DIY Linefollower PCB: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Tässä ohjeessa näytän sinulle, miten suunnittelin ja loin ensimmäisen linjaseuraavan piirilevyn.

Linefollower joutuu kiertämään yllä olevan parcourin ympäri nopeudella noin 0,7 m/s.

Projektissa valitsin ATMEGA 32u4 AU: n ohjaimeksi, koska se on yksinkertainen ja helppo ohjelmoida. Linjan seuraamiseen käytetyt anturit ovat kuusi QRE1113GR -tyyppistä optista anturia. Nämä ovat analogisia antureita. Koska käytämme nimettyä ATMEGAa, rajoitamme kuuteen anturiin, koska tässä sirussa on vain 6 analogista porttia.

Moottorimme ovat metallivaihteisia 6 V DC -moottoreita. Nämä ovat pieniä moottoreita, mutta riittävän tehokkaita tähän käyttöön. Nämä moottorit saavat voimansa H-sillasta, DRV8833PWP, käyttäen PWM: ää.

Tämä on Linefollowerin sydän. Muut tiedot selitetään alla.

Vaihe 1: Järjestelmän suunnittelu

Järjestelmän ja piirilevyn suunnittelussa käytin EAGLEa. Tämä on Autodeskin ilmainen ohjelmisto. On hieman oppimiskäyrä käyttää tätä ohjelmaa. Mutta se on hyvä ohjelmisto ja se on ilmainen:)

Aloitin tuomalla ATMEGA: n. On tärkeää tarkistaa tämän sirun tietolomake. Monet tämän sirun käyttämiseen tarvittavat komponentit on kuvattu tietolomakkeessa. Kun olen tuonut kaikki tarvittavat komponentit, aloin tuoda H-siltaa ja antureita. Jälleen on tärkeää tarkastella näitä tietolomakkeita tietääkseen, miten ne voidaan liittää mihin ATMEGA -nastat ja mitä komponentteja (vastuksia, kondensaattoreita …) ne tarvitsevat.

Lisäsin tiedoston, jossa oli kaikki käytetyt komponentit.

Vaihe 2: Piirilevyn suunnittelu

Piirilevyni on kaksipuolinen. Tämä helpottaa monenlaisten komponenttien sijoittamista pieneen jalanjälkeen.

Jälleen, tämän suunnittelu ei ole helppoa, kestää jonkin aikaa oppia käyttämään tätä ohjelmistoa, mutta youtubessa on paljon opetusvideoita, jotka auttavat sinua pääsemään alkuun.

Varmista, että ohjaimen tai komponentin jokainen nasta on kytketty johonkin ja että kaikilla poluilla on tarvittava leveys.

Vaihe 3: Piirilevyn tilaaminen

Viimeistellyillä malleilla olet valmis tilaamaan!

Ensin sinun on vietävä mallit gerber -tiedostoina.

Tilasin piirilevyt osoitteesta JLCPCB.com, jota voin suositella. Kohtuullinen hinta, nopea toimitus ja laadukkaat levyt.

Vaihe 4: Piirilevyn juottaminen

Kun olet vastaanottanut piirilevyt, voit alkaa juottaa kaikki sen komponentit.

Hyvä virtaus, lämpötilasäädetty juotosasema ja PCB -pidike ovat erittäin suositeltavia.

On hyviä youtube -videoita SMD -komponenttien juottamisesta (Louis Rossman on sankari tässä).

Vaihe 5: Vilkkuva käynnistyslatain

Kun piirilevy on onnistuneesti juotettu, on aika vilkuttaa käynnistyslatain ATMEGA -laitteeseesi.

Seuraa tätä linkkiä auttaaksesi sinua tässä:

Vaihe 6: Linjaseurantajan ohjelmointi

Käynnistyslataimen vilkkumisen jälkeen voit käyttää linjaseuraajaa Arduino IDE: ssä.

Kirjoitin alla olevan ohjelman linefollowerille.

Se käyttää PID -säädintä voidakseen seurata linjaa mahdollisimman hyvin.

Vaihe 7: PID -säätimen määrittäminen

PID -säätimen määrittämiseksi on määritettävä muutama arvo.

Kp: tämä on vahvistin, tämä säätelee nopeutta, jolla linjaseuraaja reagoi virheeseen. PID -säätimen määrittämiseksi on suositeltavaa päästä mahdollisimman lähelle vakaata järjestelmää määrittämällä vain Kp -arvo.

Ki: Tämä yhdistää virheen ja täten korjaa virheen aivan raa'asti. Kp: n konfiguroinnin jälkeen Ki voidaan konfiguroida, Kp: n on alennettava normaaliolosuhteissa voidakseen saada vakaan järjestelmän, johon on lisätty Ki.

Kd: Tämä erottaa virheet. Jos seuraaja värähtelee, Kd: tä on lisättävä, kunnes se lakkaa värähtelemästä.