Cum să faci un urmăritor de linie folosind Arduino: 8 pași (cu imagini)

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

De miniProjectsminiProjectsFollow Mai multe de către autor:

Despre: Consultați canalul meu YouTube, pentru proiecte similare. Mai multe despre mini-proiecte »

Dacă începeți cu robotica, unul dintre primele proiecte realizate de începători include un adept de linie. Este o mașină de jucărie specială, care are proprietatea de a circula de-a lungul unei linii care în mod normal este de culoare neagră și în contrast cu fundalul.

Să începem.

Pasul 1: Video

Atașat un videoclip cuprinzător. Te rog uita-te.

Pasul 2: Blocuri majore

Putem împărți urmăritorul de linie în patru blocuri majore. Senzori cu fotodiodă IR, șofer de motor, nano / cod arduino și șasiu de mașină de jucărie împreună cu roți din plastic și motoare de 6V DC. Să ne uităm la aceste blocuri unul câte unul.

Pasul 3: Modul IR-fotodiodă (partea 1 din 3)

Sarcina senzorului fotodiodă IR în urmăritorul de linie este de a detecta dacă are o linie neagră sub el. Lumina IR emisă de LED-ul IR, revine de la suprafață dedesubt pentru a fi captată de fotodiodă. Curentul prin fotodiodă este proporțional cu fotonii pe care îi primește, iar fizica spune că culoarea neagră absoarbe radiațiile IR, prin urmare, dacă avem o linie neagră sub o fotodiodă, acesta primește mai puțini fotoni, rezultând un curent mai mic, comparativ cu dacă ar avea suprafața reflectorizantă ca albul sub el.

Vom converti acest semnal curent în semnal de tensiune pe care arduino îl poate citi folosind digitalRead în pasul următor.

Pasul 4: Modul IR-fotodiodă (partea 2 din 3)

Curentul fotodiodei este trecut printr-un rezistor de 10 KOhm pentru a crea o cădere de tensiune proporțională, să-i spunem Vphoto. Dacă dedesubt există suprafață albă, curentul fotodiodei crește și, prin urmare, Vphoto, pe de altă parte, pentru suprafața neagră, scade. Vphoto este conectat la terminalul care nu inversează LM741 opamp. În această configurație, dacă tensiunea la terminalul non-inversor (+) este mai mare decât tensiunea la terminalul inversor (-), ieșirea opamp este setată la HIGH și LOW pentru invers. Am setat cu atenție tensiunea la pinul inversor pentru a fi între citirea tensiunii pentru culorile alb și negru folosind un potențiometru. În acest sens, ieșirea acestui circuit este mare pentru alb și scăzută pentru culoare neagră, ceea ce este perfect pentru citirea arduino.

Am etichetat imaginile atașate în ordinea descrierii de mai sus pentru o mai bună înțelegere.

Pasul 5: Modul IR-fotodiodă (partea 3 din 3)

Un singur senzor cu fotodiodă IR nu este suficient pentru crearea unui liniar, deoarece nu vom ști direcția de ieșire pentru a compensa utilizarea motoarelor. Prin urmare, am folosit un modul senzor care conține 6 circuite cu fotodiodă IR prezentate în imaginea atașată. 6 IR-fotodiodă sunt amplasate ca 3 clustere într-o pereche de 2. Dacă grupul central citește negru și alte două citesc alb, putem continua. Dacă clusterul din stânga citește negru, trebuie să întoarcem urmăritorul spre stânga pentru a păstra urmăritorul pe drumul cel bun. Același lucru este valabil și pentru clusterul drept.

Pasul 6: Driver motor

Pentru a muta urmăritor, folosesc două motoare de 6V DC, care sunt controlate folosind driverul de motor L293D. Dacă motorul este conectat așa cum se arată în imaginea atașată numărul 4, setarea activă și pinul 1A la mare împreună cu pinul 2A la cel mic mută motorul într-o direcție. Pentru a-l deplasa în altă direcție, trebuie să schimbăm starea pinilor 2A și 1A. Nu vom avea nevoie de un moment bidirecțional, deoarece adepții merg mereu înainte. Pentru a vira la stânga, dezactivăm motorul stâng, în timp ce motorul drept este în funcțiune și invers.

Pasul 7: Arduino Nano și Cod

Arduino nano de 5V care rulează la 16 MHz decide dacă urmăritorul trebuie să se întoarcă la dreapta sau la stânga. Deciziile se iau examinând citirea matricei senzorilor IR-fotodiodă. Codul arduino atașat guvernează mișcarea adeptului. Paragraful următor oferă o vedere de sus a codului arduino.

Inițial, declarăm 6 senzori și 4 pini ai motorului. În configurare, setăm pinii motorului la ieșire, deoarece modul implicit este de intrare. În buclă, mai întâi citim toți pinii senzorilor, urmând că este un lanț de afirmații if-else care decid mișcarea adeptului. Unele afirmații îl ajută să avanseze. Unele declarații îl ajută să se oprească, iar altele îi permit să meargă fie la stânga, fie la dreapta.

Consultați codul și anunțați-mă dacă aveți probleme.

Pasul 8: Schematic și FINALIZARE

În cele din urmă, totul a fost pus laolaltă conform schemei atașate, folosind câteva fire și panou. Deci, iată-l, o linie care urmărește mașina de jucărie.

Mulțumesc pentru lectură.

Sper să văd imaginea adeptului dvs. de linie în comentarii.