DIY Linefollower PCB: 7 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

I denne instruktive, vil jeg vise dig, hvordan jeg designede og oprettede mit første linefollower PCB.

Linjefølgeren bliver nødt til at rejse rundt i parken ovenfor med en hastighed på ca. 0,7 m/s.

Til projektet valgte jeg ATMEGA 32u4 AU som controller på grund af dets enkelhed og nemhed at programmere den. Sensorerne, der bruges til at følge linjen, er 6 optiske sensorer af typen QRE1113GR. Disse er analoge sensorer. Fordi vi bruger navngivne ATMEGA, er vi begrænset til 6 sensorer, fordi denne chip kun har 6 analoge porte.

Vores motorer er metalgearede 6V DC -motorer. Disse er små motorer, men er kraftige nok til denne brug. Disse motorer drives af en H-bro, DRV8833PWP, ved hjælp af PWM.

Dette er hjertet i vores Linefollower. Andre detaljer vil blive forklaret nedenfor.

Trin 1: Design af ordningen

Til at designe ordningen og printkortet brugte jeg EAGLE. Dette er gratis software fra Autodesk. Det er lidt af en læringskurve at bruge dette program. Men det er god software og det er GRATIS:)

Jeg begyndte med at importere ATMEGA. Det er vigtigt at inspicere databladet for denne chip. Mange komponenter, der kræves for at bruge denne chip, er beskrevet i databladet. Efter at have importeret alle nødvendige komponenter, begyndte jeg at importere H-broen og sensorerne. Igen er det vigtigt at inspicere disse datablade for at vide, hvordan de skal forbindes til hvilke stifter af ATMEGA og hvilke komponenter (modstande, kondensatorer …) de har brug for.

Jeg tilføjede filen med alle anvendte komponenter.

Trin 2: Design af printkortet

Mit printkort er tosidet. Dette gør det lettere at placere en lang række komponenter på et lille fodaftryk.

Igen er det ikke let at designe dette, det tager tid at lære at bruge denne software, men der er masser af uddannelsesmæssige videoer på youtube for at hjælpe dig i gang.

Sørg for, at hver pin på controlleren eller komponenten er forbundet til noget, og at hver sti har den nødvendige bredde.

Trin 3: Bestilling af printkortet

Med de færdige designs er du klar til at bestille!

Først skal du eksportere designs som gerber -filer.

Jeg bestilte mine printkort på JLCPCB.com, som jeg kan varmt anbefale. Fair priser, hurtig forsendelse og boards af god kvalitet.

Trin 4: Lodning af dit printkort

Efter at have modtaget PCB'erne kan du begynde at lodde alle komponenterne på den.

God strømning, en temareguleret loddemetalstation og en printpladeholder kan varmt anbefales.

Der er gode youtube -videoer om, hvordan man lodder SMD -komponenter (Louis Rossman er en helt på dette).

Trin 5: Blinkende bootloader

Efter at printkortet er loddet, er det tid til at blinke bootloaderen til din ATMEGA.

Følg dette link for at hjælpe dig igennem dette:

Trin 6: Programmering af Linefollower

Efter at have blinket bootloaderen, har du adgang til linjefølgeren i Arduino IDE.

Jeg skrev programmet herunder til linjefølgeren.

Den bruger en PID -controller til at kunne følge linjen så godt som muligt.

Trin 7: Konfiguration af PID -controlleren

For at konfigurere PID -controlleren er der et par værdier, der skal konfigureres.

Kp: dette er forstærkningen, dette regulerer den hastighed, hvormed linjefølgeren reagerer på en fejl. For at konfigurere PID -controlleren anbefales det at komme så tæt som muligt på et stabilt system ved kun at konfigurere Kp -værdien.

Ki: Dette integrerer fejlen, og det vil hermed rette fejlen ganske brutalt. Efter konfiguration af Kp kan Ki konfigureres, Kp skal sænkes under normale forhold for at kunne have et stabilt system med Ki tilføjet.

Kd: Dette adskiller fejlene. Hvis linjefølgeren svinger, skal Kd øges, indtil den holder op med at svinge.