. Semester
Aufgabenstatus: In Bearbeitung
Inhalt
- Nutzung von MATLAB® als seriellen Monitor.
- Inbetriebnahme des AlphaBot
- Einbindung der Bibliotheken für den AlphaBot
- Auslesen eine Potentiometers
- Ansteuern einer RGB-LED
- Statische und dynamische Messung mit dem Ultraschallsensor
- Anwendung rekursiver Filter auf Echtzeitdaten
Lernziele
Nach Durchführung dieser Lektion können Sie
- Debug-Daten speichern und via MATLAB® visualisieren.
- direkt MATLAB® als seriellen Monitor nutzen.
- den AlphaBot sicher in Betrieb nehmen, das Potentiometer auslesen und eine RGB-LED ansteuern.
- Entfernungen mit dem Ultraschall-Sensor messen.
- Messwerte in Echtzeit filtern.
Versuchsdurchführung
Aufgabe 4.1: Servo ansteuern
In dieser Aufgabe soll der Ultraschallkopf mittles Servomotor und Potentiometer geschwenkt werden.
- Machen Sie sich mit dem Demo
E24_Servo_Potivertraut, so dass Sie jede Zeile erläutern können. - Kopieren Sie das Beispiel in Ihren Ordner und erweitern Sie es.
- Lesen Sie die Stellung des Potentiometers aus.
- Steuern Sie den Servomotor mit dem Potentiometer an. Nutzen Sie hierzu den
map-Befehl. - 0% ist ganz links und 100% ganz rechts.
- Lagern Sie die Ansteuerung in eine Funktion
dreheUltraschall(Wert)aus. - Nutzen Sie MATLAB® um die Messdaten direkt (live) darzustellen.
Übertragen Sie folgende Parameter:
fZeit: ZeitfEntfernung: Entfernung in cmfWinkel: Winkel des Servo-Motors in deg
Lernzielkontrollfragen:
- An welchen Arduino-Pins ist der Servo angeschlossen?
Arbeitsergebnisse in SVN: dreheServoMotor.ino zeigeUltraschallMesswerte.m
Demo: SVN: E24_Servo_Poti
Aufgabe 4.2: Ultraschall als Umfeldscanner
- Steuern Sie den Servo von 0°..180° an und fahren Sie zurück auf 0°.
- Messen Sie pro 1° die Ultraschallentfernung.
- Nutzen Sie MATLAB® um die Messdaten direkt (live) darzustellen.
- Rechnen Sie die Polarkoordinaten (
fWinkel,fEntfernung) in kartesische Koordinaten (x, y) um. - Stellen Sie die Messpunkte zyklisch dar (vgl. Abb. 2).
Lernzielkontrollfragen:
- An welchen Arduino-Pins ist der Servo angeschlossen?
Arbeitsergebnisse in SVN: UltraschallScanner.ino zeigeUltraschallScan.m
Aufgabe 4.3: Ultraschall als Umfeldscanner
- Der AlphaBot soll ortsfest seine Umgebung durch die Drehung des Ultraschall-Sensors absuchen.
- Wenn er ein Hindernis im Umkreis von 30 cm gefunden hat soll er eine Melodie spielen.
- Planen Sie als ersten Schritt das Arduino-Programm als PAP.
- Nutzen Sie MATLAB® um die Messdaten direkt (live) darzustellen.
Lernzielkontrollfragen:
- An welchen Arduino-Pins ist der Servo angeschlossen?
Arbeitsergebnisse in SVN: sucheHindernis.pap sucheHindernis.ino zeigeUltraschallScan.m
Hinweise:
- Nutzen Sie die Demos E01, E05, E06, E07, E18b im SVN-Verzeichnis.
- Wenn Sie den Summer verwenden möochten, entfernen Sie den Jumper D1, da der Summer auf dem digitalen Eingang D11 eingelesen wird.
Aufgabe 4.4: Nachhaltige Doku
Sichern Sie alle Ergebnisse mit beschreibendem Text (message) in SVN.
- Halten Sie die Regeln für den Umgang mit SVN ein.
- Halten Sie die Programmierrichtlinie für C und die Programmierrichtlinien für MATLAB® ein.
- Versehen Sie jedes Programm mit einem Header (Header Beispiel für MATLAB, Header Beispiel für C).
- Kommentiere Sie den Quelltext umfangreich.
Arbeitsergebnis in SVN: SVN Log
Tutorials
- Erste Schritte mit dem AlphaBot
- Erste Schritte mit der Arduino IDE
- HSHL-Wiki: Ultraschallsensor HC-SR04
Demos
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