Linijos sekimo robotas: 11 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Aš sukūriau linijos sekimo robotą su PIC16F84A mikroprocesoriumi, turinčiu 4 IR jutiklius. Šis robotas gali veikti juodos ir baltos linijos.

1 žingsnis: Pirmas žingsnis

Prieš viską turite žinoti, kaip pasidaryti spausdintinę plokštę ir kaip ant jos lituoti komponentus. Taip pat turite žinoti, kaip užprogramuoti PIC16F84A IC. Čia yra nuorodos į geras instrukcijas apie PCB gamybą ir litavimą:

• (Dažniausiai) lengva PCB gamyba
• Kaip lituoti

2 žingsnis: reikalingi dalykai

Norėdami pagaminti šį robotą, jums reikia šių dalykų:

• Kažkokia varinė plokštė
• Spausdintos grandinės
• Pjūklas
• Švitrinis popierius
• Geležis
• Plokštės rūgštis
• 1 mm gręžtuvas
• Litavimo alyva
• Litavimo viela
• Lituoklis
• Vielos pjaustytuvas
• Kažkoks laidas
• 2x plastikiniai ratai
• 1x sferinis priekinis ratas
• Klijai

Grandinių plokščių komponentai:

• 4 AA baterijų laikiklis
• U1 = PIC16F84A mikrovaldiklis + lizdas
• U2 = 7805 = 5V įtampos reguliatorius
• U3 = LM324 lygintuvas
• U4 = L298 variklio vairuotojas + aliuminio radiatorius
• XT = 4 MHz kristalas
• C1 = C2 = 22pF keraminiai kondensatoriai
• C3 = 100uF elektrolitų kondensatorius
• C4 = C5 = 100nF keraminiai kondensatoriai (104)
• D = 8 x 1N4148 diodai
• R1 = 4.7K rezistorius
• R2 = R3 = 10K rezistoriai
• R4 = R5 = R6 = R7 = 1K rezistoriai
• R8 = 10K rezistorius
• R9 = 1K rezistorius
• R10 = R11 = 47K rezistoriai
• R12 = R13 = R14 = R15 = 100 omų rezistoriai
• R16 = R17 = R18 = R19 = 10K rezistoriai
• RP = LP = MP = FP = 10K potenciometrai
• L variklis = R variklis = 60 aps./min. „MiniMotors“su pavarų dėže (6 V)
• R jutiklis = L jutiklis = M jutiklis = F jutiklis = TCRT5000 infraraudonųjų spindulių jutikliai
• ModeLED = LBLED = RBLED = Maži raudoni šviesos diodai
• LFLED = RFLED = Maži žali šviesos diodai
• Režimas = kairė = dešinė = maži mygtukai
• SW = perjungimo jungiklis = įjungimo/išjungimo jungiklis
• J = megztinis = vielos gabalas

3 žingsnis: grandinių plokščių gamyba

Spausdinkite grandines ant blizgaus popieriaus lazeriniu spausdintuvu. Iškirpkite varines plokštes, nuvalykite jas švitriniu popieriumi ir padėkite ant jų spausdintines grandines. Paspaudę karštą lygintuvą ant lentų, išimkite popierių ir pamirkykite lentas rūgštyje, palaukite, kol išnyks matomas varis. Nuplaukite lentas, gręžkite skyles ir nuvalykite jas švitriniu popieriumi.

* Turiu tik simbolinę roboto schemą, kurią galite pamatyti čia.

4 žingsnis: litavimo komponentai

Lituokite visas dalis ant plokščių. Saugokitės teisingos komponentų krypties. Naudokite lizdą PIC16F84A IC. Lituokite variklius ir akumuliatoriaus laikiklį apatinėje plokštės pusėje ir uždėkite keletą popieriaus lapų aplink variklius, kad išvengtumėte netikėtų grandinės kontaktų. Lituokite C4 ir C5 tiesiai ant variklių. Įdėkite popieriaus lapą tarp potenciometrų kojelių, kad išvengtumėte kontaktų.

5 žingsnis: litavimas kartu

Sujunkite to paties pavadinimo gnybtus ant plokščių kartu naudodami kai kuriuos laidus (galite naudoti kitų komponentų papildomas kojas). Lituokite galinę plokštę prie viršutinės lentos. Lituokite priekinę plokštę prie viršutinės plokštės. Sulenkite laidus ir uždėkite tris plokštes ant akumuliatoriaus laikiklio ir lituokite priekinę plokštę ir galinę plokštę prie apatinės plokštės (naudokite ilgus lanksčius laidus, kad galėtumėte susisiekti su galinės ir apatinės plokštės gnybtais). Prijunkite + gnybtą viršutinėje plokštėje prie akumuliatoriaus laikiklių + poliaus.

6 žingsnis: ratai

Prijunkite 2 plastikinius ratus prie variklių ir uždėkite juos gumine juostele. Pritvirtinkite ratą prie galinės lentos priešais robotą su tam tikrais klijais, kaip priekinį ratą naudojau negyvą šviesos diodą, bet tai priverčia robotą judėti lėtai ir rekomenduoju naudoti sferinį ratą. Uždenkite pavarų dėžes plonu plastiko lakštu.

7 žingsnis: Roboto programavimas

Atsisiųskite roboto programą (Code.hex) ir užprogramuokite PIC16F84A IC. Nustatykite konfigūracijos žodį į 0x3FF2. Kodą parašė ir sudarė „PIC Basic PRO“.

8 žingsnis: BĖGITE

Įdėkite 4 AA baterijas į baterijų laikiklį, nubrėžkite kelią ir įjunkite robotą. Jei robotas neveikia, atidžiai patikrinkite litavimą. Dabar turite pritaikyti potenciometrus, kad robotai galėtų aptikti nespalvotas sritis. Pasukite visus potenciometrus į kairę padėtį, tada pasukite atgal apie 90 laipsnių į dešinę. Laikykite robotą ant linijos, perkelkite jį per posūkį, jei variklių būsena nepasikeičia, keičiasi potenciometrų vertė. Dabar padėkite robotą ant kelio, kad galėtumėte juo sekti.

9 žingsnis: pasirinktinis judėjimas

Galite nustatyti pasirinktinį roboto judesį paspausdami režimo mygtuką. Kai režimo šviesos diodas nedega, robotas yra numatytojoje būsenoje. Paspaudus režimo mygtuką, užsidega režimo šviesos diodas, dabar galite laikyti robotą skirtingose būsenose ir keisti variklių būseną, priklausomai nuo numatytosios būsenos, kairiais ir dešiniais mygtukais. Dar kartą paspaudus režimo mygtuką, režimo šviesos diodas pradeda mirksėti, dabar galite laikyti robotą skirtingose būsenose ir pakeisti variklių būseną, priklausomai nuo jutiklių verčių mygtukais Kairė ir Dešinė. Norėdami perjungti į numatytąją būseną, dar kartą paspauskite režimo mygtuką. Yra keturios variklių būsenos:

1. Numatytoji būsena
2. Pirmyn (dega žalias šviesos diodas)
3. Atgal (dega raudonas šviesos diodas)
4. Stop (dega tiek žalia, tiek raudona šviesos diodai)

10 veiksmas: kaip tai veikia?

Šis robotas turi 4 IR jutiklius, kurie nuskaito kelią. Jei dešiniojo ir kairiojo jutiklių vertės yra vienodos ir jų vertės skiriasi nuo vidurinio arba priekinio jutiklių, robotas yra ant linijos, o varikliai juda į priekį. Priešingu atveju robotas yra iš eilės, todėl robotas juda tol, kol pasikeičia viena iš šoninių jutiklių, tada pasisuka ta kryptimi, kuria pasikeitė jo jutiklio vertė. Norėdami geriau suprasti, galite perskaityti programos šaltinio kodą (Code.bas).

11 žingsnis: tai, ką sukūrėte

Utkarsh Verma padarė tą patį robotą su keliais pakeitimais, jis pasidalino savo projektu https://github.com/TheProtoElectricEffect/LineFollower. Patariu peržiūrėti jo darbą prieš pradedant gaminti savo robotą. Utkarsh, ačiū, kad pasidalinai savo projektu.