AlphaBot: Ultraschall Notbremse

Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider

Inhalt des siebten Termins

• Wir haben die Servoansteuerung wiederholt.
• Wir haben den Ultraschall-Sensor mittig ausgerichtet.
• Wir haben Abstandswerte gemessen.
• Wir sind vorwärts gefahren und haben 20 cm eine Notbremsung gemacht.

Programmablaufplan

Quelltext

// Bibliotheken einbinden 
#include "AlphaBot.h"         
#include <Servo.h>

// Instanzen erzeugen
AlphaBot Alf = AlphaBot();               // Instanz des AlphaBot erzeugen
Servo AlfServo;                          // Servo Instanz

// KONSTANTEN deklarieren
const byte PORT_ENC_L=2;                 // Die linke Lichtschranke (CNTL) liegt an Arduino D2
const byte PORT_ENC_R=3;                 // Die rechte Lichtschranke (CNTR) liegt an Arduino D3
const byte ANZAHL_INCREMENTE=40;         // Die Encoderscheibe hat 20 Löcher und somit 40 Zustände
const int TRIG = 11;                     // US Trigger an D11
const int ECHO = 12;                     // US Echo an D12
const int nServoPort = 9;                // Der Servo liegt auf D9


void initUltraschall()
{
  pinMode(TRIG, OUTPUT);                  // Ultraschall Trigger als Ausgang deklarieren 
  pinMode(ECHO, INPUT);                   // Ultraschall Echo als Eingang deklarieren  
}

float messeUSAbstand()                    // Abstand in cm
{
  float USAbstand = 0;                    // Rückgabewert initialisieren
  digitalWrite(TRIG, LOW);                // setze Trigger auf LOW für 2μs
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIG, HIGH);               // setze Trigger auf HIGH für mind. 10 us
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIG, LOW);                // setze Trigger auf LOW
  float fSignalLaufzeit = pulseIn(ECHO, HIGH);  // Messung der Signallaufzeit des Impulses
  
  USAbstand = fSignalLaufzeit/58;          // Umrechnung Laufzeit in s in  Abstand in cm            
  //Y m =（X s * 344）/ 2; 
  //X s =（ 2 * Y m）/ 344;
  //X s = 0.0058 * Y m;
  //cm = us /58
  return USAbstand;                        // Rückgabewert
}  

void setup()                      // Einmalige Systeminitialisierung
{
  initUltraschall();              // US initialisieren
  AlfServo.attach(nServoPort);    // Servo verbinden
  Serial.begin(9600);             // Serieller Monitor mit 9600 Baud
  AlfServo.write(90);             // Der Servo soll sich an die Mitte drehen 
  delay(15);
  Alf.MotorRun(80,80);            // Alf fährt vorwärts; Leistung 100
}

void loop()                       // Main Schleife
{
  float USAbstand =0;
  USAbstand = messeUSAbstand();   // US Abstand messen 
  Serial.println(USAbstand);
  if (USAbstand<20){
    Serial.println("Notbremse");
    Alf.Brake();                  // Anhalten
  } 
}

Hausaufgaben bis zum 8. Termin

• Suche mit dem Ultraschall den Bereich 0°-180° vor dem AlphaBot ab.
• Fahre auf das nächstgelegene Ziel im Sichtbereich zu.
• Stoppe 10 cm vor dem Ziel.

Musterlösung

• Tipp 1
• Tipp 2
• Lösung

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