Līnijas sekotāja robots: 11 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Es izveidoju līnijas sekotāju robotu ar PIC16F84A mikroprocesoru, kas aprīkots ar 4 IR sensoriem. Šis robots var darboties pa melnbaltām līnijām.

1. solis: pirmais solis

Pirms visa, kas jums jāzina, kā izgatavot iespiedshēmas plates un kā pielodēt komponentus. Jums arī jāzina, kā programmēt PIC16F84A IC. Šeit ir saites uz labiem norādījumiem par PCB izgatavošanu un lodēšanu:

• (Galvenokārt) viegla PCB ražošana
• Kā lodēt

2. darbība. Nepieciešamās lietas

Lai izveidotu šo robotu, jums ir nepieciešamas šādas lietas:

• Daži vara dēļi
• Iespiestas shēmas
• Ieraudzīja
• Smilšpapīrs
• Dzelzs
• Plātņu skābe
• 1 mm urbis
• Lodēšanas eļļa
• Lodēšanas stieple
• Lodāmurs
• Stiepļu griezējs
• Kāds vads
• 2x plastmasas riteņi
• 1x sfērisks priekšējais ritenis
• Līme

Shēmu plates sastāvdaļas:

• 4 AA bateriju turētājs
• U1 = PIC16F84A mikrokontrolleris + ligzda
• U2 = 7805 = 5V sprieguma regulators
• U3 = LM324 salīdzinātājs
• U4 = L298 motora vadītājs + alumīnija radiators
• XT = 4MHz kristāls
• C1 = C2 = 22pF keramikas kondensatori
• C3 = 100uF elektrolītu kondensators
• C4 = C5 = 100nF keramikas kondensatori (104)
• D = 8 x 1N4148 diodes
• R1 = 4,7K rezistors
• R2 = R3 = 10K rezistori
• R4 = R5 = R6 = R7 = 1K rezistori
• R8 = 10K rezistors
• R9 = 1K rezistors
• R10 = R11 = 47K Rezistori
• R12 = R13 = R14 = R15 = 100 omi rezistori
• R16 = R17 = R18 = R19 = 10K rezistori
• RP = LP = MP = FP = 10K potenciometri
• L motors = R motors = 60 apgr./min MiniMotors ar pārnesumkārbu (6V)
• R sensors = L sensors = M sensors = F sensors = TCRT5000 infrasarkanie sensori
• ModeLED = LBLED = RBLED = Mazas sarkanas gaismas diodes
• LFLED = RFLED = mazas zaļas gaismas diodes
• Režīms = Pa kreisi = Pa labi = Mazas pogas
• SW = Pārslēgšanas slēdzis = Ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis
• J = džemperis = stieples gabals

3. darbība: shēmu plākšņu izgatavošana

Ar lāzera printeri izdrukājiet shēmas uz spīdīga papīra. Izgrieziet vara plāksnes, notīriet tās ar smilšpapīru un uzlieciet uz tām iespiedshēmas. Pēc karstā gludekļa nospiešanas uz dēļiem noņemiet papīrus un iemērciet dēļus skābē, pagaidiet, līdz pazūd redzamais varš. Nomazgājiet dēļus, izurbiet caurumus un notīriet tos ar smilšpapīru.

* Man ir tikai simboliska robota shēma, kuru varat redzēt šeit.

4. solis: lodēšanas komponenti

Lodējiet visas detaļas uz dēļiem. Uzmanieties no pareizā sastāvdaļu virziena. Izmantojiet kontaktligzdu PIC16F84A IC. Lodēt motorus un akumulatora turētāju apakšējā paneļa aizmugurē un aplikt dažus papīra gabalus ap motoriem, lai izvairītos no negaidītiem kontaktiem ķēdē. Lodēt C4 un C5 tieši uz motoriem. Ielieciet papīra gabalu starp potenciometru kājām, lai izvairītos no saskares.

5. solis: lodēšana kopā

Savienojiet termināļus ar tādu pašu nosaukumu uz dēļiem kopā ar kādu vadu gabalu (varat izmantot citu sastāvdaļu papildu kājas). Lodējiet aizmugurējo dēli uz augšējo dēli. Lodējiet priekšējo dēli pie augšējās plāksnes. Salieciet vadus un uzlieciet trīs plāksnes uz akumulatora turētāja un lodējiet priekšējo un aizmugurējo dēli pie apakšējā paneļa (izmantojiet dažus garus elastīgus vadus, lai saskartos ar aizmugures un apakšējās plāksnes spailēm). Pievienojiet augšējā paneļa + spaili akumulatora turētājiem + polim.

6. solis: riteņi

Pievienojiet motoriem 2 plastmasas riteņus un pārklājiet tos ar gumijas joslu. Piestipriniet riteni pie aizmugurējā dēļa robota priekšā ar kādu līmi, es kā priekšējo riteni izmantoju mirušu LED, bet tas liek robotam kustēties lēni, un es iesaku izmantot sfērisku riteni. Pārklājiet pārnesumkārbas ar plānas plastmasas loksnēm.

7. solis: robota programmēšana

Lejupielādējiet robotu programmu (Code.hex) un ieprogrammējiet PIC16F84A IC. Iestatiet konfigurācijas vārdu uz 0x3FF2. Kodu raksta un apkopo "PIC Basic PRO".

8. solis: RUN

Ievietojiet 4 AA baterijas bateriju turētājā, izveidojiet ceļu un ieslēdziet robotu. Ja robots nedarbojas, rūpīgi pārbaudiet lodēšanu. Tagad jums ir jāpielāgo potenciometri robotam, lai tas varētu noteikt melnbaltos laukumus. Pagrieziet visus potenciometrus kreisajā pozīcijā, pēc tam pagrieziet atpakaļ par aptuveni 90 grādiem pa labi. Turiet robotu pie līnijas, pārvietojiet to virs pagrieziena, ja motora stāvoklis nemainās, mainās potenciometru vērtība. Tagad nolieciet robotu uz ceļa, lai tam sekotu.

9. solis: pielāgota kustība

Jūs varat definēt pielāgotu robota kustību, nospiežot režīma pogu. Kad režīma gaismas diode ir izslēgta, robots ir noklusējuma stāvoklī. Pēc režīma pogas nospiešanas iedegas režīma gaismas diode, tagad jūs varat turēt robotu dažādos stāvokļos un mainīt pogu stāvokli atkarībā no to noklusējuma stāvokļa ar kreiso un labo pogu. Pēc režīma pogas atkārtotas nospiešanas režīma gaismas diode sāk mirgot, tagad jūs varat turēt robotu dažādos stāvokļos un mainīt motora stāvokli atkarībā no sensoru vērtībām, izmantojot kreiso un labo pogu. Lai pārslēgtos uz noklusējuma stāvokli, vēlreiz nospiediet režīma pogu. Motoriem ir četri stāvokļi:

1. Noklusējuma stāvoklis
2. Uz priekšu (zaļā gaismas diode deg)
3. Atpakaļ (sarkanā gaismas diode deg)
4. Apturēt (iedegas gan zaļās, gan sarkanās gaismas diodes)

10. darbība. Kā tas darbojas?

Šim robotam ir 4 IR sensori, kas skenē ceļu. Ja labajiem un kreisajiem sensoriem ir vienādas vērtības un to vērtības atšķiras no vidējiem vai priekšējiem sensoriem, robots atrodas uz līnijas un dzinēji darbojas uz priekšu. Pretējā gadījumā robots ir ārpus rindas, tāpēc robots turpina kustēties, līdz mainās viena no sānu sensoru vērtība, tad tas pagriežas virzienā, kurā mainījās tā sensora vērtība. Jūs varat izlasīt programmas avota kodu (Code.bas), lai to labāk izprastu.

11. solis: tas, ko jūs izveidojāt

Utkarsh Verma izgatavoja to pašu robotu ar dažām izmaiņām, viņš kopīgoja savu projektu vietnē https://github.com/TheProtoElectricEffect/LineFollower. Pirms sava robota izgatavošanas iesaku pārskatīt viņa darbu. Utkarsh, paldies, ka dalījāties ar savu projektu.