블루투스 센서와 초음파 센서로 장애물 회피 로봇 제어

 

블루투스 센서와 초음파 센서를 사용하여 장애물 회피 로봇을 제어하는 아두이노 프로젝트를 만들어보겠습니다. 각 파트별로 상세한 설명을 제공하겠습니다.

1. 이론 소개:

• 이 프로젝트에서는 블루투스 센서를 통해 스마트폰 또는 컴퓨터에서 로봇을 원격으로 제어하고, 초음파 센서를 사용하여 장애물을 감지하고 피하는 기능을 구현합니다.

2. 준비물:

• 아두이노 보드 (예: Arduino Uno)
• 블루투스 모듈 (예: HC-05 또는 HC-06)
• 초음파 센서 (예: HC-SR04)
• DC 모터 드라이버 모듈 (예: L298N)
• DC 모터 (2개)
• 바퀴 (2개)
• 로봇 차체
• 9V 배터리 (로봇 전원)
• 4xAA 배터리 홀더 (모터 드라이버 전원)
• 전선, 점퍼 와이어, 저항 등의 부품

3. 비슷한 센서명:

• 초음파 센서: HC-SR05, JSN-SR04T

4. 추천 보드 및 추천 이유:

• 아두이노 Uno: 초기 학습자 및 프로젝트에 적합한 간단한 보드.
• L298N 모터 드라이버 모듈: 이중 DC 모터 제어에 적합하고 안정적인 성능을 제공합니다.

5. 회로 구성:

• 아래와 같이 회로를 구성합니다.
  • 블루투스 모듈:
    • VCC -> 5V
    • GND -> GND
    • TX -> RX (소프트웨어 시리얼로 연결)
    • RX -> TX (소프트웨어 시리얼로 연결)
  • 초음파 센서:
    • VCC -> 5V
    • GND -> GND
    • TRIG -> 8 (아두이노 Uno의 디지털 핀)
    • ECHO -> 9 (아두이노 Uno의 디지털 핀)
  • 모터 드라이버 모듈:
    • IN1, IN2, IN3, IN4 -> 아두이노의 디지털 핀 (예: 2, 3, 4, 5)
    • ENA, ENB -> 아두이노의 디지털 핀 (예: 6, 7)
    • VMOT -> 9V 배터리 양극
    • GND -> 9V 배터리 음극
  • DC 모터:
    • 각각의 모터 드라이버 모듈의 OUT1, OUT2, OUT3, OUT4에 연결
  • 전원:
    • 아두이노 Uno에는 USB 케이블로 전원을 공급
    • 모터 드라이버 모듈과 9V 배터리로 모터 및 드라이버 전원 공급

6. 코딩 내용:

 

#include <AFMotor.h>

AF_DCMotor motor1(1); // 모터 1
AF_DCMotor motor2(2); // 모터 2

int trigPin = 8; // 초음파 센서 TRIG 핀
int echoPin = 9; // 초음파 센서 ECHO 핀
long duration;
int distance;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // 초음파 센서로 거리 측정
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance = duration * 0.034 / 2;

  // 거리에 따라 움직임 제어
  if (distance < 20) {
    // 장애물이 가까이에 있을 때, 로봇 멈춤
    motor1.setSpeed(0);
    motor2.setSpeed(0);
  } else {
    // 장애물이 멀리에 있을 때, 로봇 전진
    motor1.setSpeed(255);
    motor2.setSpeed(255);
    motor1.run(FORWARD);
    motor2.run(FORWARD);
  }
}

 

7. 코딩 내용 설명:

• AFMotor 라이브러리를 사용하여 모터 드라이버를 초기화하고 모터를 제어합니다.
• 초음파 센서로 거리를 측정하고, 거리에 따라 모터를 제어하여 로봇을 멈추거나 전진시킵니다.

8. 코드 업로드 및 테스트:

• 아두이노 IDE를 사용하여 코드를 아두이노 보드에 업로드하고 로봇의 동작을 테스트합니다.

9. 응용 업그레이드:

• 추가 센서를 사용하여 로봇의 기능을 확장할 수 있으며, 스마트폰 앱을 통해 원격으로 제어할 수 있는 인터페이스를 추가할 수 있습니다.

10. 전문 용어 및 설명:

• 초음파 센서: 소리의 반사 시간을 측정하여 거리를 계산하는 센서로, 장애물 감지에 사용됩니다.
• DC 모터: 직류 전원을 이용하여 회전하는 모터로, 이동 로봇에서 주로 사용됩니다.
• 모터 드라이버 모듈: 모터를 제어하기 위한 전용 모듈로, 모터 속도와 방향을 제어할 수 있습니다.

11. 기타:

• 이 프로젝트를 확장하여 자율 주행 로봇 또는 원격 제어 로봇으로 발전시킬 수 있습니다.