Инструменты пользователя

Инструменты сайта

Содержание

Электронное приложение к набору «IO.KIT Робот Ампи: Шасси»

На этой странице ты найдёшь все нужные материалы для проектов набора Робот Ампи: Шасси из серии IO.KIT:

  • Схему подключения модулей.
  • Исходный код программ (копируй его в редактор Arduino IDE).
  • Дополнительные материалы: программные библиотеки, даташиты и т. п.

Обрати внимание

Для сборки и функционирования шасси робота Ампи тебе понадобится IO.KIT Базовый!

Схема

Проекты

Прежде чем приступать к экспериментам, нужно подготовить свой компьютер:

Драйвер чипа CH340

Установи драйвер CH340 для Windows или Linux, чтобы твой компьютер мог корректно распознать и прошить плату Iskra Nano.

№1. Техосмотр

Переверни шасси робота Ампи на спину колёсами вверх и протестируй сервоприводы.

Testing.ino
  1. // Подключаем библиотеку для работы с сервомоторами
  2. #include <Servo.h>
  3.  
  4. // Даём понятное имя пину 3 с пищалкой
  5. constexpr uint8_t BUZZER_PIN = 3;
  6.  
  7. // Даём понятное имя пину 7 с левым сервомотором
  8. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_L_PIN = 7;
  9.  
  10. // Даём понятное имя пину 10 с правым сервомотором
  11. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_R_PIN = 10;
  12.  
  13. // Задаём максимально доступную скорость сервомоторов
  14. // в сырых значениях по часовой и против часовой стрелки
  15. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CW = 30;
  16. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CCW = 150;
  17.  
  18. // Вычисляем показатель остановки сервомоторов в сырых значениях
  19. constexpr int SPEED_RAW_STOP = (SPEED_RAW_MAX_CW + SPEED_RAW_MAX_CCW) / 2;
  20.  
  21. // Создаём константу задержки езды
  22. constexpr int DELAY_DRIVE = 3000;
  23. // Создаём константу задержки остановки
  24. constexpr int DELAY_STOP = 1000;
  25. // Создаём константу задержки плавной остановки
  26. constexpr int DELAY_SMOOTH = 100;
  27.  
  28. // Создаём объекты для работы с левым и правым сервомотором
  29. Servo servoL;
  30. Servo servoR;
  31.  
  32. // Прототип функции управления моторами
  33. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth = true);
  34.  
  35. void setup() {
  36.   // Настраиваем пин с пищалкой в режим выхода
  37.   pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  38.   // Подключаем сервомоторы
  39.   servoL.attach(SERVO_WHEEL_L_PIN);
  40.   servoR.attach(SERVO_WHEEL_R_PIN);
  41.   // Останавливаем сервомоторы
  42.   motorsDrive(0, 0, false);
  43.   // Включаем стартовую мелодию
  44.   melodyStart();
  45. }
  46.  
  47. void loop() {
  48.   // Задаём плавно максимальную скорость вперёд
  49.   motorsDrive(100, 100);
  50.   // Ждём интервал задержки езды
  51.   delay(DELAY_DRIVE);
  52.   // Останавливаем плавно сервомоторы
  53.   motorsDrive(0, 0);
  54.   // Ждём интервал задержки остановки
  55.   delay(DELAY_STOP);
  56. }
  57.  
  58. // Функция управления сервомоторами
  59. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth) {
  60.   // Создаём переменные для хранения текущей скорости
  61.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  62.   int speedRawL = 0;
  63.   int speedRawR = 0;
  64.   // Создаём переменные для хранения обновлённой скорости
  65.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  66.   int newSpeedRawL = 0;
  67.   int newSpeedRawR = 0;
  68.  
  69.   // Получаем текущие показания моторов в сырых значениях
  70.   speedRawL = servoL.read();
  71.   speedRawR = servoR.read();
  72.  
  73.   // Преобразуем показания скорости левого мотора
  74.   if (speedL == 0) {
  75.     newSpeedRawL = SPEED_RAW_STOP;
  76.   } else if (speedL > 0) {
  77.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  78.   } else if (speedL < 0) {
  79.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  80.   }
  81.  
  82.   // Преобразуем показания скорости правого мотора
  83.   if (speedR == 0) {
  84.     newSpeedRawR = SPEED_RAW_STOP;
  85.   } else if (speedR > 0) {
  86.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  87.   } else if (speedR < 0) {
  88.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  89.   }
  90.  
  91.   // Проверяем состояние флага: плавное или мгновенное изменение скорости
  92.   if (smooth) {
  93.     // Плавное изменение скорости
  94.     int steps = 10;
  95.     for (int i = 0; i <= steps; i++) {
  96.       int newSpeedRawSmoothL = map(i, 0, steps, speedRawL, newSpeedRawL);
  97.       int newSpeedRawSmoothR = map(i, 0, steps, speedRawR, newSpeedRawR);
  98.       servoL.write(newSpeedRawSmoothL);
  99.       servoR.write(newSpeedRawSmoothR);
  100.       delay(DELAY_SMOOTH);
  101.     }
  102.   } else {
  103.     // Мгновенное изменение скорости
  104.     servoL.write(newSpeedRawL);
  105.     servoR.write(newSpeedRawR);
  106.   }
  107. }
  108.  
  109. // Функция стартовой мелодии
  110. void melodyStart() {
  111.   tone(BUZZER_PIN, 300, 500);
  112.   delay(1000);
  113.   tone(BUZZER_PIN, 400, 500);
  114.   delay(1000);
  115.   tone(BUZZER_PIN, 500, 500);
  116.   delay(1000);
  117.   tone(BUZZER_PIN, 700, 300);
  118.   delay(1000);
  119. }

№2. Движение волной

Запусти движение шасси вперёд и назад с остановками на отдых.

Drive.ino
  1. // Подключаем библиотеку для работы с сервомоторами
  2. #include <Servo.h>
  3.  
  4. // Создаём объекты для работы с левым и правым сервомотором
  5. Servo servoL;
  6. Servo servoR;
  7.  
  8. // Даём понятное имя пину 3 с пищалкой
  9. constexpr uint8_t BUZZER_PIN = 3;
  10.  
  11. // Даём понятное имя пину 7 с левым сервомотором
  12. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_L_PIN = 7;
  13.  
  14. // Даём понятное имя пину 10 с правым сервомотором
  15. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_R_PIN = 10;
  16.  
  17. // Задаём максимально доступную скорость сервомоторов
  18. // в сырых значениях по часовой и против часовой стрелки
  19. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CW = 30;
  20. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CCW = 150;
  21.  
  22. // Вычисляем показатель остановки сервомоторов в сырых значениях
  23. constexpr int SPEED_RAW_STOP = (SPEED_RAW_MAX_CW + SPEED_RAW_MAX_CCW) / 2;
  24.  
  25. // Создаём константу задержки езды
  26. constexpr int DELAY_DRIVE = 3000;
  27. // Создаём константу задержки остановки
  28. constexpr int DELAY_STOP = 1000;
  29. // Создаём константу задержки плавной остановки
  30. constexpr int DELAY_SMOOTH = 100;
  31.  
  32. // Прототип функции управления моторами
  33. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth = true);
  34.  
  35. void setup() {
  36.   // Настраиваем пин с пищалкой в режим выхода
  37.   pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  38.   // Подключаем сервомоторы
  39.   servoL.attach(SERVO_WHEEL_L_PIN);
  40.   servoR.attach(SERVO_WHEEL_R_PIN);
  41.   // Останавливаем сервомоторы
  42.   motorsDrive(0, 0, false);
  43.   // Включаем стартовую мелодию
  44.   melodyStart();
  45. }
  46.  
  47. void loop() {
  48.   // Задаём плавно максимальную скорость вперёд
  49.   motorsDrive(100, 100);
  50.   // Ждём интервал задержки езды
  51.   delay(DELAY_DRIVE);
  52.   // Останавливаем плавно сервомоторы
  53.   motorsDrive(0, 0);
  54.   // Ждём интервал задержки остановки
  55.   delay(DELAY_STOP);
  56.   // Задаём плавно максимальную скорость назад
  57.   motorsDrive(-100, -100);
  58.   // Ждём интервал задержки езды
  59.   delay(DELAY_DRIVE);
  60.   // Останавливаем плавно сервомоторы
  61.   motorsDrive(0, 0);
  62.   // Ждём интервал задержки остановки
  63.   delay(DELAY_STOP);
  64. }
  65.  
  66. // Функция управления сервомоторами
  67. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth) {
  68.   // Создаём переменные для хранения текущей скорости
  69.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  70.   int speedRawL = 0;
  71.   int speedRawR = 0;
  72.   // Создаём переменные для хранения обновлённой скорости
  73.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  74.   int newSpeedRawL = 0;
  75.   int newSpeedRawR = 0;
  76.  
  77.   // Получаем текущие показания моторов в сырых значениях
  78.   speedRawL = servoL.read();
  79.   speedRawR = servoR.read();
  80.  
  81.   // Преобразуем показания скорости левого мотора
  82.   if (speedL == 0) {
  83.     newSpeedRawL = SPEED_RAW_STOP;
  84.   } else if (speedL > 0) {
  85.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  86.   } else if (speedL < 0) {
  87.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  88.   }
  89.  
  90.   // Преобразуем показания скорости правого мотора
  91.   if (speedR == 0) {
  92.     newSpeedRawR = SPEED_RAW_STOP;
  93.   } else if (speedR > 0) {
  94.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  95.   } else if (speedR < 0) {
  96.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  97.   }
  98.  
  99.   // Проверяем состояние флага: плавное или мгновенное изменение скорости
  100.   if (smooth) {
  101.     // Плавное изменение скорости
  102.     int steps = 10;
  103.     for (int i = 0; i <= steps; i++) {
  104.       int newSpeedRawSmoothL = map(i, 0, steps, speedRawL, newSpeedRawL);
  105.       int newSpeedRawSmoothR = map(i, 0, steps, speedRawR, newSpeedRawR);
  106.       servoL.write(newSpeedRawSmoothL);
  107.       servoR.write(newSpeedRawSmoothR);
  108.       delay(DELAY_SMOOTH);
  109.     }
  110.   } else {
  111.     // Мгновенное изменение скорости
  112.     servoL.write(newSpeedRawL);
  113.     servoR.write(newSpeedRawR);
  114.   }
  115. }
  116.  
  117. // Функция стартовой мелодии
  118. void melodyStart() {
  119.   tone(BUZZER_PIN, 300, 500);
  120.   delay(1000);
  121.   tone(BUZZER_PIN, 400, 500);
  122.   delay(1000);
  123.   tone(BUZZER_PIN, 500, 500);
  124.   delay(1000);
  125.   tone(BUZZER_PIN, 700, 300);
  126.   delay(1000);
  127. }

№3. Калибровка моторов

Научи шасси робота Ампи держать ровный курс.

DriveCalibration.ino
  1. // Подключаем библиотеку для работы с сервомоторами
  2. #include <Servo.h>
  3.  
  4. // Создаём объекты для работы с левым и правым сервомотором
  5. Servo servoL;
  6. Servo servoR;
  7.  
  8. // Даём понятное имя пину 3 с пищалкой
  9. constexpr uint8_t BUZZER_PIN = 3;
  10.  
  11. // Даём понятное имя пину 7 с левым сервомотором
  12. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_L_PIN = 7;
  13.  
  14. // Даём понятное имя пину 10 с правым сервомотором
  15. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_R_PIN = 10;
  16.  
  17. // Задаём максимально доступную скорость сервомоторов
  18. // в сырых значениях по часовой и против часовой стрелки
  19. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CW = 30;
  20. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CCW = 150;
  21.  
  22. // Вычисляем показатель остановки сервомоторов в сырых значениях
  23. constexpr int SPEED_RAW_STOP = (SPEED_RAW_MAX_CW + SPEED_RAW_MAX_CCW) / 2;
  24.  
  25. // Создаём константы для калибровки скорости левого и правого мотора
  26. // Определите в какую сторону клонит робота
  27. // Отклонение вправо: левый мотор быстрее правого.
  28. // Увеличивайте константу SPEED_FACTOR_L до тех пор, пока движение не выровняется
  29. // Отклонение влево: правый мотор быстрее левого.
  30. // Увеличивайте константу SPEED_FACTOR_R до тех пор, пока движение не выровняется
  31. constexpr int SPEED_FACTOR_L = 0;
  32. constexpr int SPEED_FACTOR_R = 30;
  33.  
  34. // Создаём константу задержки езды
  35. constexpr int DELAY_DRIVE = 3000;
  36. // Создаём константу задержки остановки
  37. constexpr int DELAY_STOP = 1000;
  38. // Создаём константу задержки плавной остановки
  39. constexpr int DELAY_SMOOTH = 30;
  40.  
  41. // Прототип функции управления моторами
  42. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth = true);
  43.  
  44. void setup() {
  45.   // Настраиваем пин с пищалкой в режим выхода
  46.   pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  47.   // Подключаем сервомоторы
  48.   servoL.attach(SERVO_WHEEL_L_PIN);
  49.   servoR.attach(SERVO_WHEEL_R_PIN);
  50.   // Останавливаем сервомоторы
  51.   motorsDrive(0, 0, false);
  52.   // Включаем стартовую мелодию
  53.   melodyStart();
  54. }
  55.  
  56. void loop() {
  57.   // Задаём плавно максимальную скорость вперёд
  58.   motorsDrive(100, 100);
  59.   // Ждём интервал задержки езды
  60.   delay(DELAY_DRIVE);
  61.   // Останавливаем плавно сервомоторы
  62.   motorsDrive(0, 0);
  63.   // Ждём интервал задержки остановки
  64.   delay(DELAY_STOP);
  65. }
  66.  
  67. // Функция управления сервомоторами
  68. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth) {
  69.   // Создаём переменные для хранения текущей скорости
  70.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  71.   int speedRawL = 0;
  72.   int speedRawR = 0;
  73.   // Создаём переменные для хранения обновлённой скорости
  74.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  75.   int newSpeedRawL = 0;
  76.   int newSpeedRawR = 0;
  77.  
  78.   // Создаём переменные для хранения калибровочных коэффициентов скорости
  79.   // левого и правого мотора
  80.   int speedFactorL = 0;
  81.   int speedFactorR = 0;
  82.  
  83.   // Вычисляем калибровочные коэффициенты для моторов
  84.   speedFactorL = (SPEED_FACTOR_L * speedL) / 100;
  85.   speedFactorR = (SPEED_FACTOR_R * speedR) / 100;
  86.  
  87.   // Получаем текущие показания моторов в сырых значениях
  88.   speedRawL = servoL.read();
  89.   speedRawR = servoR.read();
  90.  
  91.   // Преобразуем показания скорости левого мотора
  92.   if (speedL == 0) {
  93.     newSpeedRawL = SPEED_RAW_STOP;
  94.   } else if (speedL > 0) {
  95.     speedL -= speedFactorL;
  96.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  97.   } else if (speedL < 0) {
  98.     speedL += speedFactorL;
  99.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  100.   }
  101.  
  102.   // Преобразуем показания скорости правого мотора
  103.   if (speedR == 0) {
  104.     newSpeedRawR = SPEED_RAW_STOP;
  105.   } else if (speedR > 0) {
  106.     speedR -= speedFactorR;
  107.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  108.   } else if (speedR < 0) {
  109.     speedR += speedFactorR;
  110.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  111.   }
  112.  
  113.   // Проверяем состояние флага: плавное или мгновенное изменение скорости
  114.   if (smooth) {
  115.     // Плавное изменение скорости
  116.     int steps = 10;
  117.     for (int i = 0; i <= steps; i++) {
  118.       int newSpeedRawSmoothL = map(i, 0, steps, speedRawL, newSpeedRawL);
  119.       int newSpeedRawSmoothR = map(i, 0, steps, speedRawR, newSpeedRawR);
  120.       servoL.write(newSpeedRawSmoothL);
  121.       servoR.write(newSpeedRawSmoothR);
  122.       delay(DELAY_SMOOTH);
  123.     }
  124.   } else {
  125.     // Мгновенное изменение скорости
  126.     servoL.write(newSpeedRawL);
  127.     servoR.write(newSpeedRawR);
  128.   }
  129. }
  130.  
  131. // Функция стартовой мелодии
  132. void melodyStart() {
  133.   tone(BUZZER_PIN, 300, 500);
  134.   delay(1000);
  135.   tone(BUZZER_PIN, 400, 500);
  136.   delay(1000);
  137.   tone(BUZZER_PIN, 500, 500);
  138.   delay(1000);
  139.   tone(BUZZER_PIN, 700, 300);
  140.   delay(1000);
  141. }

№4. Змейка

Запусти движение шасси змейкой с возможностью настройки траектории.

Snake.ino
  1. // Подключаем библиотеку для работы с сервомоторами
  2. #include <Servo.h>
  3.  
  4. // Создаём объекты для работы с левым и правым сервомотором
  5. Servo servoL;
  6. Servo servoR;
  7.  
  8. // Даём понятное имя пину 3 с пищалкой
  9. constexpr uint8_t BUZZER_PIN = 3;
  10.  
  11. // Даём понятное имя пину 7 с левым сервомотором
  12. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_L_PIN = 7;
  13.  
  14. // Даём понятное имя пину 10 с правым сервомотором
  15. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_R_PIN = 10;
  16.  
  17. // Задаём максимально доступную скорость сервомоторов
  18. // в сырых значениях по часовой и против часовой стрелки
  19. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CW = 30;
  20. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CCW = 150;
  21.  
  22. // Вычисляем показатель остановки сервомоторов в сырых значениях
  23. constexpr int SPEED_RAW_STOP = (SPEED_RAW_MAX_CW + SPEED_RAW_MAX_CCW) / 2;
  24.  
  25. // Создаём константы для калибровки скорости левого и правого мотора
  26. constexpr int SPEED_FACTOR_L = 0;
  27. constexpr int SPEED_FACTOR_R = 30;
  28.  
  29. // Создаём константу задержки езды
  30. constexpr int DELAY_DRIVE = 500;
  31. // Создаём константу задержки остановки
  32. constexpr int DELAY_STOP = 1000;
  33. // Создаём константу задержки плавной остановки
  34. constexpr int DELAY_SMOOTH = 30;
  35.  
  36. // Прототип функции управления моторами
  37. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth = true);
  38.  
  39. void setup() {
  40.   // Настраиваем пин с пищалкой в режим выхода
  41.   pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  42.   // Подключаем сервомоторы
  43.   servoL.attach(SERVO_WHEEL_L_PIN);
  44.   servoR.attach(SERVO_WHEEL_R_PIN);
  45.   // Останавливаем сервомоторы
  46.   motorsDrive(0, 0, false);
  47.   // Включаем стартовую мелодию
  48.   melodyStart();
  49. }
  50.  
  51. void loop() {
  52.   // Задаём на скорости поворот влево
  53.   motorsDrive(20, 100);
  54.   // Ждём интервал задержки езды
  55.   delay(DELAY_DRIVE);
  56.   // Задаём на скорости поворот вправо
  57.   motorsDrive(100, 20);
  58.   // Ждём интервал задержки езды
  59.   delay(DELAY_DRIVE);
  60. }
  61.  
  62. // Функция управления сервомоторами
  63. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth) {
  64.   // Создаём переменные для хранения текущей скорости
  65.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  66.   int speedRawL = 0;
  67.   int speedRawR = 0;
  68.   // Создаём переменные для хранения обновлённой скорости
  69.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  70.   int newSpeedRawL = 0;
  71.   int newSpeedRawR = 0;
  72.  
  73.   // Создаём переменные для хранения калибровочных коэффициентов скорости
  74.   // левого и правого мотора
  75.   int speedFactorL = 0;
  76.   int speedFactorR = 0;
  77.  
  78.   // Вычисляем калибровочные коэффициенты для моторов
  79.   speedFactorL = (SPEED_FACTOR_L * speedL) / 100;
  80.   speedFactorR = (SPEED_FACTOR_R * speedR) / 100;
  81.  
  82.   // Получаем текущие показания моторов в сырых значениях
  83.   speedRawL = servoL.read();
  84.   speedRawR = servoR.read();
  85.  
  86.   // Преобразуем показания скорости левого мотора
  87.   if (speedL == 0) {
  88.     newSpeedRawL = SPEED_RAW_STOP;
  89.   } else if (speedL > 0) {
  90.     speedL -= speedFactorL;
  91.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  92.   } else if (speedL < 0) {
  93.     speedL += speedFactorL;
  94.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  95.   }
  96.  
  97.   // Преобразуем показания скорости правого мотора
  98.   if (speedR == 0) {
  99.     newSpeedRawR = SPEED_RAW_STOP;
  100.   } else if (speedR > 0) {
  101.     speedR -= speedFactorR;
  102.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  103.   } else if (speedR < 0) {
  104.     speedR += speedFactorR;
  105.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  106.   }
  107.  
  108.   // Проверяем состояние флага: плавное или мгновенное изменение скорости
  109.   if (smooth) {
  110.     // Плавное изменение скорости
  111.     int steps = 10;
  112.     for (int i = 0; i <= steps; i++) {
  113.       int newSpeedRawSmoothL = map(i, 0, steps, speedRawL, newSpeedRawL);
  114.       int newSpeedRawSmoothR = map(i, 0, steps, speedRawR, newSpeedRawR);
  115.       servoL.write(newSpeedRawSmoothL);
  116.       servoR.write(newSpeedRawSmoothR);
  117.       delay(DELAY_SMOOTH);
  118.     }
  119.   } else {
  120.     // Мгновенное изменение скорости
  121.     servoL.write(newSpeedRawL);
  122.     servoR.write(newSpeedRawR);
  123.   }
  124. }
  125.  
  126. // Функция стартовой мелодии
  127. void melodyStart() {
  128.   tone(BUZZER_PIN, 300, 500);
  129.   delay(1000);
  130.   tone(BUZZER_PIN, 400, 500);
  131.   delay(1000);
  132.   tone(BUZZER_PIN, 500, 500);
  133.   delay(1000);
  134.   tone(BUZZER_PIN, 700, 300);
  135.   delay(1000);
  136. }

№5. Консольный дальномер

Активируй дальномер и считай расстояние до препятствия в консоль.

LidarConsole.ino
  1. // Подключаем библиотеку для работы с дальномером
  2. #include <EasyUltrasonic.h>
  3.  
  4. // Даём понятное имя пину 3 с пищалкой
  5. constexpr uint8_t BUZZER_PIN = 3;
  6.  
  7. // Даём понятные имена пинам 12 и 11 с дальномером
  8. constexpr uint8_t TRIG_PIN = 12;
  9. constexpr uint8_t ECHO_PIN = 11;
  10.  
  11. // Создаём объект для работы с дальномером
  12. EasyUltrasonic distSensor;
  13.  
  14. void setup() {
  15.   // Открываем монитор Serial-порта
  16.   Serial.begin(9600);
  17.   // Подключаем дальномер
  18.   distSensor.attach(TRIG_PIN, ECHO_PIN);
  19.   // Включаем стартовую мелодию
  20.   melodyStart();
  21. }
  22.  
  23. void loop() {
  24.   // Считываем расстояние до объекта в см
  25.   float distance = distSensor.getDistanceCM();
  26.   // Выводим результат в консоль
  27.   Serial.print(distance);
  28.   Serial.println(" cm");
  29.   // Ждём 100 мс
  30.   delay(100);
  31. }
  32.  
  33. // Функция стартовой мелодии
  34. void melodyStart() {
  35.   tone(BUZZER_PIN, 300, 500);
  36.   delay(1000);
  37.   tone(BUZZER_PIN, 400, 500);
  38.   delay(1000);
  39.   tone(BUZZER_PIN, 500, 500);
  40.   delay(1000);
  41.   tone(BUZZER_PIN, 700, 300);
  42.   delay(1000);
  43. }

№6. Часовой

Пусть шасси робота Ампи несёт дозор и активирует сирену при виде постороннего объекта.

Security.ino
  1. // Подключаем библиотеку для работы с дальномером
  2. #include <EasyUltrasonic.h>
  3.  
  4. // Даём понятное имя пину 3 с пищалкой
  5. constexpr uint8_t BUZZER_PIN = 3;
  6.  
  7. // Даём понятные имена пинам 12 и 11 с дальномером
  8. constexpr uint8_t TRIG_PIN = 12;
  9. constexpr uint8_t ECHO_PIN = 11;
  10.  
  11. // Создаём константы для хранения минимальной и максимальной частоты в Гц
  12. constexpr int MIN_FREQUENCY = 634;
  13. constexpr int MAX_FREQUENCY = 912;
  14.  
  15. // Создаём константы для задержки ноты и паузы в мс
  16. constexpr int DELAY_NOTE = 7;
  17. constexpr int DELAY_PAUSE = 500;
  18.  
  19. // Создаём константу для хранения тригера сигнализации в см
  20. constexpr int DISTANCE_ALARM = 10;
  21.  
  22. // Создаём объект для работы с дальномером
  23. EasyUltrasonic distSensor;
  24.  
  25. void setup() {
  26.   // Настраиваем пин с пищалкой в режим выхода
  27.   pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  28.   // Подключаем дальномер
  29.   distSensor.attach(TRIG_PIN, ECHO_PIN);
  30.   // Включаем стартовую мелодию
  31.   melodyStart();
  32. }
  33.  
  34. void loop() {
  35.   // Считываем расстояние до объекта в см
  36.   float distance = distSensor.getDistanceCM();
  37.   // Задержка для стабилизации показаний
  38.   delay(10);
  39.   // Если текущее расстояние до препятствия меньше тригера
  40.   if (distance < DISTANCE_ALARM) {
  41.     // Включаем звуковую сигнализацию
  42.     melodyAlarm();
  43.   }
  44. }
  45.  
  46. // Функция стартовой мелодии
  47. void melodyStart() {
  48.   tone(BUZZER_PIN, 300, 500);
  49.   delay(1000);
  50.   tone(BUZZER_PIN, 400, 500);
  51.   delay(1000);
  52.   tone(BUZZER_PIN, 500, 500);
  53.   delay(1000);
  54.   tone(BUZZER_PIN, 700, 300);
  55.   delay(1000);
  56. }
  57.  
  58. // Функция звуковой сигнализации
  59. void melodyAlarm() {
  60.   // Создаём константу для хранения текущей частоты
  61.   int frequency;
  62.   // Медленно восходящий тон
  63.   for (frequency = MIN_FREQUENCY; frequency <= MAX_FREQUENCY; frequency++) {
  64.     tone(BUZZER_PIN, frequency);
  65.     delay(DELAY_NOTE);
  66.   }
  67.   // Медленно нисходящий тон
  68.   for (frequency = MAX_FREQUENCY; frequency >= MIN_FREQUENCY; frequency--) {
  69.     tone(BUZZER_PIN, frequency);
  70.     delay(DELAY_NOTE);
  71.   }
  72.   // Пауза
  73.   noTone(BUZZER_PIN);
  74.   delay(DELAY_PAUSE);
  75.   // Серия быстро восходящих и нисходящих тонов
  76.   for (int count = 0; count < 10; count++) {
  77.     for (frequency = MIN_FREQUENCY; frequency <= MAX_FREQUENCY; frequency++) {
  78.       tone(BUZZER_PIN, frequency);
  79.       delayMicroseconds(50);
  80.     }
  81.     for (frequency = MAX_FREQUENCY; frequency >= MIN_FREQUENCY; frequency--) {
  82.       tone(BUZZER_PIN, frequency);
  83.       delayMicroseconds(50);
  84.     }
  85.   }
  86.   // Пауза
  87.   noTone(BUZZER_PIN);
  88.   delay(DELAY_PAUSE);
  89.   // Серия повторяющего тона
  90.   for (int count = 0; count < 3; count++) {
  91.     tone(BUZZER_PIN, (MIN_FREQUENCY + MAX_FREQUENCY) / 6, 300);
  92.     delay(DELAY_NOTE * 75);
  93.   }
  94.   // Пауза
  95.   noTone(BUZZER_PIN);
  96.   delay(DELAY_PAUSE);
  97. }

№7. Препятствие, стоп!

Научи шасси робота Ампи останавливаться перед препятствиями.

Obstacle.ino
  1. // Подключаем библиотеку для работы с дальномером
  2. #include <EasyUltrasonic.h>
  3.  
  4. // Подключаем библиотеку для работы с сервомоторами
  5. #include <Servo.h>
  6.  
  7. // Даём понятное имя пину 3 с пищалкой
  8. constexpr uint8_t BUZZER_PIN = 3;
  9.  
  10. // Даём понятные имена пинам 12 и 11 с дальномером
  11. constexpr uint8_t TRIG_PIN = 12;
  12. constexpr uint8_t ECHO_PIN = 11;
  13.  
  14. // Даём понятное имя пину 7 с левым сервомотором
  15. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_L_PIN = 7;
  16.  
  17. // Даём понятное имя пину 10 с правым сервомотором
  18. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_R_PIN = 10;
  19.  
  20. // Задаём максимально доступную скорость сервомоторов
  21. // в сырых значениях по часовой и против часовой стрелки
  22. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CW = 30;
  23. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CCW = 150;
  24.  
  25. // Вычисляем показатель остановки сервомоторов в сырых значениях
  26. constexpr int SPEED_RAW_STOP = (SPEED_RAW_MAX_CW + SPEED_RAW_MAX_CCW) / 2;
  27.  
  28. // Создаём константы для калибровки скорости левого и правого мотора
  29. constexpr int SPEED_FACTOR_L = 0;
  30. constexpr int SPEED_FACTOR_R = 30;
  31.  
  32. // Создаём константу задержки езды
  33. constexpr int DELAY_DRIVE = 3000;
  34. // Создаём константу задержки остановки
  35. constexpr int DELAY_STOP = 1000;
  36. // Создаём константу задержки плавной остановки
  37. constexpr int DELAY_SMOOTH = 30;
  38.  
  39. // Создаём константу для хранения базовой частоты
  40. constexpr int FREQUENCY = 2000;
  41.  
  42. // Создаём константы для хранения минимальной и максимальной частоты
  43. constexpr int MIN_FREQUENCY = FREQUENCY - (0.25 * FREQUENCY);
  44. constexpr int MAX_FREQUENCY = FREQUENCY + (0.25 * FREQUENCY);
  45.  
  46. // Создаём константу для хранения тригера сигнализации в см
  47. constexpr int DISTANCE_DETOUR = 20;
  48.  
  49. // Создаём объект для работы с дальномером
  50. EasyUltrasonic distSensor;
  51.  
  52. // Создаём объект для работы с сервомоторами
  53. Servo servoL;
  54. Servo servoR;
  55.  
  56. // Прототип функции управления моторами
  57. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth = true);
  58.  
  59. void setup() {
  60.   // Настраиваем пин с пищалкой в режим выхода
  61.   pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  62.   // Подключаем дальномер
  63.   distSensor.attach(TRIG_PIN, ECHO_PIN);
  64.   // Подключаем сервомоторы
  65.   servoL.attach(SERVO_WHEEL_L_PIN);
  66.   servoR.attach(SERVO_WHEEL_R_PIN);
  67.   // Останавливаем сервомоторы
  68.   motorsDrive(0, 0, false);
  69.   // Передаём случайное число с пина A1
  70.   // для последующей генерации случайных чисел
  71.   randomSeed(analogRead(A1));
  72.   // Включаем стартовую мелодию
  73.   melodyStart();
  74. }
  75.  
  76. void loop() {
  77.   // Задаём максимальную скорость вперёд
  78.   motorsDrive(100, 100, false);
  79.   // Считываем расстояние до объекта в см
  80.   float distance = distSensor.getDistanceCM();
  81.   // Задержка для стабилизации показаний с дальномера
  82.   delay(10);
  83.   // Если текущее расстояние до препятствия меньше тригера
  84.   if (distance < DISTANCE_DETOUR) {
  85.     // Останавливаем плавно сервомоторы
  86.     motorsDrive(0, 0);
  87.     // Запускаем мелодию R2-D2
  88.     melodyR2D2();
  89.     // Замораживаем программу
  90.     while (1)
  91.       ;
  92.   }
  93. }
  94.  
  95. // Функция управления сервомоторами
  96. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth) {
  97.   // Создаём переменные для хранения текущей скорости
  98.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  99.   int speedRawL = 0;
  100.   int speedRawR = 0;
  101.   // Создаём переменные для хранения обновлённой скорости
  102.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  103.   int newSpeedRawL = 0;
  104.   int newSpeedRawR = 0;
  105.  
  106.   // Создаём переменные для хранения калибровочных коэффициентов скорости
  107.   // левого и правого мотора
  108.   int speedFactorL = 0;
  109.   int speedFactorR = 0;
  110.  
  111.   // Вычисляем калибровочные коэффициенты для моторов
  112.   speedFactorL = (SPEED_FACTOR_L * speedL) / 100;
  113.   speedFactorR = (SPEED_FACTOR_R * speedR) / 100;
  114.  
  115.   // Получаем текущие показания моторов в сырых значениях
  116.   speedRawL = servoL.read();
  117.   speedRawR = servoR.read();
  118.  
  119.   // Преобразуем показания скорости левого мотора
  120.   if (speedL == 0) {
  121.     newSpeedRawL = SPEED_RAW_STOP;
  122.   } else if (speedL > 0) {
  123.     speedL -= speedFactorL;
  124.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  125.   } else if (speedL < 0) {
  126.     speedL += speedFactorL;
  127.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  128.   }
  129.  
  130.   // Преобразуем показания скорости правого мотора
  131.   if (speedR == 0) {
  132.     newSpeedRawR = SPEED_RAW_STOP;
  133.   } else if (speedR > 0) {
  134.     speedR -= speedFactorR;
  135.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  136.   } else if (speedR < 0) {
  137.     speedR += speedFactorR;
  138.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  139.   }
  140.  
  141.   // Проверяем состояние флага: плавное или мгновенное изменение скорости
  142.   if (smooth) {
  143.     // Плавное изменение скорости
  144.     int steps = 10;
  145.     for (int i = 0; i <= steps; i++) {
  146.       int newSpeedRawSmoothL = map(i, 0, steps, speedRawL, newSpeedRawL);
  147.       int newSpeedRawSmoothR = map(i, 0, steps, speedRawR, newSpeedRawR);
  148.       servoL.write(newSpeedRawSmoothL);
  149.       servoR.write(newSpeedRawSmoothR);
  150.       delay(DELAY_SMOOTH);
  151.     }
  152.   } else {
  153.     // Мгновенное изменение скорости
  154.     servoL.write(newSpeedRawL);
  155.     servoR.write(newSpeedRawR);
  156.   }
  157. }
  158.  
  159. // Функция стартовой мелодии
  160. void melodyStart() {
  161.   tone(BUZZER_PIN, 300, 500);
  162.   delay(1000);
  163.   tone(BUZZER_PIN, 400, 500);
  164.   delay(1000);
  165.   tone(BUZZER_PIN, 500, 500);
  166.   delay(1000);
  167.   tone(BUZZER_PIN, 700, 300);
  168.   delay(1000);
  169. }
  170.  
  171. // Функция мелодии R2-D2
  172. void melodyR2D2() {
  173.   // Вызываем функцию генератора последовательных длинных семплов
  174.   toneLongSamples();
  175.   // Вызываем функцию генератора непоследовательных коротких семплов
  176.   toneShortSamples();
  177. }
  178.  
  179. // Функция генерации последовательных длинных семплов
  180. void toneLongSamples() {
  181.   // Генерируем случайное количество семплов от 1 до 6
  182.   int countSamples = random(1, 7);
  183.   // Перебираем нумерацию семплов в цикле
  184.   for (int i = 0; i < countSamples; i++) {
  185.     // Генерируем случайное число: true или false
  186.     bool typeSamples = random(0, 2);
  187.     // Если тип семпла true
  188.     if (typeSamples) {
  189.       // Вызываем функцию генерации тона toneSlowDownFastUp:
  190.       // Сначала медленный убывающий тон со случайными задержками
  191.       // Затем быстрый возрастающий тон со случайными задержками
  192.       toneSlowDownFastUp();
  193.     } else {
  194.       // Если тип семпла false
  195.       // Вызываем функцию генерации тона toneSlowUpFastDown:
  196.       // Сначала медленный возрастающий тон со случайными задержками
  197.       // Затем быстрый убывающий тон со случайными задержками
  198.       toneSlowUpFastDown();
  199.     }
  200.   }
  201. }
  202.  
  203. // Функция генерации непоследовательных коротких семплов
  204. void toneShortSamples() {
  205.   // Генерируем случайное количество семплов от 3 до 9
  206.   int countSamples = random(3, 10);
  207.   // Генерируем случайную частоту на базе FREQUENCY
  208.   int frequency = random(MIN_FREQUENCY, MAX_FREQUENCY);
  209.   for (int i = 0; i <= countSamples; i++) {
  210.     // Генерируем случайный интервал на базе FREQUENCY
  211.     int range = random(-FREQUENCY, FREQUENCY);
  212.     tone(BUZZER_PIN, frequency + range);
  213.     // Выполняем случайную задержку от 70 до 170 мс
  214.     delay(random(70, 170));
  215.     // Выключаем звук
  216.     noTone(BUZZER_PIN);
  217.     // Выполняем случайную задержку от 0 до 30 мс
  218.     delay(random(0, 30));
  219.   }
  220. }
  221.  
  222. // Функция генерации звуковой последовательности
  223. // Сначала медленный убывающий тон со случайными задержками
  224. // Затем быстрый возрастающий тон со случайными задержками
  225. void toneSlowDownFastUp() {
  226.   // Генерируем случайную частоту на базе FREQUENCY
  227.   int frequency = random(MIN_FREQUENCY, MAX_FREQUENCY);
  228.   // Генерируем медленный понижающий тон со случайными задержками
  229.   for (int range = 0; range <= random(100, 1000); range++) {
  230.     tone(BUZZER_PIN, (range * 2));
  231.     delayMicroseconds(random(0, 1000));
  232.   }
  233.   // Генерируем быстрый повышающий тон со случайными задержками
  234.   for (int range = 0; range <= random(100, 1000); range++) {
  235.     tone(BUZZER_PIN, frequency + (range * 10));
  236.     delayMicroseconds(random(0, 1000));
  237.   }
  238. }
  239.  
  240. // Функция генерации звуковой последовательности
  241. // Сначала медленный возрастающий тон со случайными задержками
  242. // Затем быстрый убывающий тон со случайными задержками
  243. void toneSlowUpFastDown() {
  244.   // Генерируем случайную частоту на базе FREQUENCY
  245.   int frequency = random(MIN_FREQUENCY, MAX_FREQUENCY);
  246.   // Генерируем медленный возрастающий тон со случайными задержками
  247.   for (int range = 0; range <= random(100, 1000); range++) {
  248.     tone(BUZZER_PIN, (range * 2));
  249.     delayMicroseconds(random(0, 1000));
  250.   }
  251.   // Генерируем быстрый понижающий тон со случайными задержками
  252.   for (int range = 0; range <= random(100, 1000); range++) {
  253.     tone(BUZZER_PIN, (range * 10));
  254.     delayMicroseconds(random(0, 1000));
  255.   }
  256. }

№8. Препятствие, поворот, поехали!

Научи шасси робота Ампи по-умному огибать препятствия.

ObstacleAvoidance.ino
  1. // Подключаем библиотеку для работы с дальномером
  2. #include <EasyUltrasonic.h>
  3.  
  4. // Подключаем библиотеку для работы с сервомоторами
  5. #include <Servo.h>
  6.  
  7. // Даём понятное имя пину 3 с пищалкой
  8. constexpr uint8_t BUZZER_PIN = 3;
  9.  
  10. // Даём понятные имена пинам 12 и 11 с дальномером
  11. constexpr uint8_t TRIG_PIN = 12;
  12. constexpr uint8_t ECHO_PIN = 11;
  13.  
  14. // Даём понятное имя пину 7 с левым сервомотором
  15. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_L_PIN = 7;
  16.  
  17. // Даём понятное имя пину 10 с правым сервомотором
  18. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_R_PIN = 10;
  19.  
  20. // Задаём максимально доступную скорость сервомоторов
  21. // в сырых значениях по часовой и против часовой стрелки
  22. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CW = 30;
  23. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CCW = 150;
  24.  
  25. // Вычисляем показатель остановки сервомоторов в сырых значениях
  26. constexpr int SPEED_RAW_STOP = (SPEED_RAW_MAX_CW + SPEED_RAW_MAX_CCW) / 2;
  27.  
  28. // Создаём константы для калибровки скорости левого и правого мотора
  29. constexpr int SPEED_FACTOR_L = 0;
  30. constexpr int SPEED_FACTOR_R = 30;
  31.  
  32. // Создаём константу задержки езды
  33. constexpr int DELAY_DRIVE = 3000;
  34. // Создаём константу задержки остановки
  35. constexpr int DELAY_STOP = 1000;
  36. // Создаём константу задержки плавной остановки
  37. constexpr int DELAY_SMOOTH = 30;
  38.  
  39. // Создаём константу для хранения базовой частоты
  40. constexpr int FREQUENCY = 2000;
  41.  
  42. // Создаём константы для хранения минимальной и максимальной частоты
  43. constexpr int MIN_FREQUENCY = FREQUENCY - (0.25 * FREQUENCY);
  44. constexpr int MAX_FREQUENCY = FREQUENCY + (0.25 * FREQUENCY);
  45.  
  46. // Создаём константу для хранения тригера сигнализации в см
  47. constexpr int DISTANCE_DETOUR = 20;
  48.  
  49. // Создаём объект для работы с дальномером
  50. EasyUltrasonic distSensor;
  51.  
  52. // Создаём объект для работы с сервомоторами
  53. Servo servoL;
  54. Servo servoR;
  55.  
  56. // Создаём перечисление состояний робота с соответствующей переменной
  57. enum {
  58.   ROBOT_DRIVE, // Робот едет вперёд
  59.   ROBOT_DETECT_DETOUR, // Робот зафиксировал препятствие
  60. } robotState;
  61.  
  62. // Создаём перечисление направления движения робота с соответствующей переменной
  63. enum DirectionDetours {
  64.   LEFT,
  65.   RIGHT,
  66. } direction;
  67.  
  68. // Прототип функции управления моторами
  69. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth = true);
  70.  
  71. void setup() {
  72.   // Настраиваем пин с пищалкой в режим выхода
  73.   pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  74.   // Подключаем дальномер
  75.   distSensor.attach(TRIG_PIN, ECHO_PIN);
  76.   // Подключаем сервомоторы
  77.   servoL.attach(SERVO_WHEEL_L_PIN);
  78.   servoR.attach(SERVO_WHEEL_R_PIN);
  79.   // Останавливаем сервомоторы
  80.   motorsDrive(0, 0, false);
  81.   // Передаём случайное число с пина A1
  82.   // для последующей генерации случайных чисел
  83.   randomSeed(analogRead(A1));
  84.   // Включаем стартовую мелодию
  85.   melodyStart();
  86.   // Устанавливаем режим «Робот едет вперёд»
  87.   robotState = ROBOT_DRIVE;
  88. }
  89.  
  90. void loop() {
  91.   // Если установлен режим «Робот едет вперёд»
  92.   if (robotState == ROBOT_DRIVE) {
  93.     // Переходим в функцию обработки режима «Робот едет вперёд»
  94.     handleRobotDrive();
  95.   }
  96.   // Если установлен режим «Робот зафиксировал препятствие»
  97.   if (robotState == ROBOT_DETECT_DETOUR) {
  98.     // Переходим в функцию обработки режима «Робот зафиксировал препятствие»
  99.     handleRobotDetectDetour();
  100.   }
  101. }
  102.  
  103. // Функция обработки режима «Робот едет вперёд»
  104. void handleRobotDrive() {
  105.   // Задаём максимальную скорость вперёд
  106.   motorsDrive(100, 100, false);
  107.   // Считываем расстояние до объекта в см
  108.   float distance = distSensor.getDistanceCM();
  109.   // Задержка для стабилизации показаний с дальномера
  110.   delay(10);
  111.   // Если текущее расстояние до препятствия меньше тригера
  112.   if (distance < DISTANCE_DETOUR) {
  113.     // Устанавливаем режим «Робот зафиксировал препятствие»
  114.     robotState = ROBOT_DETECT_DETOUR;
  115.   }
  116. }
  117.  
  118. // Функция обработки режима «Робот зафиксировал препятствие»
  119. void handleRobotDetectDetour() {
  120.   // Останавливаем плавно сервомоторы
  121.   motorsDrive(0, 0);
  122.   // Запускаем мелодию R2-D2
  123.   melodyR2D2();
  124.   // Ждём 1 сек
  125.   delay(1000);
  126.   // Объезжаем препятствие слева 500 мс
  127.   motorsDetourBarrier(LEFT, 500);
  128.   // Устанавливаем режим «Робот едет вперёд»
  129.   robotState = ROBOT_DRIVE;
  130. }
  131.  
  132. // Функция объезда препятствие
  133. void motorsDetourBarrier(DirectionDetours direction, int delayDrive) {
  134.   // Выбираем направления заднего хода для разворота
  135.   if (direction == LEFT) {
  136.     motorsDrive(-50, 0, false);
  137.   } else if (direction == RIGHT) {
  138.     motorsDrive(0, -50, false);
  139.   }
  140.   // Ждём интервал задержки езды
  141.   delay(delayDrive);
  142.   // Останавливаем сервомоторы с плавным торможением
  143.   motorsDrive(0, 0);
  144.   // Ждём интервал задержки остановки
  145.   delay(1000);
  146. }
  147.  
  148. // Функция управления сервомоторами
  149. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth) {
  150.   // Создаём переменные для хранения текущей скорости
  151.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  152.   int speedRawL = 0;
  153.   int speedRawR = 0;
  154.   // Создаём переменные для хранения обновлённой скорости
  155.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  156.   int newSpeedRawL = 0;
  157.   int newSpeedRawR = 0;
  158.  
  159.   // Создаём переменные для хранения калибровочных коэффициентов скорости
  160.   // левого и правого мотора
  161.   int speedFactorL = 0;
  162.   int speedFactorR = 0;
  163.  
  164.   // Вычисляем калибровочные коэффициенты для моторов
  165.   speedFactorL = (SPEED_FACTOR_L * speedL) / 100;
  166.   speedFactorR = (SPEED_FACTOR_R * speedR) / 100;
  167.  
  168.   // Получаем текущие показания моторов в сырых значениях
  169.   speedRawL = servoL.read();
  170.   speedRawR = servoR.read();
  171.  
  172.   // Преобразуем показания скорости левого мотора
  173.   if (speedL == 0) {
  174.     newSpeedRawL = SPEED_RAW_STOP;
  175.   } else if (speedL > 0) {
  176.     speedL -= speedFactorL;
  177.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  178.   } else if (speedL < 0) {
  179.     speedL += speedFactorL;
  180.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  181.   }
  182.  
  183.   // Преобразуем показания скорости правого мотора
  184.   if (speedR == 0) {
  185.     newSpeedRawR = SPEED_RAW_STOP;
  186.   } else if (speedR > 0) {
  187.     speedR -= speedFactorR;
  188.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  189.   } else if (speedR < 0) {
  190.     speedR += speedFactorR;
  191.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  192.   }
  193.  
  194.   // Проверяем состояние флага: плавное или мгновенное изменение скорости
  195.   if (smooth) {
  196.     // Плавное изменение скорости
  197.     int steps = 10;
  198.     for (int i = 0; i <= steps; i++) {
  199.       int newSpeedRawSmoothL = map(i, 0, steps, speedRawL, newSpeedRawL);
  200.       int newSpeedRawSmoothR = map(i, 0, steps, speedRawR, newSpeedRawR);
  201.       servoL.write(newSpeedRawSmoothL);
  202.       servoR.write(newSpeedRawSmoothR);
  203.       delay(DELAY_SMOOTH);
  204.     }
  205.   } else {
  206.     // Мгновенное изменение скорости
  207.     servoL.write(newSpeedRawL);
  208.     servoR.write(newSpeedRawR);
  209.   }
  210. }
  211.  
  212. // Функция стартовой мелодии
  213. void melodyStart() {
  214.   tone(BUZZER_PIN, 300, 500);
  215.   delay(1000);
  216.   tone(BUZZER_PIN, 400, 500);
  217.   delay(1000);
  218.   tone(BUZZER_PIN, 500, 500);
  219.   delay(1000);
  220.   tone(BUZZER_PIN, 700, 300);
  221.   delay(1000);
  222. }
  223.  
  224. // Функция мелодии R2-D2
  225. void melodyR2D2() {
  226.   // Вызываем функцию генератора последовательных длинных семплов
  227.   toneLongSamples();
  228.   // Вызываем функцию генератора непоследовательных коротких семплов
  229.   toneShortSamples();
  230. }
  231.  
  232. // Функция генерации последовательных длинных семплов
  233. void toneLongSamples() {
  234.   // Генерируем случайное количество семплов от 1 до 6
  235.   int countSamples = random(1, 7);
  236.   // Перебираем нумерацию семплов в цикле
  237.   for (int i = 0; i < countSamples; i++) {
  238.     // Генерируем случайное число: true или false
  239.     bool typeSamples = random(0, 2);
  240.     // Если тип семпла true
  241.     if (typeSamples) {
  242.       // Вызываем функцию генерации тона toneSlowDownFastUp:
  243.       // Сначала медленный убывающий тон со случайными задержками
  244.       // Затем быстрый возрастающий тон со случайными задержками
  245.       toneSlowDownFastUp();
  246.     } else {
  247.       // Если тип семпла false
  248.       // Вызываем функцию генерации тона toneSlowUpFastDown:
  249.       // Сначала медленный возрастающий тон со случайными задержками
  250.       // Затем быстрый убывающий тон со случайными задержками
  251.       toneSlowUpFastDown();
  252.     }
  253.   }
  254. }
  255.  
  256. // Функция генерации непоследовательных коротких семплов
  257. void toneShortSamples() {
  258.   // Генерируем случайное количество семплов от 3 до 9
  259.   int countSamples = random(3, 10);
  260.   // Генерируем случайную частоту на базе FREQUENCY
  261.   int frequency = random(MIN_FREQUENCY, MAX_FREQUENCY);
  262.   for (int i = 0; i <= countSamples; i++) {
  263.     // Генерируем случайный интервал на базе FREQUENCY
  264.     int range = random(-FREQUENCY, FREQUENCY);
  265.     tone(BUZZER_PIN, frequency + range);
  266.     // Выполняем случайную задержку от 70 до 170 мс
  267.     delay(random(70, 170));
  268.     // Выключаем звук
  269.     noTone(BUZZER_PIN);
  270.     // Выполняем случайную задержку от 0 до 30 мс
  271.     delay(random(0, 30));
  272.   }
  273. }
  274.  
  275. // Функция генерации звуковой последовательности
  276. // Сначала медленный убывающий тон со случайными задержками
  277. // Затем быстрый возрастающий тон со случайными задержками
  278. void toneSlowDownFastUp() {
  279.   // Генерируем случайную частоту на базе FREQUENCY
  280.   int frequency = random(MIN_FREQUENCY, MAX_FREQUENCY);
  281.   // Генерируем медленный понижающий тон со случайными задержками
  282.   for (int range = 0; range <= random(100, 1000); range++) {
  283.     tone(BUZZER_PIN, (range * 2));
  284.     delayMicroseconds(random(0, 1000));
  285.   }
  286.   // Генерируем быстрый повышающий тон со случайными задержками
  287.   for (int range = 0; range <= random(100, 1000); range++) {
  288.     tone(BUZZER_PIN, frequency + (range * 10));
  289.     delayMicroseconds(random(0, 1000));
  290.   }
  291. }
  292.  
  293. // Функция генерации звуковой последовательности
  294. // Сначала медленный возрастающий тон со случайными задержками
  295. // Затем быстрый убывающий тон со случайными задержками
  296. void toneSlowUpFastDown() {
  297.   // Генерируем случайную частоту на базе FREQUENCY
  298.   int frequency = random(MIN_FREQUENCY, MAX_FREQUENCY);
  299.   // Генерируем медленный возрастающий тон со случайными задержками
  300.   for (int range = 0; range <= random(100, 1000); range++) {
  301.     tone(BUZZER_PIN, (range * 2));
  302.     delayMicroseconds(random(0, 1000));
  303.   }
  304.   // Генерируем быстрый понижающий тон со случайными задержками
  305.   for (int range = 0; range <= random(100, 1000); range++) {
  306.     tone(BUZZER_PIN, (range * 10));
  307.     delayMicroseconds(random(0, 1000));
  308.   }
  309. }

№9. Трусливый бот

Пусть шасси робота Ампи убегает прочь от приближающихся объектов.

DriveAway.ino
  1. // Подключаем библиотеку для работы с дальномером
  2. #include <EasyUltrasonic.h>
  3.  
  4. // Подключаем библиотеку для работы с сервомоторами
  5. #include <Servo.h>
  6.  
  7. // Даём понятное имя пину 3 с пищалкой
  8. constexpr uint8_t BUZZER_PIN = 3;
  9.  
  10. // Даём понятные имена пинам 12 и 11 с дальномером
  11. constexpr uint8_t TRIG_PIN = 12;
  12. constexpr uint8_t ECHO_PIN = 11;
  13.  
  14. // Даём понятное имя пину 7 с левым сервомотором
  15. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_L_PIN = 7;
  16.  
  17. // Даём понятное имя пину 10 с правым сервомотором
  18. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_R_PIN = 10;
  19.  
  20. // Задаём максимально доступную скорость сервомоторов
  21. // в сырых значениях по часовой и против часовой стрелки
  22. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CW = 30;
  23. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CCW = 150;
  24.  
  25. // Вычисляем показатель остановки сервомоторов в сырых значениях
  26. constexpr int SPEED_RAW_STOP = (SPEED_RAW_MAX_CW + SPEED_RAW_MAX_CCW) / 2;
  27.  
  28. // Создаём константы для калибровки скорости левого и правого мотора
  29. constexpr int SPEED_FACTOR_L = 0;
  30. constexpr int SPEED_FACTOR_R = 30;
  31.  
  32. // Создаём константу задержки езды
  33. constexpr int DELAY_DRIVE = 3000;
  34. // Создаём константу задержки остановки
  35. constexpr int DELAY_STOP = 1000;
  36. // Создаём константу задержки плавной остановки
  37. constexpr int DELAY_SMOOTH = 30;
  38.  
  39. // Создаём константу для хранения базовой частоты
  40. constexpr int FREQUENCY = 2000;
  41.  
  42. // Создаём константы для хранения минимальной и максимальной частоты
  43. constexpr int MIN_FREQUENCY = FREQUENCY - (0.25 * FREQUENCY);
  44. constexpr int MAX_FREQUENCY = FREQUENCY + (0.25 * FREQUENCY);
  45.  
  46. // Создаём константу для хранения тригера сигнализации в см
  47. constexpr int DISTANCE_DETOUR = 20;
  48.  
  49. // Создаём объект для работы с дальномером
  50. EasyUltrasonic distSensor;
  51.  
  52. // Создаём объект для работы с сервомоторами
  53. Servo servoL;
  54. Servo servoR;
  55.  
  56. // Создаём перечисление состояний робота с соответствующей переменной
  57. enum {
  58.   ROBOT_STANDING, // Робот стоит на месте
  59.   ROBOT_STANDING_DETECT_DETOUR, // Робот стоял на месте и зафиксировал препятствие
  60.   ROBOT_DRIVE, // Робот едет вперёд
  61.   ROBOT_DRIVE_DETECT_DETOUR, // Робот ехал вперёд и зафиксировал препятствие
  62. } robotState;
  63.  
  64. // Создаём перечисление направления движения робота с соответствующей переменной
  65. enum DirectionDetours {
  66.   LEFT,
  67.   RIGHT,
  68. } direction;
  69.  
  70. // Прототип функции управления моторами
  71. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth = true);
  72.  
  73. void setup() {
  74.   // Настраиваем пин с пищалкой в режим выхода
  75.   pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  76.   // Подключаем дальномер
  77.   distSensor.attach(TRIG_PIN, ECHO_PIN);
  78.   // Подключаем сервомоторы
  79.   servoL.attach(SERVO_WHEEL_L_PIN);
  80.   servoR.attach(SERVO_WHEEL_R_PIN);
  81.   // Останавливаем сервомоторы
  82.   motorsDrive(0, 0, false);
  83.   // Передаём случайное число с пина A1
  84.   // для последующей генерации случайных чисел
  85.   randomSeed(analogRead(A1));
  86.   // Включаем стартовую мелодию
  87.   melodyStart();
  88.   // Устанавливаем режим «Робот стоит на месте»
  89.   robotState = ROBOT_STANDING;
  90. }
  91.  
  92. void loop() {
  93.   // Если установлен режим «Робот стоит на месте»
  94.   if (robotState == ROBOT_STANDING) {
  95.     // Переходим в функцию обработки режима «Робот стоит на месте»
  96.     handleRobotStanding();
  97.   }
  98.   // Если установлен режим «Робот стоял на месте и зафиксировал препятствие»
  99.   if (robotState == ROBOT_STANDING_DETECT_DETOUR) {
  100.     // Переходим в функцию обработки режима «Робот стоял на месте и зафиксировал препятствие»
  101.     handleRobotStandingDetectDetour();
  102.   }
  103.   // Если установлен режим «Робот едет вперёд»
  104.   if (robotState == ROBOT_DRIVE) {
  105.     // Переходим в функцию обработки режима «Робот едет вперёд»
  106.     handleRobotDrive();
  107.   }
  108.   // Если установлен режим «Робот ехал вперёд и зафиксировал препятствие»
  109.   if (robotState == ROBOT_DRIVE_DETECT_DETOUR) {
  110.     // Переходим в функцию обработки режима «Робот ехал вперёд и зафиксировал препятствие»
  111.     handleRobotDriveDetectDetour();
  112.   }
  113. }
  114.  
  115. // Функция обработки режима «Робот стоит на месте»
  116. void handleRobotStanding() {
  117.   // Считываем расстояние до объекта в см
  118.   float distance = distSensor.getDistanceCM();
  119.   // Задержка для стабилизации показаний с дальномера
  120.   delay(10);
  121.   // Если текущее расстояние до препятствия меньше тригера
  122.   if (distance < DISTANCE_DETOUR) {
  123.     // Устанавливаем режим «Робот стоял на месте и зафиксировал препятствие»
  124.     robotState = ROBOT_STANDING_DETECT_DETOUR;
  125.   }
  126. }
  127.  
  128. // Функция обработки режима «Робот стоял на месте и зафиксировал препятствие»
  129. void handleRobotStandingDetectDetour() {
  130.   // Запускаем мелодию R2-D2
  131.   melodyR2D2();
  132.   // Ждём 1 сек
  133.   delay(1000);
  134.   // Объезжаем препятствие слева 1000 мс
  135.   motorsDetourBarrier(LEFT, 1000);
  136.   // Устанавливаем режим «Робот едет вперёд»
  137.   robotState = ROBOT_DRIVE;
  138. }
  139.  
  140. // Функция обработки режима «Робот едет вперёд»
  141. void handleRobotDrive() {
  142.   // Задаём максимальную скорость вперёд
  143.   motorsDrive(100, 100, false);
  144.   // Считываем расстояние до объекта в см
  145.   float dist = distSensor.getDistanceCM();
  146.   // Задержка для стабилизации показаний с дальномера
  147.   delay(10);
  148.   // Если текущее расстояние до препятствия меньше тригера
  149.   if (dist < DISTANCE_DETOUR) {
  150.     // Устанавливаем режим «Робот зафиксировал препятствие»
  151.     robotState = ROBOT_DRIVE_DETECT_DETOUR;
  152.   }
  153. }
  154.  
  155. // Функция обработки режима «Робот зафиксировал препятствие»
  156. void handleRobotDriveDetectDetour() {
  157.   // Останавливаем плавно сервомоторы
  158.   motorsDrive(0, 0);
  159.   // Запускаем мелодию R2-D2
  160.   melodyR2D2();
  161.   // Ждём 1 сек
  162.   delay(1000);
  163.   // Объезжаем препятствие слева 500 мс
  164.   motorsDetourBarrier(LEFT, 500);
  165.   // Устанавливаем режим «Робот едет вперёд»
  166.   robotState = ROBOT_DRIVE;
  167. }
  168.  
  169. // Функция объезда препятствие
  170. void motorsDetourBarrier(DirectionDetours direction, int delayDrive) {
  171.   // Выбираем направления заднего хода для разворота
  172.   if (direction == LEFT) {
  173.     motorsDrive(-50, 0, false);
  174.   } else if (direction == RIGHT) {
  175.     motorsDrive(0, -50, false);
  176.   }
  177.   // Ждём интервал задержки езды
  178.   delay(delayDrive);
  179.   // Останавливаем плавно сервомоторы
  180.   motorsDrive(0, 0);
  181.   // Ждём интервал задержки остановки
  182.   delay(1000);
  183. }
  184.  
  185. // Функция управления сервомоторами
  186. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth) {
  187.   // Создаём переменные для хранения текущей скорости
  188.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  189.   int speedRawL = 0;
  190.   int speedRawR = 0;
  191.   // Создаём переменные для хранения обновлённой скорости
  192.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  193.   int newSpeedRawL = 0;
  194.   int newSpeedRawR = 0;
  195.  
  196.   // Создаём переменные для хранения калибровочных коэффициентов скорости
  197.   // левого и правого мотора
  198.   int speedFactorL = 0;
  199.   int speedFactorR = 0;
  200.  
  201.   // Вычисляем калибровочные коэффициенты для моторов
  202.   speedFactorL = (SPEED_FACTOR_L * speedL) / 100;
  203.   speedFactorR = (SPEED_FACTOR_R * speedR) / 100;
  204.  
  205.   // Получаем текущие показания моторов в сырых значениях
  206.   speedRawL = servoL.read();
  207.   speedRawR = servoR.read();
  208.  
  209.   // Преобразуем показания скорости левого мотора
  210.   if (speedL == 0) {
  211.     newSpeedRawL = SPEED_RAW_STOP;
  212.   } else if (speedL > 0) {
  213.     speedL -= speedFactorL;
  214.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  215.   } else if (speedL < 0) {
  216.     speedL += speedFactorL;
  217.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  218.   }
  219.  
  220.   // Преобразуем показания скорости правого мотора
  221.   if (speedR == 0) {
  222.     newSpeedRawR = SPEED_RAW_STOP;
  223.   } else if (speedR > 0) {
  224.     speedR -= speedFactorR;
  225.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  226.   } else if (speedR < 0) {
  227.     speedR += speedFactorR;
  228.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  229.   }
  230.  
  231.   // Проверяем состояние флага: плавное или мгновенное изменение скорости
  232.   if (smooth) {
  233.     // Плавное изменение скорости
  234.     int steps = 10;
  235.     for (int i = 0; i <= steps; i++) {
  236.       int newSpeedRawSmoothL = map(i, 0, steps, speedRawL, newSpeedRawL);
  237.       int newSpeedRawSmoothR = map(i, 0, steps, speedRawR, newSpeedRawR);
  238.       servoL.write(newSpeedRawSmoothL);
  239.       servoR.write(newSpeedRawSmoothR);
  240.       delay(DELAY_SMOOTH);
  241.     }
  242.   } else {
  243.     // Мгновенное изменение скорости
  244.     servoL.write(newSpeedRawL);
  245.     servoR.write(newSpeedRawR);
  246.   }
  247. }
  248.  
  249. // Функция стартовой мелодии
  250. void melodyStart() {
  251.   tone(BUZZER_PIN, 300, 500);
  252.   delay(1000);
  253.   tone(BUZZER_PIN, 400, 500);
  254.   delay(1000);
  255.   tone(BUZZER_PIN, 500, 500);
  256.   delay(1000);
  257.   tone(BUZZER_PIN, 700, 300);
  258.   delay(1000);
  259. }
  260.  
  261. // Функция мелодии R2-D2
  262. void melodyR2D2() {
  263.   // Вызываем функцию генератора последовательных длинных семплов
  264.   toneLongSamples();
  265.   // Вызываем функцию генератора непоследовательных коротких семплов
  266.   toneShortSamples();
  267. }
  268.  
  269. // Функция генерации последовательных длинных семплов
  270. void toneLongSamples() {
  271.   // Генерируем случайное количество семплов от 1 до 6
  272.   int countSamples = random(1, 7);
  273.   // Перебираем нумерацию семплов в цикле
  274.   for (int i = 0; i < countSamples; i++) {
  275.     // Генерируем случайное число: true или false
  276.     bool typeSamples = random(0, 2);
  277.     // Если тип семпла true
  278.     if (typeSamples) {
  279.       // Вызываем функцию генерации тона toneSlowDownFastUp:
  280.       // Сначала медленный убывающий тон со случайными задержками
  281.       // Затем быстрый возрастающий тон со случайными задержками
  282.       toneSlowDownFastUp();
  283.     } else {
  284.       // Если тип семпла false
  285.       // Вызываем функцию генерации тона toneSlowUpFastDown:
  286.       // Сначала медленный возрастающий тон со случайными задержками
  287.       // Затем быстрый убывающий тон со случайными задержками
  288.       toneSlowUpFastDown();
  289.     }
  290.   }
  291. }
  292.  
  293. // Функция генерации непоследовательных коротких семплов
  294. void toneShortSamples() {
  295.   // Генерируем случайное количество семплов от 3 до 9
  296.   int countSamples = random(3, 10);
  297.   // Генерируем случайную частоту на базе FREQUENCY
  298.   int frequency = random(MIN_FREQUENCY, MAX_FREQUENCY);
  299.   for (int i = 0; i <= countSamples; i++) {
  300.     // Генерируем случайный интервал на базе FREQUENCY
  301.     int range = random(-FREQUENCY, FREQUENCY);
  302.     tone(BUZZER_PIN, frequency + range);
  303.     // Выполняем случайную задержку от 70 до 170 мс
  304.     delay(random(70, 170));
  305.     // Выключаем звук
  306.     noTone(BUZZER_PIN);
  307.     // Выполняем случайную задержку от 0 до 30 мс
  308.     delay(random(0, 30));
  309.   }
  310. }
  311.  
  312. // Функция генерации звуковой последовательности
  313. // Сначала медленный убывающий тон со случайными задержками
  314. // Затем быстрый возрастающий тон со случайными задержками
  315. void toneSlowDownFastUp() {
  316.   // Генерируем случайную частоту на базе FREQUENCY
  317.   int frequency = random(MIN_FREQUENCY, MAX_FREQUENCY);
  318.   // Генерируем медленный понижающий тон со случайными задержками
  319.   for (int range = 0; range <= random(100, 1000); range++) {
  320.     tone(BUZZER_PIN, (range * 2));
  321.     delayMicroseconds(random(0, 1000));
  322.   }
  323.   // Генерируем быстрый повышающий тон со случайными задержками
  324.   for (int range = 0; range <= random(100, 1000); range++) {
  325.     tone(BUZZER_PIN, frequency + (range * 10));
  326.     delayMicroseconds(random(0, 1000));
  327.   }
  328. }
  329.  
  330. // Функция генерации звуковой последовательности
  331. // Сначала медленный возрастающий тон со случайными задержками
  332. // Затем быстрый убывающий тон со случайными задержками
  333. void toneSlowUpFastDown() {
  334.   // Генерируем случайную частоту на базе FREQUENCY
  335.   int frequency = random(MIN_FREQUENCY, MAX_FREQUENCY);
  336.   // Генерируем медленный возрастающий тон со случайными задержками
  337.   for (int range = 0; range <= random(100, 1000); range++) {
  338.     tone(BUZZER_PIN, (range * 2));
  339.     delayMicroseconds(random(0, 1000));
  340.   }
  341.   // Генерируем быстрый понижающий тон со случайными задержками
  342.   for (int range = 0; range <= random(100, 1000); range++) {
  343.     tone(BUZZER_PIN, (range * 10));
  344.     delayMicroseconds(random(0, 1000));
  345.   }
  346. }

№10. Следопыт

Сделай из робота Ампи настоящего сыщика: пусть он пресле- дует замеченные дальномером объекты.

Detective.ino
  1. // Подключаем библиотеку для работы с дальномером
  2. #include <EasyUltrasonic.h>
  3.  
  4. // Подключаем библиотеку для работы с сервомоторами
  5. #include <Servo.h>
  6.  
  7. // Даём понятное имя пину 3 с пищалкой
  8. constexpr uint8_t BUZZER_PIN = 3;
  9.  
  10. // Даём понятные имена пинам 12 и 11 с дальномером
  11. constexpr uint8_t TRIG_PIN = 12;
  12. constexpr uint8_t ECHO_PIN = 11;
  13.  
  14. // Даём понятное имя пину 7 с левым сервомотором
  15. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_L_PIN = 7;
  16.  
  17. // Даём понятное имя пину 10 с правым сервомотором
  18. constexpr uint8_t SERVO_WHEEL_R_PIN = 10;
  19.  
  20. // Задаём максимально доступную скорость сервомоторов
  21. // в сырых значениях по часовой и против часовой стрелки
  22. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CW = 30;
  23. constexpr int SPEED_RAW_MAX_CCW = 150;
  24.  
  25. // Вычисляем показатель остановки сервомоторов в сырых значениях
  26. constexpr int SPEED_RAW_STOP = (SPEED_RAW_MAX_CW + SPEED_RAW_MAX_CCW) / 2;
  27.  
  28. // Создаём константы для калибровки скорости левого и правого мотора
  29. constexpr int SPEED_FACTOR_L = 0;
  30. constexpr int SPEED_FACTOR_R = 30;
  31.  
  32. // Создаём константу задержки езды
  33. constexpr int DELAY_DRIVE = 3000;
  34. // Создаём константу задержки остановки
  35. constexpr int DELAY_STOP = 1000;
  36. // Создаём константу задержки плавной остановки
  37. constexpr int DELAY_SMOOTH = 30;
  38.  
  39. // Создаём константу для желаемого расстояние зоны поиска объекта в см
  40. constexpr int DISTANCE_RANGE = 100;
  41.  
  42. // Создаём константу для желаемого расстояние до объекта в см
  43. constexpr int DISTANCE_TARGET = 30;
  44. // Создаём константы для хранения желаемой зоны до объекта
  45. constexpr int MIN_DISTANCE_TARGET = DISTANCE_TARGET - (0.25 * DISTANCE_TARGET);
  46. constexpr int MAX_DISTANCE_TARGET = DISTANCE_TARGET + (0.25 * DISTANCE_TARGET);
  47.  
  48. // Создаём объект для работы с дальномером
  49. EasyUltrasonic distSensor;
  50.  
  51. // Создаём объект для работы с сервомоторами
  52. Servo servoL;
  53. Servo servoR;
  54.  
  55. // Прототип функции управления моторами
  56. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth = true);
  57.  
  58. void setup() {
  59.   // Настраиваем пин с пищалкой в режим выхода
  60.   pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  61.   // Подключаем дальномер
  62.   distSensor.attach(TRIG_PIN, ECHO_PIN);
  63.   // Подключаем сервомоторы
  64.   servoL.attach(SERVO_WHEEL_L_PIN);
  65.   servoR.attach(SERVO_WHEEL_R_PIN);
  66.   // Останавливаем сервомоторы
  67.   motorsDrive(0, 0, false);
  68.   // Включаем стартовую мелодию
  69.   melodyStart();
  70. }
  71.  
  72. void loop() {
  73.   // Считываем расстояние до объекта в см
  74.   float distance = distSensor.getDistanceCM();
  75.   // Задержка для стабилизации показаний с дальномера
  76.   delay(10);
  77.   // Проверяем расстояние до объекта
  78.   if (distance > DISTANCE_RANGE) {
  79.     // Если в зоне поиска робота нет объектов, стоим
  80.     motorsDrive(0, 0);
  81.   } else if (distance < MIN_DISTANCE_TARGET) {
  82.     // Если робот слишком близко к цели, едем назад
  83.     motorsDrive(-50, -50);
  84.   } else if (distance > MIN_DISTANCE_TARGET && distance < MAX_DISTANCE_TARGET) {
  85.     // Если робот в зоне слежения цели, стоим
  86.     motorsDrive(0, 0);
  87.   } else if (distance > MAX_DISTANCE_TARGET) {
  88.     // Если робот далеко от цели, едем вперёд
  89.     motorsDrive(50, 50);
  90.   }
  91. }
  92.  
  93. // Функция управления сервомоторами
  94. void motorsDrive(int speedL, int speedR, bool smooth) {
  95.   // Создаём переменные для хранения текущей скорости
  96.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  97.   int speedRawL = 0;
  98.   int speedRawR = 0;
  99.   // Создаём переменные для хранения обновлённой скорости
  100.   // левого и правого мотора в сырых значениях
  101.   int newSpeedRawL = 0;
  102.   int newSpeedRawR = 0;
  103.  
  104.   // Создаём переменные для хранения калибровочных коэффициентов скорости
  105.   // левого и правого мотора
  106.   int speedFactorL = 0;
  107.   int speedFactorR = 0;
  108.  
  109.   // Вычисляем калибровочные коэффициенты для моторов
  110.   speedFactorL = (SPEED_FACTOR_L * speedL) / 100;
  111.   speedFactorR = (SPEED_FACTOR_R * speedR) / 100;
  112.  
  113.   // Получаем текущие показания моторов в сырых значениях
  114.   speedRawL = servoL.read();
  115.   speedRawR = servoR.read();
  116.  
  117.   // Преобразуем показания скорости левого мотора
  118.   if (speedL == 0) {
  119.     newSpeedRawL = SPEED_RAW_STOP;
  120.   } else if (speedL > 0) {
  121.     speedL -= speedFactorL;
  122.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  123.   } else if (speedL < 0) {
  124.     speedL += speedFactorL;
  125.     newSpeedRawL = map(abs(speedL), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  126.   }
  127.  
  128.   // Преобразуем показания скорости правого мотора
  129.   if (speedR == 0) {
  130.     newSpeedRawR = SPEED_RAW_STOP;
  131.   } else if (speedR > 0) {
  132.     speedR -= speedFactorR;
  133.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CW);
  134.   } else if (speedR < 0) {
  135.     speedR += speedFactorR;
  136.     newSpeedRawR = map(abs(speedR), 0, 100, SPEED_RAW_STOP, SPEED_RAW_MAX_CCW);
  137.   }
  138.  
  139.   // Проверяем состояние флага: плавное или мгновенное изменение скорости
  140.   if (smooth) {
  141.     // Плавное изменение скорости
  142.     int steps = 10;
  143.     for (int i = 0; i <= steps; i++) {
  144.       int newSpeedRawSmoothL = map(i, 0, steps, speedRawL, newSpeedRawL);
  145.       int newSpeedRawSmoothR = map(i, 0, steps, speedRawR, newSpeedRawR);
  146.       servoL.write(newSpeedRawSmoothL);
  147.       servoR.write(newSpeedRawSmoothR);
  148.       delay(DELAY_SMOOTH);
  149.     }
  150.   } else {
  151.     // Мгновенное изменение скорости
  152.     servoL.write(newSpeedRawL);
  153.     servoR.write(newSpeedRawR);
  154.   }
  155. }
  156.  
  157. // Функция стартовой мелодии
  158. void melodyStart() {
  159.   tone(BUZZER_PIN, 300, 500);
  160.   delay(1000);
  161.   tone(BUZZER_PIN, 400, 500);
  162.   delay(1000);
  163.   tone(BUZZER_PIN, 500, 500);
  164.   delay(1000);
  165.   tone(BUZZER_PIN, 700, 300);
  166.   delay(1000);
  167. }

Ресурсы

Софт

Библиотеки