AlphaBot: Bluetooth Datenlogger: Unterschied zwischen den Versionen
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# Empfangen Sie den Zähler mit MATLAB<sup>®</sup>. | |||
# Visualisieren Sie den Zähler in einem Plot. | |||
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* [[Bluetooth_Module_HC-05|Bluetooth Module HC-05]] | * [[Bluetooth_Module_HC-05|Wiki: Bluetooth Module HC-05]] | ||
* [[Bluetooth_Module_HC-05_-_AT-Modus|Kennworte für die Bluetooth-Module]] | * [[Bluetooth_Module_HC-05_-_AT-Modus#Sensoren_und_Passwörter|Wiki: Kennworte für die Bluetooth-Module]] | ||
* [https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Arduino/ArduinoLibOrdner/ArduinoUnoR3/examples/DemoBluetoothModulHC05 DemoBluetoothModulHC05] | * [https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Arduino/ArduinoLibOrdner/ArduinoUnoR3/examples/DemoBluetoothModulHC05 SVN: DemoBluetoothModulHC05] | ||
= Versuchsdurchführung = | = Versuchsdurchführung = | ||
'''Start:''' Aktualisieren Sie Ihre Arduino-Bibliothek unter <code>c:\Users\HSHL-User\Documents\Arduino\libraries\</code>. | |||
== Aufgabe 8.1: Bluetooth Datenlogger == | == Aufgabe 8.1: Bluetooth Datenlogger == | ||
* Verbinden Sie den AlphaBot mit MATLAB<sup>®</sup>. | * Verbinden Sie den AlphaBot mit MATLAB<sup>®</sup>. | ||
* Übertragen Sie die vom linken und rechten Rad gefahrene Strecke. | * Übertragen Sie mit der Datei <code>BluetoothDatenlogger.ino</code> die vom linken und rechten Rad gefahrene Strecke an MATLAB<sup>®</sup> via Bluetooth. | ||
* | * Empfangen Sie die Daten mit dem Skript <code>zeigeMesswerte.m</code>. | ||
* Zeigen Sie das Ergebnis | * Berechnen Sie aus den Strecken die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen. | ||
* Sichern Sie Ihr Ergebnis in der Datei <code> | * Zeigen Sie das Ergebnis als 3x2 Subplot mit MATLAB<sup>®</sup> an. | ||
* Sichern Sie Ihr Ergebnis in der Datei <code>Messung_8_1.mat</code>. | |||
Arbeitsergebnisse: <code>BluetoothDatenlogger.ino</code>, <code>zeigeMesswerte.m</code>, <code>Messung_8_1.mat</code> | '''Arbeitsergebnisse:''' <code>BluetoothDatenlogger.ino</code>, <code>zeigeMesswerte.m</code>, <code>Messung_8_1.mat</code> | ||
== Aufgabe 8.2: Geregelte | == Aufgabe 8.2: Geregelte Geradeausfahrt mit Radencoder (Querregelung) == | ||
* Nutzen Sie die Erkenntnisse aus Aufgabe 8.1, um geregelt geradeaus zu fahren. | * Nutzen Sie die Erkenntnisse aus Aufgabe 8.1, um geregelt geradeaus zu fahren. | ||
* | * Messen Sie mit dem Programm <code>Geradeausfahrt.ino</code> die Istgeschwindigkeit beider Räder anhand der Inkrementalgeber. | ||
*Ist | * Ist die Geschwindigkeit beider Räder gleich, fährt der AlphaBot geradeaus. | ||
* | * Regeln Sie die Radgeschwindigkeiten mit einem Proportionalregler und realisieren Sie eine Geradeausfahrt. | ||
* Senden Sie dabei Radgeschwindigkeiten (<code>vL, vR</code>) via Bluetooth an MATLAB<sup>®</sup>. | |||
* Zeigen Sie das Ergebnis mit MATLAB<sup>®</sup> an (<code>zeigeGeradeausfahrt.m</code>). | |||
* Sichern Sie Ihr Ergebnis in der Datei <code>Messung_8_2.mat</code>. | |||
'''Arbeitsergebnisse:''' <code>Geradeausfahrt.ino</code>, <code>zeigeGeradeausfahrt.m</code>, <code>Messung_8_2.mat</code> | |||
'''Musterlösung:''' <code>https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Arduino/ArduinoLibOrdner/AlphaBot/examples/E39_RegelungRadgeschwindigkeit/E39_RegelungRadgeschwindigkeit.ino</code> | |||
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== Aufgabe 8.3: Längs- und Querregelung == | == Aufgabe 8.3: Längs- und Querregelung == | ||
* | * Definieren Sie im Programm <code>LaengsQuerRegelung.ino</code> eine <code>Sollgeschwindigkeit</code> in m/s, die beim Anfahren langsam auf <code>vMax</code> ansteigt. | ||
* Messen Sie die Istgeschwindigkeit anhand der | * Messen Sie die Istgeschwindigkeit anhand der Inkrementalgeber. | ||
* Regeln Sie die AlphaBot-Geschwindigkeit in Längsrichtung mit | * Regeln Sie die AlphaBot-Geschwindigkeit in Längsrichtung mit einem Proportionalregler. | ||
* Regeln Sie die Geradeausfahrt mit eine Proportionalregler. | * Regeln Sie die Geradeausfahrt in Querrichtung mit eine Proportionalregler. | ||
* Fahren Sie 2 m geradeaus, wenden Sie und fahren Sie in Startfeld zurück. | * Fahren Sie 2 m geradeaus, wenden Sie und fahren Sie in das Startfeld zurück. | ||
* | * Senden Sie dabei die Daten (vIst, vSoll) via Bluetooth an MATLAB<sup>®</sup>. | ||
* Stellen Sie die gefahrene Trajektorie in MATLAB<sup>®</sup> als x-y-Plot dar (<code>zeigeTrajektorie.m</code>). | |||
* Sichern Sie die Messwerte in der Datei <code>Messung_8_3.mat</code>. | * Sichern Sie die Messwerte in der Datei <code>Messung_8_3.mat</code>. | ||
Arbeitsergebnisse: <code>LaengsQuerRegelung.ino</code>, <code>zeigeTrajektorie.m</code>, <code>Messung_8_3.mat</code> | '''Arbeitsergebnisse:''' <code>LaengsQuerRegelung.ino</code>, <code>zeigeTrajektorie.m</code>, <code>Messung_8_3.mat</code> | ||
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== Aufgabe 8.3: Nachhaltige Doku == | |||
== Aufgabe | |||
* Sichern Sie alle Ergebnisse mit beschreibendem Text (<code>message</code>) in SVN. | * Sichern Sie alle Ergebnisse mit beschreibendem Text (<code>message</code>) in SVN. | ||
* Halten Sie die Regeln für den [[Software_Versionsverwaltung_mit_SVN|Umgang mit SVN]] ein. | * Halten Sie die Regeln für den [[Software_Versionsverwaltung_mit_SVN|Umgang mit SVN]] ein. | ||
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* | * [https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Arduino/ArduinoLibOrdner/ArduinoUnoR3/examples/DemoBluetoothModulHC05 DemoBluetoothModulHC05] | ||
== [[Datei:Lektionen.jpg|60px]] Ausblick zur nächsten Lektion == | == [[Datei:Lektionen.jpg|60px]] Ausblick zur nächsten Lektion == | ||
In der nächsten Lektion wird der AlphaBot geregelt, um einer schwarzen Linie zu folgen. | In der nächsten Lektion wird der AlphaBot geregelt, um einer schwarzen Linie zu folgen. | ||
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Aktuelle Version vom 14. Juni 2026, 19:40 Uhr
| Autor: | Prof. Dr.-Ing. Schneider |
| Modul: | Praxismodul II |
| Lektion: | 8 |
| Lehrveranstaltung: | Mechatronik, Informatik Praktikum 2, 2. Semester |
Inhalt
Autonome Mobile Roboter müssen zur Erfüllung von Aufgaben im Raum navigieren. Der einfachste Weg ist über Odometrie. In dieser Lektion fahren wir feste Figuren im Raum ab und versuchen d. Sie haben den Auftrag bekommen ein Fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) zu entwickeln. Nutzen Sie den AlphaBot um die Funktion Ihrer Programmierung nachzuweisen.
Lernziele
Nach Durchführung dieser Lektion können Sie
- Ihren Roboter eine vorgegebene Strecke geradeaus fahren lassen.
- Daten via Bluetooth mit MATLAB® analysieren und anzeigen.
- Messwerte in einer
MAT-Datei speichern.
Vorbereitung
- Studieren Sie den Artikel Bluetooth Module HC-05.
- Versetzen Sie den AlphaBot in den Sendemodus.
- Koppeln Sie das Notebook mit dem AlphaBot via Bluetooth (Kennworte für die Bluetooth-Module).
- Senden Sie den Inhalt eines 8-Bit Zählers.
- Empfangen Sie den Zähler mit MATLAB®.
- Visualisieren Sie den Zähler in einem Plot.
- Sichern Sie die Daten in der Datei
Messdaten.mat.
Tutorial
Versuchsdurchführung
Start: Aktualisieren Sie Ihre Arduino-Bibliothek unter c:\Users\HSHL-User\Documents\Arduino\libraries\.
Aufgabe 8.1: Bluetooth Datenlogger
- Verbinden Sie den AlphaBot mit MATLAB®.
- Übertragen Sie mit der Datei
BluetoothDatenlogger.inodie vom linken und rechten Rad gefahrene Strecke an MATLAB® via Bluetooth. - Empfangen Sie die Daten mit dem Skript
zeigeMesswerte.m. - Berechnen Sie aus den Strecken die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen.
- Zeigen Sie das Ergebnis als 3x2 Subplot mit MATLAB® an.
- Sichern Sie Ihr Ergebnis in der Datei
Messung_8_1.mat.
Arbeitsergebnisse: BluetoothDatenlogger.ino, zeigeMesswerte.m, Messung_8_1.mat
Aufgabe 8.2: Geregelte Geradeausfahrt mit Radencoder (Querregelung)
- Nutzen Sie die Erkenntnisse aus Aufgabe 8.1, um geregelt geradeaus zu fahren.
- Messen Sie mit dem Programm
Geradeausfahrt.inodie Istgeschwindigkeit beider Räder anhand der Inkrementalgeber. - Ist die Geschwindigkeit beider Räder gleich, fährt der AlphaBot geradeaus.
- Regeln Sie die Radgeschwindigkeiten mit einem Proportionalregler und realisieren Sie eine Geradeausfahrt.
- Senden Sie dabei Radgeschwindigkeiten (
vL, vR) via Bluetooth an MATLAB®. - Zeigen Sie das Ergebnis mit MATLAB® an (
zeigeGeradeausfahrt.m). - Sichern Sie Ihr Ergebnis in der Datei
Messung_8_2.mat.
Arbeitsergebnisse: Geradeausfahrt.ino, zeigeGeradeausfahrt.m, Messung_8_2.mat
Aufgabe 8.3: 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
Demos
Ausblick zur nächsten Lektion
In der nächsten Lektion wird der AlphaBot geregelt, um einer schwarzen Linie zu folgen.
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