Kako napraviti sljedbenika linije pomoću Arduina: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Autor miniProjectsminiProjectsFollow Više od autora:

O: Za slične projekte pogledajte moj YouTube kanal. Više o miniprojektima »

Ako počinjete s robotikom, jedan od prvih projekata koji početnici izrađuju uključuje sljedbenika linija. To je poseban automobil igračka sa svojstvom da se kreće po liniji koja je obično crne boje i u kontrastu s pozadinom.

Započnimo.

Korak 1: Video

Opširni video u prilogu. Molim te pogledaj.

Korak 2: Veliki blokovi

Sljedbenika linija možemo podijeliti u četiri glavna bloka. IR-fotodiodni senzori, pokretač motora, arduino nano/kod i šasija automobila s igračkama zajedno s plastičnim kotačima i 6V istosmjernim motorima. Pogledajmo ove blokove jedan po jedan.

Korak 3: IR-fotodiodni modul (dio 1 od 3)

Zadatak senzora IR-fotodiode u sljedbeniku linija je otkriti ima li ispod njega crnu liniju. IR svjetlo koje emitira IC LED, odbija se od površine ispod kako bi ga uhvatila fotodioda. Struja kroz fotodiodu proporcionalna je fotonima koje prima, a fizika kaže da crna boja apsorbira IC zračenje, pa ako imamo crnu liniju ispod fotodiode, ona prima manje fotona što rezultira manjom strujom u usporedbi s ako ima reflektirajuću površinu poput bijele ispod sebe.

Pretvorit ćemo ovaj trenutni signal u naponski signal koji arduino može pročitati pomoću digitalReada u sljedećem koraku.

Korak 4: IR-fotodiodni modul (dio 2 od 3)

Struja fotodiode prolazi kroz otpornik od 10 KOhm kako bi se stvorio proporcionalni pad napona, nazovimo to Vphoto. Ako ispod ima bijela površina, struja fotodiode raste, a time i Vphoto, s druge strane za crnu površinu obje se smanjuju. Vphoto je spojen na neinvertirajući terminal LM741 opampa. U ovoj konfiguraciji ako je napon na neinvertirajućem terminalu (+) veći od napona na invertirajućem terminalu (-), izlaz opampa je postavljen na HIGH i LOW za obrnuto. Pažljivo smo podesili napon na invertirajućem pinu da bude između očitanja napona za bijele i crne boje pomoću potenciometra. Na taj način izlaz ovog kruga je visok za bijelu, a nizak za crnu boju, što je savršeno za čitanje arduina.

Priložene slike označio sam prema gornjem opisu radi boljeg razumijevanja.

Korak 5: IR-fotodiodni modul (dio 3 od 3)

Samo jedan IR-fotodiodni senzor nije dovoljan za stvaranje linijskog sljedbenika jer nećemo znati smjer izlaza kako bismo kompenzirali korištenje motora. Stoga sam koristio senzorski modul koji sadrži 6 IC-fotodiodnih krugova prikazanih na priloženoj slici. 6 IR-fotodiode su smještene kao 3 skupine u paru 2. Ako središnja skupina čita crno, a ostale dvije čitaju bijelo, možemo nastaviti naprijed. Ako lijeva skupina čita crno, moramo okrenuti sljedbenika ulijevo kako bismo pratioca pratili. Isto vrijedi i za desni klaster.

Korak 6: Vozač motora

Za premještanje sljedbenika koristim dva 6V istosmjerna motora, kojima se upravlja pomoću pogona motora L293D. Ako je motor spojen kako je prikazano kao što je istaknuto na priloženoj slici broj 4, omogućavanje podešavanja i pin 1A prema visoko zajedno s 2A pinom prema dolje pomiče motor u jednom smjeru. Za pomicanje u drugom smjeru moramo zamijeniti stanje pinova 2A i 1A. Ne treba nam dvosmjerni trenutak jer sljedbenik uvijek ide naprijed. Za skretanje ulijevo onemogućujemo lijevi motor dok desni motor radi i obrnuto.

Korak 7: Arduino Nano i kod

5V arduino nano koji radi na 16MHz odlučuje hoće li sljedbenik skrenuti desno ili lijevo. Odluke se donose gledanjem očitanja niza osjetnika IR-fotodiode. Priloženi arduino kod upravlja kretanjem sljedbenika. Sljedeći odlomak daje pogled odozgo na arduino kod.

U početku deklariramo 6 senzorskih i 4 pinova motora. U postavljanju smo postavili pinove motora na izlaz jer je zadani način unosa. U krugu, prvo čitamo sve pinove senzora, nakon čega slijedi lanac if-else izjava koje odlučuju o kretanju sljedbenika. Neke izjave pomažu mu da krene naprijed. Neke izjave pomažu mu da se zaustavi, a neke mu omogućuju da ide lijevo ili desno.

Prođite kroz kôd i javite mi ako naiđete na bilo kakav problem.

Korak 8: Shema i ZAVRŠITE

Konačno je sve sastavljeno prema priloženoj shemi koristeći nekoliko žica i matične ploče. Dakle, evo ga, redak koji prati automobil igračku.

Hvala na čitanju.

Nadam se da ćete vidjeti sliku svog sljedbenika u komentarima.