Kuidas teha liinijälgija Arduino abil: 8 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Autor: MiniProjects

Teave: sarnaste projektide jaoks vaadake minu YouTube'i kanalit. Lisateave mini -projektide kohta »

Kui alustate robootikaga, sisaldab üks esimesi algajate tehtud projekte rea järgijat. See on spetsiaalne mänguauto, millel on omadus sõita mööda joont, mis tavaliselt on musta värvi ja taustaga kontrastne.

Alustame.

Samm: video

Lisatud põhjalik video. Palun vaata.

2. samm: peamised plokid

Me võime joone järgija jagada neljaks suureks plokiks. IR-fotodioodiandurid, mootorijuht, arduino nano/kood ja mänguauto šassii koos plastikrataste ja 6 V alalisvoolumootoritega. Vaatame neid plokke ükshaaval.

3. samm: IR-fotodioodmoodul (osa 1 /3)

IR-fotodioodi anduri ülesanne on jälgida, kas selle all on must joon. IR -valgusdioodist kiirguv IR -valgus põrkub all olevalt pinnalt tagasi, et jäädvustada fotodioodiga. Fotodioodi läbiv vool on võrdeline vastuvõetud footonitega ja füüsika ütleb, et must värv neelab infrapunakiirgust, seega kui fotodioodi all on must joon, saab see vähem footoneid, mille tulemuseks on väiksem vool võrreldes sellega, kui selle all oleks peegeldav pind nagu valge.

Teisendame selle praeguse signaali pingesignaaliks, mida arduino saab järgmises etapis digitaalse lugemise abil lugeda.

4. samm: IR-fotodioodmoodul (osa 2 /3)

Fotodioodi vool juhitakse läbi 10 KOhm takisti, et tekitada proportsionaalne pingelangus, nimetagem seda Vphotoks. Kui selle all on valge pind, tõuseb fotodioodi vool ja seega Vphoto, mustast pinnast aga mõlemad vähenevad. Vphoto on ühendatud optilise LM741 mitteinverteeriva terminaliga. Selles konfiguratsioonis, kui pinge mitteinverteerivas klemmis (+) on suurem kui inverteerimisklemmi (-) pinge, on opampi väljundiks seatud HIGH ja LOW. Seadsime pööratava tihvti pinge ettevaatlikult potentsiomeetri abil valgete ja mustade värvide vahel. Seda tehes on selle vooluringi väljund valge jaoks kõrge ja musta värvi puhul madal, mis sobib ideaalselt arduino lugemiseks.

Parema arusaamise huvides olen lisanud lisatud pildid ülalkirjelduse järjekorras.

5. samm: IR-fotodioodmoodul (osa 3 /3)

Ainult ühest IR-fotodioodiandurist ei piisa liinijälgija loomiseks, kuna me ei tea mootorite kasutamise kompenseerimiseks väljumissuunda. Seetõttu kasutasin andurimoodulit, mis sisaldas 6 IR-fotodioodi ahelat, mis on näidatud lisatud pildil. 6 IR-fotodioodi on paigutatud 3 klastrina paaris 2-s. Kui keskparv loeb musta ja teised kaks valget, võime edasi liikuda. Kui vasakpoolne klaster on musta värvi, peame jälgija vasakule pöörama, et järgijat rajal hoida. Sama kehtib parempoolse klastri kohta.

6. samm: mootorijuht

Jälgija liigutamiseks kasutan kahte 6V alalisvoolumootorit, mida juhitakse L293D mootorijuhi abil. Kui mootor on ühendatud nii, nagu on näidatud lisatud pildil number 4, liigutab mootori ühes suunas mootori lubamine ja 1A tihvt kõrgele ning 2A tihvt madalale. Selle teisaldamiseks peame vahetama 2A ja 1A tihvtide olekut. Me ei vaja kahesuunalist hetke, kuna jälgija liigub alati edasi. Vasakule pööramiseks keelame vasakpoolse mootori, kui parem mootor töötab, ja vastupidi.

Samm: Arduino Nano ja kood

5 V arduino nano, mis töötab sagedusel 16 MHz, otsustab, kas jälgija peab pöörama paremale või vasakule. Otsused tehakse IR-fotodioodandurite massiivi lugemist vaadates. Lisatud arduino kood reguleerib jälgijate liikumist. Järgmine lõik annab arduino koodi pealtvaate.

Esialgu deklareerime 6 andurit ja 4 mootori tihvti. Seadistamisel seadsime mootori tihvtid väljundiks, kuna vaikerežiim on sisend. Silmusena loeme kõigepealt kõik anduri tihvtid, millele järgneb ahel if-else lausetest, mis otsustavad järgija liikumise. Mõned avaldused aitavad sellel edasi liikuda. Mõned väited aitavad sellel peatuda ja mõned lubavad liikuda vasakule või paremale.

Vaadake kood läbi ja andke mulle teada, kui teil on probleeme.

8. samm: skeem ja viimistlus

Lõpuks pandi kõik kokku vastavalt lisatud skeemile, kasutades vähe juhtmeid ja leivaplaati. Nii et teil on mänguautole rida.

Täname lugemise eest.

Loodan, et näete oma rea jälgija pilti kommentaarides.