DIY Linefollower PCB: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

U ovom uputstvu pokazat ću vam kako sam dizajnirao i stvorio svoju prvu linijsku PCB.

Linefollower će morati obilaziti gornji parket brzinom od oko 0,7 m/s.

Za projekt sam odabrao ATMEGA 32u4 AU kao kontroler zbog njegove jednostavnosti i lakoće programiranja. Senzori koji se koriste za praćenje linije su 6 optičkih senzora tipa QRE1113GR. To su analogni senzori. Budući da koristimo naziv ATMEGA, ograničeni smo na 6 senzora, jer ovaj čip ima samo 6 analognih priključaka.

Naši motori su 6V istosmjerni motori sa metalnim pogonom. To su sićušni motori, ali dovoljno snažni za ovu upotrebu. Ove će motore pokretati H-Bridge, DRV8833PWP, koristeći PWM.

Ovo je srce našeg Linefollowera. Ostali detalji bit će objašnjeni u nastavku.

Korak 1: Dizajniranje sheme

Za dizajn sheme i PCB -a koristio sam EAGLE. Ovo je besplatni softver tvrtke Autodesk. Korištenje ovog programa je pomalo krivulja učenja. Ali to je dobar softver i BESPLATAN je:)

Počeo sam uvozom ATMEGA -e. Važno je pregledati podatkovnu tablicu ovog čipa. Mnoge komponente potrebne za korištenje ovog čipa opisane su u podatkovnom listu. Nakon uvoza svih potrebnih komponenti, počeo sam uvoziti H-most i senzore. Opet, važno je pregledati te podatkovne tablice kako biste znali kako ih spojiti na koje pinove ATMEGA -e i koje komponente (otpornici, kondenzatori …) trebaju.

Dodao sam datoteku sa svim upotrijebljenim komponentama.

Korak 2: Projektiranje PCB -a

Moj PCB je dvostrani. To olakšava postavljanje raznih komponenti na mali tlocrt.

Opet, dizajniranje ovoga nije jednostavno, potrebno je vrijeme da naučite koristiti ovaj softver, ali na youtubeu postoji mnogo obrazovnih videozapisa koji će vam pomoći da krenete.

Uvjerite se da je svaki pin kontrolera ili komponente spojen na nešto i da svaki put ima potrebnu širinu.

Korak 3: Naručivanje PCB -a

S gotovim dizajnom, spremni ste za naručivanje!

Prvo ćete morati izvesti dizajne kao gerber datoteke.

Naručio sam svoje PCB -ove na JLCPCB.com, što mogu toplo preporučiti. Poštene cijene, brza isporuka i ploče dobre kvalitete.

Korak 4: Lemljenje PCB -a

Nakon primanja PCB -a, možete početi lemiti sve komponente na njemu.

Preporučuje se dobar protok, lemna stanica s reguliranom temperaturom i držač za PCB.

Postoje dobri video zapisi na YouTubeu o tome kako lemiti SMD komponente (Louis Rossman je u tome heroj).

Korak 5: Treperi Bootloader

Nakon što je PCB uspješno lemljen, vrijeme je za bljeskalicu za pokretanje na ATMEGA -i.

Slijedite ovu poveznicu kako bi vam pomogli u ovome:

Korak 6: Programiranje pratioca linije

Nakon što ste pokrenuli bootloader, moći ćete pristupiti linijskom pratiocu u Arduino IDE -u.

Napisao sam donji program za linefollower -a.

Koristi PID kontroler kako bi mogao pratiti liniju što je bolje moguće.

Korak 7: Konfiguriranje PID kontrolera

Za konfiguriranje PID kontrolera potrebno je postaviti nekoliko vrijednosti.

Kp: ovo je pojačanje, ovo regulira brzinu kojom sljedbenik linije reagira na pogrešku. Za konfiguriranje PID kontrolera preporučuje se što bliže približavanje stabilnom sustavu konfiguriranjem samo vrijednosti Kp.

Ki: Ovo integrira pogrešku i ovime će ispraviti pogrešku prilično brutalno. Nakon konfiguriranja Kp, Ki se može konfigurirati, Kp će se morati smanjiti u normalnim uvjetima kako bi se mogao imati stabilan sustav s dodatkom Ki.

Kd: Ovo razlikuje greške. Ako linijski slijednik oscilira, Kd će se morati povećavati sve dok ne prestane oscilirati.