Kaip padaryti linijos sekėją naudojant „Arduino“: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Sekite daugiau autoriaus:

Apie: Panašių projektų ieškokite mano „YouTube“kanale. Daugiau apie mini projektus »

Jei pradedate dirbti su robotika, vienas iš pirmųjų pradedančiųjų sukurtų projektų apima linijos pasekėjus. Tai specialus žaislinis automobilis, turintis savybę važiuoti linija, kuri paprastai yra juodos spalvos ir priešinga fone.

Pradėkime.

1 žingsnis: vaizdo įrašas

Pridedamas išsamus vaizdo įrašas. Prašau pažiūrėkite.

2 žingsnis: pagrindiniai blokai

Mes galime suskirstyti linijos pasekėjus į keturis pagrindinius blokus. IR fotodiodų jutikliai, variklio tvarkyklė, arduino nano/kodas ir žaislinių automobilių važiuoklė kartu su plastikiniais ratais ir 6 V nuolatinės srovės varikliais. Pažvelkime į šiuos blokus po vieną.

3 žingsnis: IR fotodiodo modulis (1 dalis iš 3)

Infraraudonųjų spindulių fotodiodo jutiklio užduotis yra nustatyti, ar po juo yra juoda linija. Infraraudonųjų spindulių šviesos diodų skleidžiama infraraudonoji spinduliuotė atsitraukia nuo paviršiaus, kad būtų užfiksuota fotodiodo. Srovė per fotodiodą yra proporcinga gaunamiems fotonams, o fizika teigia, kad juoda spalva sugeria IR spinduliuotę, taigi, jei po fotodiodu turime juodą liniją, ji gauna mažiau fotonų, todėl srovė yra mažesnė, palyginti su tuo, jei po juo būtų atspindintis paviršius, pavyzdžiui, baltas.

Mes konvertuosime šį dabartinį signalą į įtampos signalą, kurį „arduino“gali perskaityti naudodami „DigitalRead“.

4 žingsnis: IR fotodiodo modulis (2 dalis iš 3)

Fotodiodo srovė praeina per 10 KOhm rezistorių, kad būtų sukurtas proporcingas įtampos kritimas, pavadinkime jį Vphoto. Jei apačioje yra baltas paviršius, fotodiodo srovė pakyla, taigi ir „Vphoto“, kita vertus, juodam paviršiui sumažėja. „Vphoto“yra prijungtas prie „LM741 opamp“neinvertuojančio terminalo. Esant šiai konfigūracijai, jei įtampa neinvertuojančiame terminale (+) yra didesnė nei įtampa invertuojamame terminale (-), opampo išėjimas yra nustatytas kaip HIGH ir LOW (atvirkščiai). Naudodami potenciometrą, atsargiai nustatėme įtampą į apverstą kaištį, kad būtų tarp baltos ir juodos spalvos įtampos rodmenų. Tai darant, šios grandinės išvestis yra didelė baltos spalvos ir maža juodos spalvos, o tai puikiai tinka arduino skaitymui.

Pridedamus vaizdus pažymėjau aukščiau aprašymo tvarka, kad geriau suprastumėte.

5 žingsnis: IR fotodiodo modulis (3 dalis iš 3)

Tik vieno IR fotodiodo jutiklio nepakanka, kad būtų sukurtas linijos sekėjas, nes mes nežinome išėjimo krypties, kad kompensuotume variklių naudojimą. Taigi aš naudoju jutiklio modulį, kuriame yra 6 IR fotodiodų grandinė, parodyta pridedamame paveikslėlyje. 6 infraraudonųjų spindulių fotodiodai yra 3 klasteriai poroje iš 2. Jei centrinis spiečius nuskaito juodą spalvą, o kiti du-baltą, galime judėti į priekį. Jei kairysis spiečius nuskaito juodą spalvą, turime pasukti pasekėją į kairę, kad sekėjas neatsiliktų. Tas pats pasakytina ir apie dešinįjį klasterį.

6 žingsnis: variklio tvarkyklė

Norėdami perkelti sekėją, naudoju du 6V nuolatinės srovės variklius, kurie valdomi naudojant L293D variklio tvarkyklę. Jei variklis prijungtas, kaip parodyta, kaip paryškinta pridėtame paveikslėlyje Nr. 4, nustatymo įjungimas ir 1A kaištis aukštas kartu su 2A kaiščiu žemai variklį juda viena kryptimi. Norėdami jį perkelti kita kryptimi, turime pakeisti 2A ir 1A kaiščių būseną. Mums nereikės dvikryptės akimirkos, nes pasekėjai visada juda į priekį. Norėdami pasukti į kairę, išjungiame kairįjį variklį, kol veikia dešinysis variklis, ir atvirkščiai.

7 žingsnis: „Arduino Nano“ir kodas

5 V arduino nano, veikiantis 16 MHz dažniu, nusprendžia, ar pasekėjui reikia pasukti į dešinę, ar į kairę. Sprendimai priimami žiūrint į IR fotodiodų jutiklių matricos rodmenis. Pridedamas arduino kodas kontroliuoja sekėjų judėjimą. Tolesnėje pastraipoje pateikiamas arduino kodo vaizdas iš viršaus.

Iš pradžių skelbiame 6 jutiklius ir 4 variklio kaiščius. Sąrankoje mes nustatome variklio kaiščių išvestį, nes įvedamas numatytasis režimas. Cikle pirmiausia perskaitome visus jutiklio kaiščius, o po to yra teiginių, jei bus kitaip, grandinė, lemianti sekėjo judėjimą. Kai kurie teiginiai padeda judėti į priekį. Kai kurie teiginiai padeda sustoti, o kai kurie leidžia eiti kairėn arba dešinėn.

Peržiūrėkite kodą ir praneškite man, jei susiduriate su problemomis.

8 žingsnis: Schema ir PABAIGA

Galiausiai viskas buvo sudėta pagal pridedamą schemą, naudojant keletą laidų ir lentos. Taigi, jūs turite tai, eilutė po žaislinio automobilio.

Ačiū, kad perskaitėte.

Tikiuosi komentaruose pamatyti savo eilės sekėjo įvaizdį.