Kuinka tehdä linjanseuraaja Arduinolla: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Lisää kirjoittajalta:

Tietoja: Katso YouTube -kanavani vastaavia projekteja varten. Lisätietoja mini -projekteista »

Jos aloitat robotiikan käytön, yksi aloittelijan ensimmäisistä projekteista sisältää linjan seuraajan. Se on erityinen leluauto, jolla on ominaisuus ajaa linjaa pitkin, joka yleensä on väriltään musta ja taustasta poiketen.

Aloitetaan.

Vaihe 1: Video

Liitteenä kattava video. Katso, ole hyvä.

Vaihe 2: Päälohkot

Voimme jakaa linjan seuraajan neljään päälohkoon. IR-fotodiodianturit, moottoriajuri, arduino nano/code ja leluauton runko sekä muovipyörät ja 6 V DC -moottorit. Katsotaanpa näitä lohkoja yksi kerrallaan.

Vaihe 3: IR-fotodiodimoduuli (osa 1/3)

IR-fotodiodisensorin tehtävä linjanseurannassa on tunnistaa, onko sen alla musta viiva. IR -LEDin lähettämä IR -valo palaa takaisin alla olevasta pinnasta fotodiodin siepattavaksi. Valodiodin kautta kulkeva virta on verrannollinen vastaanottamiinsa fotoneihin, ja fysiikka sanoo, että musta väri absorboi infrapunasäteilyä, joten jos meillä on musta viiva fotodiodin alla, se vastaanottaa vähemmän fotoneja, mikä johtaa pienempään virtaan verrattuna siihen, jos sen alla olisi heijastava pinta, kuten valkoinen.

Muunnamme tämän nykyisen signaalin jännitesignaaliksi, jonka arduino voi lukea DigitalReadin avulla seuraavassa vaiheessa.

Vaihe 4: IR-fotodiodimoduuli (osa 2/3)

Valodiodin virta johdetaan 10 Kohmin vastuksen läpi suhteellisen jännitehäviön luomiseksi, kutsumme sitä Vphotoksi. Jos alla on valkoista pintaa, fotodiodin virta nousee ja siten Vphoto, toisaalta mustan pinnan osalta, molemmat vähenevät. Vphoto on kytketty LM741 -opampin ei -kääntävään päätelaitteeseen. Tässä kokoonpanossa, jos jännite ei-invertoivassa liittimessä (+) on suurempi kuin invertointiliittimen (-) jännite, opampin lähtö on asetettu HIGH ja LOW toisinpäin. Asetimme käänteisen tapin jännitteen huolellisesti potentiometrin avulla jännitteen lukemien väliin valkoiselle ja mustalle värille. Kun tämä tehdään, tämän piirin lähtö on korkea valkoiselle ja alhainen mustalle värille, mikä on täydellinen arduinolle lukemiseen.

Olen merkinnyt liitteenä olevat kuvat yllä olevan kuvauksen järjestyksessä paremman ymmärryksen vuoksi.

Vaihe 5: IR-fotodiodimoduuli (osa 3/3)

Vain yksi IR-fotodiodi-anturi ei riitä linjanseurannan luomiseen, koska emme tiedä poistumissuuntaa kompensoimaan moottorien käyttöä. Siksi käytin anturimoduulia, joka sisälsi 6 IR-fotodiodipiiriä ja joka on esitetty liitteenä olevassa kuvassa. 6 IR-fotodiodia on sijoitettu 3 parina 2: een pariin. Jos keskiryhmä lukee mustaa ja kaksi muuta valkoista, voimme jatkaa eteenpäin. Jos vasen klusteri lukee mustaa, meidän on käännettävä seuraajaa vasemmalle, jotta seuraaja pysyy oikealla tiellä. Sama koskee oikeaa klusteria.

Vaihe 6: Moottorin ohjain

Seuraajan siirtämiseen käytän kahta 6V DC -moottoria, joita ohjataan L293D -moottorinohjaimella. Jos moottori on liitetty kuvan osoittamalla tavalla, kuten liitteenä olevassa kuvassa 4 on korostettu, asetus käyttöön ja 1A -nasta korkealle sekä 2A -nasta matalalle liikuttaa moottoria yhteen suuntaan. Jotta sitä voidaan siirtää toiseen suuntaan, meidän on vaihdettava 2A- ja 1A -nastojen tila. Emme tarvitse kaksisuuntaista hetkeä, koska seuraaja kulkee aina eteenpäin. Käänny vasemmalle poistamalla vasen moottori käytöstä, kun oikea moottori on käynnissä ja päinvastoin.

Vaihe 7: Arduino Nano ja koodi

16 VHz: n 5 V: n arduino -nano päättää, tarvitseeko seuraajan kääntyä oikealle vai vasemmalle. Päätökset tehdään tarkastelemalla IR-fotodiodi-anturiryhmän lukemaa. Liitetty arduino -koodi ohjaa seuraajien liikettä. Seuraava kappale antaa ylhäältä näkymän arduino -koodista.

Ilmoitamme aluksi 6 anturia ja 4 moottorin nastaa. Asetuksissa asetamme moottorin nastat lähtöön oletustilaksi. Silmukassa luemme ensin kaikki anturin nastat, minkä jälkeen seuraa ketju if-else-lausekkeita, jotka päättävät seuraajan liikkeen. Jotkut lausunnot auttavat sitä eteenpäin. Jotkut lausunnot auttavat sitä pysähtymään ja jotkut sallivat sen mennä joko vasemmalle tai oikealle.

Käy läpi koodi ja kerro minulle, jos kohtaat ongelmia.

Vaihe 8: Kaavio ja VIIMEISTELY

Lopulta kaikki koottiin yhteen liitetyn kaavion mukaan käyttämällä muutamia johtoja ja leipälevyä. Joten siinä se on, linja leluauton perässä.

Kiitos lukemisesta.

Toivottavasti näet rivisi seuraajan kuvan kommenteissa.