Պարզ գծի հետևորդ Arduino- ի միջոցով. 5 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Arduino Line Follower ռոբոտ

Այս ձեռնարկում մենք կքննարկենք Arduino գծի հետևող ռոբոտի աշխատանքը, որը կհետեւի սև գծին սպիտակ ֆոնի վրա և ճիշտ շրջադարձ կկատարի, երբ այն հասնի իր ճանապարհի կորերին:

Arduino Line- ի հետևորդի բաղադրիչներ

1. Արդուինո
2. IR սենսոր (զանգվածի տվիչ կամ 2 անհատական տվիչ)
3. DC շարժիչ
4. LIPO մարտկոց
5. Robot Chasis
6. Arduino IDE

Արդուինո

Դուք բոլորդ գուցե ծանոթ եք Արդուինոյին. որն ամենաընդլայնված և արագ զարգացող էլեկտրոնային հարթակն է ՝ այդքան շատ միկրոկառավարիչների տախտակներով և ծրագրակազմով: Մեր հաջորդող ռոբոտի համար ես կօգտագործեմ Arduino UNO- ն, որն ամենից հաճախ օգտագործվող տախտակն է:

Arduino Nano- ն էլեկտրոնիկայի և կոդավորման հետ աշխատելու լավագույն տարբերակն է, եթե սա ձեր առաջին փորձն է Arduino հարթակի հետ: Այս նախագծի համար կարող եք օգտագործել ցանկացած Arduino տախտակ:

IR սենսոր

Ինչպես արդեն նշվեց, մեր ռոբոտին հաջորդող գիծը կհետեւի սև գծին `սպիտակ ֆոնի վրա: Այսպիսով, մեզ պետք է մի բան, որը «կտեսնի» գիծը և գծի հետևորդին կասի, որ հետևի գծին կամ շրջվի, եթե այն հեռանում է գծից: Այդ նպատակով մենք կօգտագործենք IR (ինֆրակարմիր) ցուցիչ:

Քայլ 1: Սկսենք PCB- ով

PCB- ի ձեռքբերում JLCPCB- ից

EasyEDA- ն ավելի հեշտ, բայց հզոր PCB նախագծման առցանց գործիք է, որը թույլ է տալիս էլեկտրոնիկայի ինժեներներին, հակերներին, մանկավարժներին, հոբբիստներին, արտադրողներին և սիրահարներին նախագծել և կիսել իրենց նախագծերի սխեմաները, ինչպես նաև PCB- ի դասավորությունը: Սա LCSC բաղադրիչների կատալոգի և JLCPCB PCB ծառայության ինտեգրված նախագծման գործիք է, որն օգնում է օգտվողներին ժամանակ խնայել `իրենց գաղափարներն իրական արտադրանք դարձնելու համար:

Պարզ ասած, PCB- ի դասավորությունը մի տեսակ քարտեզի է նման: Քարտեզ, որը միացնում է բոլոր բաղադրիչներն իրար ՝ օգտագործելով հաղորդիչ հետքեր: Հենց այս դիզայնն ենք մենք դրոշմում պղնձե ծածկված տախտակի վրա, որն այնուհետև վերածվում է PCB- ի: Surface Mount Technology- ը PCB- ների հավաքման տեխնիկան է ՝ բաղադրիչները տեղադրելով տախտակի մակերեսին: Ի տարբերություն բաղադրիչները անցքերի միջով տեղադրելու և դրանք մյուս կողմում զոդելու ավանդական եղանակի, SMT- ում բաղադրիչները տեղադրվում են տախտակի վրա, իսկ կապարները ՝ նույն կողմում:

Քայլ 2: Շղթան

Սկսելու համար նախ գնացեք EasyEDA կայք և ստեղծեք անվճար հաշիվ: Գնացեք «Խմբագիր» և ստեղծեք նոր նախագիծ: Առայժմ JLCPCB- ն ունի ձեր տրամադրության տակ 689 հիմնական բաղադրիչ և 30k+ ընդլայնված բաղադրիչներ: Տեսեք բաղադրիչների ամբողջական ցանկը այստեղ: Համոզվեք, որ այս ցուցակից բաղադրիչներն ավելացնում եք EasyEDA- ում սխեմաները գծելիս: Դուք նույնիսկ կարող եք որոնել բաղադրիչները և ստուգել դրա առկայությունը:

Այժմ դուք կարող եք ավարտել ձեր դասավորությունը ՝ օգտագործելով EasyEDA- ի ներկառուցված գործիքներ: Այժմ կարող եք ներբեռնել Gerber ֆայլը և օգտագործել այն JLCPCB- ից ձեր PCB- ն արտադրելու համար:

Gerber ֆայլը պարունակում է ձեր PCB- ի մասին տեղեկություններ, ինչպիսիք են `PCB- ի դասավորության տեղեկատվությունը, շերտերի մասին տեղեկությունները, տարածության մասին տեղեկությունները, մի քանիսը հետքերը: BOM ֆայլը կամ Bill Of Material- ը պարունակում է դասավորության բոլոր բաղադրիչների ցանկը: CPL ֆայլ (Component Placement List / Pick & Place File (PNP) ֆայլ), այն օգտագործվում է SMT հավաքման ավտոմատացված մեքենաների կողմից ՝ որոշելու, թե յուրաքանչյուր հատված որտեղ պետք է տեղակայված լինի գրատախտակին:

Քայլ 3: Պլանշետների պատվիրում

Գնացեք JLCPCBs կայք և կտտացրեք «Մեջբերել հիմա» և վերբեռնեք ձեր Gerber ֆայլը: Gerber ֆայլը վերբեռնվելուց հետո այն ձեզ ցույց կտա ձեր տպատախտակի նախադիտումը: Համոզվեք, որ սա ձեր ուզած տախտակի PCB դասավորությունն է: PCB- ի նախադիտման ներքևում դուք կտեսնեք այնքան շատ տարբերակներ, ինչպիսիք են PCB քանակը, հյուսվածքը, հաստությունը, գույնը և այլն: Ընտրեք այն ամենը, ինչ ձեզ անհրաժեշտ է:

Կտտացրեք «Հավաքեք ձեր PCB տախտակները»:

Այժմ դուք պետք է վերբեռնեք BOM և CPL ֆայլերը, որոնք մենք ներբեռնել էինք ավելի վաղ: Ընտրեք բոլոր այն բաղադրիչները, որոնք ցանկանում եք, որ JLCPCB- ը հավաքվի ձեր PCB- ում: Պարզապես կտտացրեք հաստատման վանդակին ՝ բաղադրիչներն ընտրելու համար:

Այս էջում կարող եք վերանայել ձեր պատվերը: Կարող եք ստուգել դասավորությունը, տեսնել բոլոր բաղադրիչները և եթե որևէ խնդիր կա, կարող եք սեղմել «Հետ գնալ» ՝ ձեր պատվերը խմբագրելու համար:

Ամեն ինչ անելուց հետո կտտացրեք «Պահել զամբյուղում»: Հաջորդ էջում կարող եք ընտրել առաքման և վճարման տարբերակ և ապահով դուրս գալ: Վճարելու համար կարող եք օգտագործել Paypal կամ վարկ/դեբետային քարտ:

PCB- ն կարտադրվի և կառաքվի օրերի ընթացքում և նշված ժամկետում կհասցվի ձեր շեմին:

Քայլ 4: Ռոբոտի հավաքում

Այժմ եկեք սկսենք կառուցել մեր Arduino գծի հետևորդի ռոբոտը: Այստեղ մենք պատրաստվում ենք կառուցել 4 անիվի ռոբոտ, որի երկու կողմերում (առջևում) միացված են 2 DC շարժիչներ, իսկ հետևի երկու անիվները: Ինչպես արդեն նշվել էր, մենք կօգտագործենք Arduino UNO- ի տախտակը ՝ տվիչներից մուտքագրելու, դրանք մշակելու և ազդանշաններ ուղարկելու L293D շարժիչ IC- ին ՝ Line Following Robot Arduino- ի DC շարժիչով շարժիչով վարելու համար:

Ստորև կարող եք ամրացնել L293D IC- ի դիագրամը: Ինչպես տեսնում եք, այն ունի երկու կապում լարման մուտքագրման համար: Դրանցից մեկը IC- ի ներքին միացումն սնուցելու համար է, իսկ մյուսը `շարժիչը վարելու համար:

Պին 8 - Շարժիչները քշելը - 4,5 Վ -ից 33 Վ Պին 16 - IC- ի գործարկումը 5 Վ Եթե պատահաբար շրջեք այս կապը պատահաբար, կարող եք այրել չիպը: Այս IC- ն ունի երկու H Bridge սխեմաներ, ուստի այն ի վիճակի է միաժամանակ վերահսկել երկու շարժիչ առանձին: Այս IC- ի մի կողմը վերահսկում է մեկ շարժիչը, իսկ մյուս կողմը `երկրորդ շարժիչը: Շարժիչի աշխատանքի համար այդ կողմի Enable pin- ը պետք է լինի High:

Միացման քորոցները կարող են օգտագործվել նաև PWM (Pulse Width Modulation) շարժիչի արագությունը վերահսկելու համար: Եթե ցանկանում եք ավելին իմանալ L293D- ի և H-Bridge- ի աշխատանքի մասին, հետևեք ստորև բերված հղմանը: Կտտացրեք այստեղ ՝ H Bridge Motor Driver- ի աշխատանքը սովորելու համար: Այսպիսով, մենք ունենք երկու անիվ:

Ինչպե՞ս է այս գծի հետևորդը գնում առաջ, հետ, ձախ կամ աջ:

Տրամաբանությունը բավականին պարզ է: Երբ երկու շարժիչներն էլ պտտվում են նույն ուղղությամբ (ժամացույցի իմաստով կամ հակառակը), arduino գծի հետևորդը կշարժվի առաջ կամ հետ: Եթե երկուսն էլ շարժվում են հակառակ ուղղությամբ, ապա ռոբոտին հաջորդող տողը կշրջվի ձախ կամ աջ:

Դուք կստանաք կապի ամբողջական դիագրամ այստեղ -> Line Follower Complete Tutorial

Քայլ 5: Կոդի վերբեռնում և առաջին գործարկում

Կոդը իսկապես հեշտ է հասկանալ, և եթե ծածկագրերի վերաբերյալ որևէ հարց ունեք, ազատ զգացեք հարցրեք այն մեկնաբանություններում կամ մեր համայնքում: Այստեղից կստանաք ամբողջական ծածկագիր:

Վերբեռնեք ծածկագիրը, միացրեք այն և տեղադրեք ձեր Arduino Line Follower Robot- ը սև գծի մեջ և տեսեք ռոբոտին գործողության մեջ:

Զվարճացա՞ք: Հաջորդ գլխում ես ձեզ ցույց կտամ, թե ինչպես ներառել PID ալգորիթմը մեր Arduino Line Follower- ում `մեր ռոբոտը ավելի հարթ և արագ դարձնելու համար` վերահսկելով շարժիչի արագությունը: Բաժանորդագրվեք RootSaid- ին ավելի հիանալի նախագծերի համար: