Urmăritor simplu de linie folosind Arduino: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Robot Arduino Line Follower

În acest tutorial, vom discuta despre funcționarea unui robot Arduino care urmează o linie neagră pe fundal alb și va lua curba corectă ori de câte ori ajunge la curbe în calea sa.

Componente Arduino Line Follower

1. Arduino
2. Senzor IR (senzor de matrice sau 2 senzori individuali)
3. Motor DC
4. Baterie LIPO
5. Robot Chasis
6. IDE Arduino

Arduino

S-ar putea să vă familiarizați cu Arduino; care este cea mai utilizată platformă electronică cu evoluție rapidă, cu atât de multe plăci de microcontroler și software. Pentru robotul nostru de urmărire a liniei, voi folosi Arduino UNO, care este placa cea mai frecvent utilizată.

Arduino Nano este cea mai bună opțiune pentru a începe cu electronica și codarea, dacă aceasta este prima dvs. experiență cu platforma Arduino. Puteți utiliza orice placă Arduino pentru acest proiect.

Senzor IR

După cum sa menționat mai devreme, robotul nostru de urmărire a liniei va urma o linie neagră pe un fundal alb. Deci, avem nevoie de ceva care să „vadă” linia și să-i spună adeptului liniei să urmeze linia sau să se întoarcă dacă se îndepărtează de linie. În acest scop, vom folosi un senzor IR (infraroșu).

Pasul 1: Noțiuni introductive despre PCB

Obținerea PCB-ului de la JLCPCB

EasyEDA este un instrument de proiectare PCB mai ușor, dar puternic, care permite inginerilor electronici, hackerilor, educatorilor, pasionaților, producătorilor și entuziaștilor să proiecteze și să împărtășească schemele proiectelor lor, precum și aspectul PCB-urilor. Acesta este un instrument de proiectare integrat al catalogului de componente LCSC și al serviciului JLCPCB PCB care ajută utilizatorii să economisească timp pentru a-și transforma ideile în produse reale.

Pur și simplu vorbind, aspectul PCB este cam ca o hartă. O hartă care conectează toate componentele între ele folosind piese conductoare. Acest design îl imprimăm pe o placă placată cu cupru, care este apoi dezvoltată pe un PCB. Surface Mount Technology este tehnica asamblării PCB-urilor prin montarea componentelor pe suprafața plăcii. Spre deosebire de metoda tradițională de plasare a componentelor prin găuri și lipirea lor pe cealaltă parte, în SMT, componentele sunt așezate deasupra plăcii, iar cablurile sunt lipite pe aceeași parte.

Pasul 2: Circuitul

Pentru a începe, accesați mai întâi site-ul EasyEDA și creați un cont gratuit. Accesați „Editor” și creați un proiect nou. Deocamdată, JLCPCB are la dispoziție 689 componente de bază și 30k + componente extinse. Consultați lista completă a componentelor aici. Asigurați-vă că adăugați componentele din această listă în timp ce desenați schemele în EasyEDA. Puteți chiar să căutați componentele și să le verificați disponibilitatea.

Acum puteți finaliza aspectul folosind instrumente încorporate în EasyEDA. Acum puteți descărca fișierul Gerber și îl puteți utiliza pentru fabricarea PCB-ului dvs. de la JLCPCB.

Fișierul Gerber conține informații despre PCB-ul dvs., cum ar fi informații despre aspectul PCB, informații despre straturi, informații despre spațiu, piese pentru a numi câteva. Fișierul BOM sau Bill of Material conține lista tuturor componentelor din aspect. Fișier CPL (Listă de plasare a componentelor / fișier Pick & Place (PNP)), este utilizat de mașinile automate de asamblare SMT pentru a determina unde ar trebui să fie amplasată fiecare parte pe placă.

Pasul 3: Comandarea PCB-ului

Accesați site-ul web JLCPCBs și faceți clic pe „Cotați acum” și încărcați fișierul Gerber. Odată ce fișierul Gerber este încărcat, acesta vă va arăta o previzualizare a plăcii dvs. de circuit. Asigurați-vă că acesta este aspectul PCB al plăcii dorite. Sub previzualizarea PCB, veți vedea atât de multe opțiuni, cum ar fi Cantitatea PCB, textura, grosimea, culoarea etc. Alegeți toate cele necesare pentru dvs.

Faceți clic pe „Asamblați plăcile PCB”.

Acum, va trebui să încărcați fișierul BOM și CPL pe care le-am descărcat mai devreme. Selectați toate componentele pe care doriți să le asambleze JLCPCB în PCB. Pur și simplu faceți clic pe caseta de confirmare pentru a selecta componentele.

În această pagină, puteți examina comanda dvs. Puteți verifica aspectul, puteți vedea toate componentele și, dacă există vreo problemă, puteți face clic pe „Înapoi” pentru a edita comanda.

Odată ce totul este făcut, faceți clic pe „Salvați în coș”. În pagina următoare, puteți alege o opțiune de expediere și plată și Verificați în siguranță. Puteți folosi Paypal sau cardul de credit / debit pentru a plăti.

PCB-ul va fi fabricat și expediat în câteva zile și va fi livrat la ușa dumneavoastră în perioada menționată.

Pasul 4: Asamblarea robotului

Acum să începem să construim robotul Arduino Line Follower. Aici vom construi un robot cu 4 roți, cu 2 motoare de curent continuu conectate de fiecare parte (față) și două roți fictive pe partea din spate. După cum am menționat mai devreme, vom folosi placa Arduino UNO pentru a obține intrări de la senzori, pentru a le procesa și a trimite semnale către driverul de motor L293D IC pentru a conduce motorul de curent continuu al Line Following Robot Arduino.

Mai jos puteți defini schema IC L293D. După cum puteți vedea, are doi pini pentru introducerea tensiunii. Una dintre ele este pentru alimentarea circuitului intern al CI și cealaltă pentru acționarea motorului.

Pinul 8 - Conducerea motoarelor - 4,5 V la 33 V Pinul 16 - Funcționarea IC-5V Dacă se întâmplă să inversați această conexiune accidental, puteți arde cipul. Acest CI are două circuite H Bridge și deci este capabil să controleze două motoare individual în același timp. O parte a acestui IC controlează un motor, iar cealaltă parte controlează al doilea motor. Pentru ca motorul să funcționeze, pinul de activare din partea respectivă ar trebui să fie ridicat.

Știfturile de activare pot fi, de asemenea, utilizate pentru a controla viteza motorului utilizând PWM (Pulse Width Modulation). Dacă doriți să aflați mai multe despre L293D și funcționarea H-Bridge, urmați linkul de mai jos. Faceți clic aici pentru a afla cum funcționează un driver de motor H Bridge Deci avem două roți.

Cum merge acest adept de linie înainte, înapoi, la stânga sau la dreapta?

Logica este destul de simplă. Când ambele motoare se rotesc în aceeași direcție (în sensul ceasului sau anti-ceas), următorul liniei arduino se va deplasa înainte sau înapoi. Dacă ambele se mișcă în direcție opusă, linia care urmează robotului se va întoarce la stânga sau la dreapta.

Aici veți obține o diagramă completă de conexiune -> Tutorial complet pentru urmăritorul de linie

Pasul 5: Încărcarea codului și prima rulare

Codul este foarte ușor de înțeles și dacă aveți întrebări cu privire la coduri, nu ezitați să îl întrebați în comentarii sau în comunitatea noastră. Veți primi cod complet de aici.

Încărcați codul, porniți și plasați robotul Arduino Line Follower în linie neagră și vedeți robotul în acțiune.

S-au distrat? În capitolul următor, vă voi arăta cum să includeți algoritmul PID în Arduino Line Follower pentru a face robotul nostru mai neted și mai rapid, controlând viteza motorului. Abonați-vă la RootSaid pentru proiecte mai grozave.