Hogyan készítsünk vonalkövetőt az Arduino használatával: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Kövesse a szerző további információit:

Névjegy: Nézze meg YouTube -csatornámat, hasonló projektekért. További információ a mini -projektekről »

Ha még csak most kezdi használni a robotikát, akkor a kezdők egyik első projektje egy vonalkövető. Ez egy különleges játékautó, amely olyan vonalon halad, amely általában fekete színű és ellentétes a háttérrel.

Lássunk neki.

1. lépés: Videó

Mellékelt átfogó videó. Kérem nézze meg.

2. lépés: Főbb blokkok

A vonalkövetőt négy nagy blokkra oszthatjuk. IR-fotodiódás érzékelők, motorvezérlő, arduino nano/code és játékkocsi alváz, műanyag kerekekkel és 6 V egyenáramú motorokkal. Nézzük meg egyenként ezeket a blokkokat.

3. lépés: IR-fotodióda modul (1 /3 rész)

Az IR-fotodióda-érzékelő feladata, hogy érzékelje, nincs-e alatta fekete vonal. Az IR LED által kibocsátott IR -fény visszapattan az alatta lévő felületről, hogy fotodióda rögzítse. A fotodiódán keresztül érkező áram arányos a kapott fotonokkal, és a fizika azt mondja, hogy a fekete szín elnyeli az infravörös sugárzást, ezért ha van egy fekete vonalunk a fotodióda alatt, kevesebb fotont kap, ami kisebb áramot eredményez, mint ha fényvisszaverő felülete lenne, mint a fehér alatta.

Ezt az áramjelet feszültségjellé alakítjuk, amelyet az arduino a DigitalRead segítségével olvashat a következő lépésben.

4. lépés: IR-fotodióda modul (2 /3 rész)

A fotodióda áramát 10 KOhm ellenálláson vezetik át, hogy arányos feszültségcsökkenést hozzunk létre, nevezzük Vphoto -nak. Ha alatta fehér felület van, akkor a fotodióda árama megnő, és így a Vphoto, a fekete felszínnél viszont mindkettő csökken. A Vphoto csatlakoztatva van az LM741 opamp Non Inverting termináljához. Ebben a konfigurációban, ha a feszültség a nem invertáló terminálon (+) nagyobb, mint az invertáló kapocs (-) feszültsége, akkor az opamp kimenete HIGH és LOW értékre van állítva. Óvatosan beállítottuk az invertáló csap feszültségét, hogy a potenciométer segítségével a feszültség leolvasása között legyen a fehér és a fekete szín. Ennek során az áramkör kimenete magas a fehér és alacsony a fekete szín esetén, ami tökéletes az arduino olvasásához.

A jobb megértés érdekében a mellékelt képeket a fenti leírás sorrendjében címkéztem.

5. lépés: IR-fotodióda modul (3 /3-os rész)

Csak egy IR-fotodiódás érzékelő nem elegendő vonalkövető létrehozásához, mivel nem fogjuk tudni a kilépési irányt a motorok használatának kompenzálására. Ezért olyan érzékelőmodult használtam, amely 6 IR-fotodiódás áramkört tartalmaz a mellékelt képen. 6 Az IR-fotodiódák 3 klaszterként helyezkednek el egy 2-es párban. Ha a középső klaszter feketét, a másik kettő pedig fehéret olvas, akkor tovább léphetünk. Ha a bal oldali klaszter feketén olvasható, akkor a követőt balra kell fordítanunk, hogy a követőt nyomon tudjuk követni. Ugyanez vonatkozik a jobb oldali fürtre is.

6. lépés: Motorvezérlő

A követő mozgatásához két 6V egyenáramú motort használok, amelyeket az L293D motorvezérlő vezérli. Ha a motor a mellékelt 4. képen kiemelt módon van csatlakoztatva, a beállítás engedélyezése és az 1A csap magasra, valamint a 2A csap alacsonyra mozgatja a motort egy irányba. Ahhoz, hogy más irányba mozdítsuk el, ki kell cserélnünk a 2A és 1A csap állapotát. Nincs szükségünk kétirányú pillanatra, mivel a követők mindig előre lépnek. Balra forduláshoz letiltjuk a bal oldali motort, miközben a jobb motor jár, és fordítva.

7. lépés: Arduino Nano és kód

A 16 MHz -en futó 5 V -os arduino nano eldönti, hogy a követőnek jobbra vagy balra kell fordulnia. A döntéseket az IR-fotodiódás érzékelő tömb leolvasásával vizsgáljuk. A csatolt arduino kód szabályozza a követők mozgását. A következő bekezdés az arduino kód felülnézetét mutatja.

Kezdetben 6 érzékelőt és 4 motorcsapot jelentünk be. A beállítás során a motorcsapokat kimenetre állítjuk, mivel az alapértelmezett mód a bemenet. A ciklusban először az összes érzékelő csapját olvassuk, ezt követően az if-else utasítások láncolata határozza meg a követő mozgását. Egyes állítások segítenek abban, hogy előrelépjen. Egyes állítások segítenek megállítani, mások pedig balra vagy jobbra.

Nézze át a kódot, és tudassa velem, ha bármilyen probléma merül fel.

8. lépés: Vázlatos és FINISH

Végül mindent összeállítottunk a mellékelt vázlat szerint, kevés vezeték és kenyértábla segítségével. Tehát itt van, egy sor játékkocsi.

Köszönöm, hogy elolvasta.

Remélem láthatod a követőid képét a megjegyzésekben.