DIY Linefollower PCB: 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

В тази инструкция ще ви покажа как проектирах и създадох моята първа линейна печатна платка.

Linefollower ще трябва да се движи около паркула по -горе със скорост от около 0,7 m/s.

За проекта избрах ATMEGA 32u4 AU като контролер поради неговата простота и лекота да го програмирате. Сензорите, използвани за проследяване на линията, са 6 оптични сензора от типа QRE1113GR. Това са аналогови сензори. Тъй като използваме име ATMEGA, ние сме ограничени до 6 сензора, тъй като този чип има само 6 аналогови порта.

Нашите двигатели са двигатели с постоянен ток 6V DC. Това са малки двигатели, но са достатъчно мощни за тази употреба. Тези двигатели ще се задвижват от H-Bridge, DRV8833PWP, използвайки PWM.

Това е сърцето на нашия Linefollower. Други подробности ще бъдат обяснени по -долу.

Стъпка 1: Проектиране на схемата

За да проектирам схемата и печатната платка, използвах EAGLE. Това е безплатен софтуер на Autodesk. Използването на тази програма е малко крива на обучение. Но това е добър софтуер и е БЕЗПЛАТЕН:)

Започнах с импортирането на ATMEGA. Важно е да проверите листа с данни на този чип. Много компоненти, необходими за използването на този чип, са описани в листа с данни. След като импортирах всички необходими компоненти, започнах да импортирам H-моста и сензорите. Отново е важно да проверите тези листа с данни, за да знаете как да ги свържете към кои щифтове на ATMEGA и какви компоненти (резистори, кондензатори …) се нуждаят.

Добавих файла с всички използвани компоненти.

Стъпка 2: Проектиране на печатни платки

Моята печатна платка е двустранна. Това улеснява поставянето на голямо разнообразие от компоненти върху малък отпечатък.

Отново, проектирането на това не е лесно, отнема време да се научите да използвате този софтуер, но има много образователни видеоклипове в youtube, които да ви помогнат да започнете.

Уверете се, че всеки щифт на контролера или компонент е свързан към нещо и че всеки път има необходимата ширина.

Стъпка 3: Поръчайте печатната платка

С готовите дизайни сте готови да поръчате!

Първо ще трябва да експортирате дизайна като гербер файлове.

Поръчах моите печатни платки на JLCPCB.com, което силно препоръчвам. Справедливи цени, бърза доставка и висококачествени дъски.

Стъпка 4: Запояване на вашата печатна платка

След получаване на платките, можете да започнете да запоявате всички компоненти върху нея.

Силно се препоръчват добър поток, регулираща тяхната температура спойка и държач за печатни платки.

Има добри видеоклипове в YouTube за това как да запоявате SMD компоненти (Луис Росман е герой в това).

Стъпка 5: Мигащ Bootloader

След успешното запояване на печатната платка е време да прехвърлите буутлоудъра към вашия ATMEGA.

Следвайте тази връзка, за да ви помогнем в това:

Стъпка 6: Програмиране на Linefollower

След като мигате буутлоудъра, ще имате достъп до linefollower в Arduino IDE.

Написах програмата по -долу за linefollower.

Той използва PID контролер, за да може да следва линията възможно най -добре.

Стъпка 7: Конфигуриране на PID контролера

За да конфигурирате PID контролера, трябва да настроите няколко стойности.

Kp: това е усилването, това регулира скоростта, с която linefollower реагира на грешка. За да конфигурирате PID контролера, се препоръчва да се приближите възможно най -близо до стабилна система, като конфигурирате само стойността на Kp.

Ki: Това интегрира грешката и с това ще коригира грешката доста брутално. След конфигуриране на Kp, Ki може да бъде конфигуриран, Kp ще трябва да се понижи при нормални условия, за да може да има стабилна система с добавен Ki.

Kd: Това различава грешките. Ако последователят на линиите се колебае, Kd ще трябва да се увеличава, докато спре да се колебае.