Прост последовател на линия, използващ Arduino: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Arduino Line Follower Robot

В този урок ще обсъдим работата на следващия робот на Arduino, който ще следва черна линия на бял фон и ще поеме правилния завой, когато достигне криви по пътя си.

Компоненти на Arduino Line Follower

1. Arduino
2. IR сензор (сензор за масив или 2 отделни сензора)
3. DC мотор
4. LIPO батерия
5. Робот Chasis
6. Arduino IDE

Arduino

Може би всички сте запознати с Arduino; която е най -широко използваната и бързо развиваща се електронна платформа с толкова много микроконтролерни платки и софтуер. За нашия робот, следващ линията, ще използвам Arduino UNO, която е най -често използваната платка.

Arduino Nano е най -добрият вариант да започнете с електрониката и кодирането, ако това е първият ви опит с Arduino Platform. Можете да използвате всеки Arduino Board за този проект.

IR сензор

Както бе споменато по -рано, нашият робот след линия ще следва черна линия на бял фон. Така че имаме нужда от нещо, което ще „види“линията и ще каже на последователя на линията да следва линията или да се обърне, ако тя се отдалечава от линията. За тази цел ще използваме IR (инфрачервен) сензор.

Стъпка 1: Първи стъпки с печатни платки

Получаване на печатни платки от JLCPCB

EasyEDA е по -лесен, но мощен онлайн инструмент за проектиране на печатни платки, който позволява на инженерите по електроника, хакери, преподаватели, любители, създатели и ентусиасти да проектират и споделят схемите на своите проекти, както и оформлението на печатни платки. Това е интегриран каталог на компоненти на LCSC и услуга за печатни платки JLCPCB, която помага на потребителите да спестят време, за да превърнат идеите си в истински продукти.

Просто казано, оформлението на печатни платки е нещо като карта. Карта, която свързва всички компоненти помежду си с помощта на проводящи писти. Именно този дизайн отпечатваме върху медна облицована дъска, която след това се разработва до печатна платка. Технологията за повърхностен монтаж е техниката за сглобяване на печатни платки чрез монтиране на компонентите върху повърхността на дъската. За разлика от традиционния метод за поставяне на компонентите през отвори и запояването им от другата страна, в SMT компонентите се поставят върху дъската, а проводниците се запояват от същата страна.

Стъпка 2: Веригата

За да започнете, първо отидете на уебсайта на EasyEDA и създайте безплатен акаунт. Отидете в „Редактор“и създайте нов проект. Засега JLCPCB разполага с 689 основни компонента и 30 000+ разширени компонента. Вижте пълния списък на компонентите тук. Уверете се, че сте добавили компонентите от този списък, докато рисувате схемите в EasyEDA. Можете дори да потърсите компонентите и да проверите наличността им.

Сега можете да направите оформлението си с помощта на вградени инструменти в EasyEDA. Вече можете да изтеглите файла Gerber и да го използвате за производство на вашата печатна платка от JLCPCB.

Gerber File съдържа информация за вашата печатна платка, като информация за оформлението на печатни платки, информация за слоя, информация за разстояния, песни, за да назовем само няколко. BOM файл или списък на материалите съдържа списък на всички компоненти в оформлението. CPL файл (Component Placement List / Pick & Place File (PNP) file), той се използва от автоматизирани машини за сглобяване на SMT за определяне къде всяка част трябва да се намира на дъската.

Стъпка 3: Поръчайте печатната платка

Отидете на уебсайта на JLCPCBs и кликнете върху „Цитат сега“и качете вашия Gerber файл. След като файлът Gerber бъде качен, той ще ви покаже визуализация на вашата платка. Уверете се, че това е оформлението на печатната платка на желаната от вас платка. Под визуализацията на печатната платка ще видите толкова много опции като количество печатна платка, текстура, дебелина, цвят и т.н. Изберете всичко, което ви е необходимо.

Щракнете върху „Сглобете вашите печатни платки“.

Сега ще трябва да качите BOM и CPL файла, който сме изтеглили по -рано. Изберете всички компоненти, които искате JLCPCB да сглоби във вашата печатна платка. Просто щракнете върху полето за потвърждение, за да изберете компонентите.

На тази страница можете да прегледате поръчката си. Можете да проверите оформлението, да видите всички компоненти и ако има проблем, можете да кликнете върху „Назад“, за да редактирате поръчката си.

След като всичко е готово, кликнете върху „Запазване в кошницата“. На следващата страница можете да изберете опция за доставка и плащане и да се проверите сигурно. Можете да използвате Paypal или кредитна/дебитна карта за плащане.

ПХБ ще бъде произведена и изпратена в рамките на дни и ще бъде доставена до прага ви в рамките на посочения период от време.

Стъпка 4: Сглобяване на робота

Сега нека започнем да изграждаме робота на нашия последовател на Arduino Line. Тук ще изградим 4 -колесен робот, с 2 DC двигателя, свързани от двете страни (отпред) и две манекенки от задната страна. Както споменахме по -рано, ще използваме дъската на Arduino UNO, за да получаваме вход от сензорите, да ги обработваме и да изпращаме сигнали към микросхемата на драйвера на двигателя L293D, за да задвижваме двигателя на DC двигателя на Line Follow Robot Arduino.

L293D По -долу можете да извадите диаграма на L293D IC. Както можете да видите, той има два пина за входно напрежение. Единият от тях е за захранване на вътрешната верига на ИС, а другият за задвижване на двигателя.

Pin 8 - Задвижване на двигателите - 4,5 V до 33 V Pin 16 - Работа на IC - 5V Ако случайно обърнете тази връзка, може да изгорите чипа. Тази интегрална схема има две вериги H Bridge и е в състояние да управлява два двигателя поотделно едновременно. Едната страна на тази интегрална схема управлява един двигател, а другата страна контролира втория двигател. За да работи моторът, щифтът за активиране на тази страна трябва да е висок.

Разрешаващите щифтове могат да се използват и за контрол на скоростта на двигателя с помощта на PWM (Pulse Width Modulation). Ако искате да научите повече за L293D и работата на H-Bridge, следвайте връзката по-долу. Щракнете тук, за да научите работата на шофьор на мост H, така че имаме две колела.

Как този последовател на линия върви напред, назад, наляво или надясно?

Логиката е доста проста. Когато и двата двигателя се въртят в една и съща посока (по часовников или по часовников път), последователят на линията arduino ще се движи напред или назад. Ако и двете се движат в противоположна посока, линията след робота ще завие наляво или надясно.

Тук ще получите пълна диаграма на свързване -> Пълен урок за последовател на линия

Стъпка 5: Качване на код и първо стартиране

Кодът е наистина лесен за разбиране и ако имате въпроси относно кодовете, не се колебайте да го попитате в коментарите или в нашата общност. От тук ще получите пълен код.

Качете кода, включете се и поставете вашия Arduino Line Follower Robot в черна линия и вижте робота в действие.

Беше забавно? В следващата глава ще ви покажа как да включите PID алгоритъма в нашия Arduino Line Follower, за да направите нашия робот по -плавен и бърз, като контролира скоростта на двигателя. Абонирайте се за RootSaid за още страхотни проекти.