Enkel linje følger ved hjælp af Arduino: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Arduino Line Follower Robot

I denne vejledning vil vi diskutere arbejdet med en Arduino -linje efter robot, der vil følge en sort linje i hvid baggrund og tage den korrekte sving, når den når kurver i sin vej.

Arduino Line Følgerkomponenter

1. Arduino
2. IR -sensor (array -sensor eller 2 individuelle sensorer)
3. DC motor
4. LIPO batteri
5. Robot Chasis
6. Arduino IDE

Arduino

I kender måske alle til Arduino; som er den mest udbredte og hurtigt udviklede elektroniske platform med så mange mikrokontrollerkort og software. Til vores linje efter robot vil jeg bruge Arduino UNO, som er det mest almindeligt anvendte bord.

Arduino Nano er den bedste mulighed for at komme i gang med elektronik og kodning, hvis dette er din første oplevelse med Arduino Platform. Du kan bruge ethvert Arduino Board til dette projekt.

IR -sensor

Som tidligere nævnt følger vores linje efter robot en sort linje på en hvid baggrund. Så vi har brug for noget, der vil 'se' linjen og fortælle linjefolgeren at følge linjen eller vende om, hvis den går væk fra linjen. Til dette formål bruger vi en IR (infrarød) sensor.

Trin 1: Kom godt i gang med printkort

Hent PCB fra JLCPCB

EasyEDA er et lettere, men kraftfuldt online PCB -designværktøj, der giver elektronikingeniører, hackere, undervisere, hobbyfolk, producenter og entusiaster mulighed for at designe og dele deres projekters skemaer samt PCB -layout. Dette er et designværktøj integreret LCSC -komponentkatalog og JLCPCB PCB -service, der hjælper brugerne med at spare tid til at gøre deres ideer til rigtige produkter.

Kort sagt er PCB -layout lidt som et kort. Et kort, der forbinder alle komponenter til hinanden ved hjælp af ledende spor. Det er dette design, vi præger på et kobberbeklædt bræt, som derefter udvikles til et printkort. Surface Mount Technology er teknikken til montering af printkort ved at montere komponenterne på overfladen af brættet. I modsætning til den traditionelle metode til at placere komponenterne gennem huller og lodde dem på den anden side, i SMT, placeres komponenterne over brættet, og ledningerne loddes på samme side.

Trin 2: Kredsløbet

For at komme i gang skal du først gå til EasyEDA -webstedet og oprette en gratis konto. Gå til "Editor" og opret et nyt projekt. For nu har JLCPCB 689 grundlæggende komponenter og 30k+ udvidede komponenter til din rådighed. Se den komplette liste over komponenter her. Sørg for at tilføje komponenterne fra denne liste, mens du tegner skemaerne i EasyEDA. Du kan endda søge efter komponenterne og kontrollere deres tilgængelighed.

Nu kan du få dit layout udført ved hjælp af indbyggede værktøjer i EasyEDA. Du kan nu downloade Gerber -filen og bruge den til at fremstille dit printkort fra JLCPCB.

Gerber File indeholder oplysninger om dit printkort, såsom PCB -layoutoplysninger, lagoplysninger, afstandsoplysninger, spor for at nævne nogle få. BOM -fil eller regning af materiale indeholder listen over alle komponenter i layoutet. CPL -fil (Component Placement List / Pick & Place File (PNP) -fil), bruges den af automatiserede SMT Assembly -maskiner til at bestemme, hvor hver del skal være placeret på tavlen.

Trin 3: Bestilling af printkortet

Gå til JLCPCBs websted, og klik på "Citér nu", og upload din Gerber -fil. Når Gerber -filen er uploadet, viser den dig et eksempel på dit printkort. Sørg for, at dette er PCB -layoutet på det kort, du ønsker. Under PCB -forhåndsvisningen vil du se så mange muligheder som PCB -mængde, tekstur, tykkelse, farve osv. Vælg alt, hvad der er nødvendigt for dig.

Klik på "Saml dine printkort".

Nu skal du uploade stykliste- og CPL -filen, som vi downloadede tidligere. Vælg alle de komponenter, du vil have JLCPCB til at samle i dit printkort. Klik blot på bekræftelsesboksen for at vælge komponenterne.

På denne side kan du gennemgå din ordre. Du kan kontrollere layoutet, se alle komponenterne, og hvis der er et problem, kan du klikke på "Gå tilbage" for at redigere din ordre.

Når alt er gjort, skal du klikke på "Gem i kurv". På den næste side kan du vælge en forsendelses- og betalingsmulighed og tjekke sikkert ud. Du kan enten bruge Paypal eller kredit-/betalingskort til at betale.

Printkortet fremstilles og sendes inden for få dage og leveres til din dør inden for den nævnte tidsperiode.

Trin 4: Montering af robotten

Lad os nu begynde at bygge robotten til vores Arduino Line Follower. Her skal vi bygge en 4 -hjulet robot, med 2 DC -motorer forbundet på hver side (foran) og to dummy -hjul på bagsiden. Som nævnt tidligere, vil vi bruge Arduino UNO -kort til at få input fra sensorerne, behandle dem og sende signaler til L293D -motordriver IC for at drive DC -motormotoren på Line Following Robot Arduino.

L293D Herunder kan du fastgøre diagram over L293D IC. Som du kan se, har den to stifter til indtastning af spænding. En af dem er til at drive IC'ens interne kredsløb og det andet til at drive motoren.

Pin 8 - Kørsel af motorerne - 4,5 V til 33 V Pin 16 - IC -5V's arbejde Hvis du tilfældigt vender denne forbindelse ud, kan du brænde chippen af. Denne IC har to H Bridge kredsløb, så den er i stand til at styre to motorer individuelt på samme tid. Den ene side af denne IC styrer den ene motor, og den anden side styrer den anden motor. For at motoren kan fungere, skal aktiveringsnålen på den side være høj.

Aktiveringsstifterne kan også bruges til at styre motorens hastighed ved hjælp af PWM (Pulse Width Modulation). Hvis du vil vide mere om L293D og arbejdet med H-Bridge, skal du følge nedenstående link. Klik her for at lære, hvordan en H Bridge -motorfører fungerer, så vi har to hjul.

Hvordan går denne linjefolger fremad, bagud, venstre eller højre?

Logikken er ret simpel. Når begge motorer roterer i samme retning (med uret eller mod uret), vil arduino -linjefølgeren bevæge sig frem eller tilbage. Hvis begge bevæger sig i modsat retning, vil linjen efter robotten dreje til venstre eller højre.

Du får komplet tilslutningsdiagram her -> Line Follower Complete Tutorial

Trin 5: Upload kode og første kørsel

Koden er virkelig let at forstå, og hvis du har spørgsmål til koderne, er du velkommen til at spørge den i kommentarerne eller i vores fællesskab. Du får komplet kode herfra.

Upload koden, tænd for den, og placer din Arduino Line Follower Robot i sort linje og se robotten i aktion.

Havde det sjovt? I det næste kapitel vil jeg vise dig, hvordan du inkluderer PID -algoritme i vores Arduino Line Follower for at gøre vores robot mere jævn og hurtig ved at kontrollere motorens hastighed. Abonner på RootSaid for flere fantastiske projekter.