DIY Linefollower PCB: 7 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

În acest instructable, vă voi arăta cum am proiectat și creat primul meu PCB de linie.

Linefollower va trebui să circule în jurul parcourului de mai sus cu o viteză de aproximativ 0,7 m / s.

Pentru proiect, am ales ATMEGA 32u4 AU ca controller datorită simplității și ușurinței sale de programare. Senzorii folosiți pentru a urma linia sunt 6 senzori optici de tipul QRE1113GR. Acestea sunt senzori analogici. Pentru că folosim ATMEGA, suntem limitați la 6 senzori, deoarece acest cip are doar 6 porturi analogice.

Motoarele noastre sunt motoare de 6V DC cu transmisie metalică. Acestea sunt motoare minuscule, dar sunt suficient de puternice pentru această utilizare. Aceste motoare vor fi alimentate de un H-Bridge, DRV8833PWP, folosind PWM.

Aceasta este inima Linefollower-ului nostru. Alte detalii vor fi explicate mai jos.

Pasul 1: Proiectarea schemei

Pentru a proiecta schema și PCB-ul, am folosit EAGLE. Acesta este un software gratuit de la Autodesk. Este un pic o curbă de învățare să folosești acest program. Dar este un software bun și este GRATUIT:)

Am început prin importul ATMEGA. Este important să inspectați fișa tehnică a acestui cip. O mulțime de componente necesare pentru utilizarea acestui cip sunt descrise în fișa tehnică. După importarea tuturor componentelor necesare, am început să import H-bridge și senzorii. Din nou, este important să inspectați acele fișe tehnice pentru a ști cum să le conectați la ce pini ai ATMEGA și de ce componente (rezistențe, condensatori …) au nevoie.

Am adăugat fișierul cu toate componentele utilizate.

Pasul 2: Proiectarea PCB-ului

PCB-ul meu este pe două fețe. Acest lucru facilitează plasarea unei game largi de componente pe o amprentă mică.

Din nou, proiectarea nu este ușoară, este nevoie de timp pentru a învăța să folosiți acest software, dar există o mulțime de videoclipuri educaționale pe YouTube pentru a vă ajuta să începeți.

Asigurați-vă că fiecare pin al controlerului sau componentei este conectat la ceva și că fiecare cale are lățimea necesară.

Pasul 3: Comandarea PCB-ului

Cu design-urile finisate, sunteți gata să comandați!

Mai întâi va trebui să exportați desenele ca fișiere gerber.

Mi-am comandat PCB-urile la JLCPCB.com, lucru pe care îl pot recomanda. Prețuri corecte, livrare rapidă și plăci de bună calitate.

Pasul 4: lipirea PCB-ului

După primirea PCB-urilor, puteți începe să lipiți toate componentele de pe acesta.

Se recomandă un flux bun, o stație de lipit reglată în funcție de temperatură și un suport PCB.

Există videoclipuri bune pe YouTube despre cum să lipiți componente SMD (Louis Rossman este un erou în acest sens).

Pasul 5: Bootloader intermitent

După ce PCB-ul este lipit cu succes, este timpul să încărcați bootloader-ul pe ATMEGA.

Urmați acest link pentru a vă ajuta în acest sens:

Pasul 6: Programarea Linefollower-ului

După ce blocați bootloader-ul, veți putea accesa linia de urmărire în Arduino IDE.

Am scris programul de mai jos pentru linefollower.

Folosește un controler PID pentru a putea urma linia cât mai bine posibil.

Pasul 7: Configurarea controlerului PID

Pentru a configura controlerul PID, există câteva valori de configurat.

Kp: aceasta este amplificarea, aceasta reglează viteza la care urmează linia după o eroare. Pentru a configura controlerul PID, este recomandat să vă apropiați cât mai mult de un sistem stabil, configurând doar valoarea Kp.

Ki: Aceasta integrează eroarea și prin aceasta, va corecta eroarea destul de brutală. După configurarea Kp, Ki poate fi configurat, Kp va trebui să scadă în condiții normale pentru a putea avea un sistem stabil cu Ki adăugat.

Kd: Aceasta diferențiază erorile. Dacă urmăritorul de linie este oscilant, Kd va trebui mărit până când acesta încetează să oscileze.