Sådan laver du en linje følger ved hjælp af Arduino: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Af miniProjectsminiProjectsFollow Mere af forfatteren:

Om: Tjek min YouTube -kanal for lignende projekter. Mere om miniProjekter »

Hvis du kommer i gang med robotik, inkluderer et af de første projekter, som nybegynder laver, en linjefølge. Det er en særlig legetøjsbil med ejendom til at køre langs en linje, der normalt er sort i farve og i kontrast til baggrunden.

Lad os komme igang.

Trin 1: Video

Vedhæftet omfattende video. Venligst se her.

Trin 2: Store blokke

Vi kan opdele linjefolger i fire store blokke. IR-fotodiodesensorer, motordriver, arduino nano/kode og legetøjsbilchassis sammen med plasthjul og 6V DC-motorer. Lad os se på disse blokke en efter en.

Trin 3: IR-fotodiode-modul (del 1 af 3)

Job for IR-fotodiodesensor i linjefolger er at registrere, om den har en sort streg under den. IR -lys udsendt fra IR -LED, hopper tilbage fra overfladen nedenunder for at blive fanget af fotodiode. Strøm gennem fotodiode er proportional med fotoner, den modtager, og fysik siger, at sort farve absorberer IR -stråling, derfor hvis vi har en sort linje under en fotodiode, modtager den færre fotoner, hvilket resulterer i mindre strøm sammenlignet med hvis den havde reflekterende overflade som hvid under den.

Vi vil konvertere dette nuværende signal til spændingssignal, som arduino kan læse op ved hjælp af digitalRead i næste trin.

Trin 4: IR-fotodiode-modul (del 2 af 3)

Fotodiodens strøm ledes gennem en 10 KOhm modstand for at skabe proportionelt spændingsfald, lad os kalde det Vphoto. Hvis der er en hvid overflade nedenunder, stiger fotodiodens strøm og dermed falder Vphoto, på den anden side for sort overflade. Vphoto er forbundet til ikke -inverterende terminal på LM741 opamp. I denne konfiguration, hvis spændingen ved ikke-inverterende terminal (+) er større end spændingen ved inverterende terminal (-), sættes opamps output til HIGH og LOW for omvendt. Vi indstiller omhyggeligt spændingen ved inverteringsstift til at være mellem spændingsaflæsning for hvide og sorte farver ved hjælp af et potentiometer. Ved at gøre dette er dette kredsløb output højt for hvidt og lavt for sort farve, hvilket er perfekt for arduino at læse op.

Jeg har mærket vedhæftede billeder i rækkefølge af ovenstående beskrivelse for bedre forståelse.

Trin 5: IR-fotodiode-modul (del 3 af 3)

Kun en IR-fotodiodesensor er ikke nok til at oprette en linjefølger, da vi ikke kender udgangsretningen for at kompensere for brug af motorer. Derfor brugte jeg sensormodul indeholdende 6 IR-fotodiodekredsløb vist i vedhæftede billede. 6 IR-fotodioder er placeret som 3 klynger i et par 2. Hvis midterklyngen læser sort og to andre læser hvid, kan vi fortsætte fremad. Hvis venstre klynge læser sort, skal vi dreje tilhængeren mod venstre for at holde tilhængeren på sporet. Det samme gælder for højre klynge.

Trin 6: Motor driver

For at flytte tilhænger bruger jeg to 6V DC motorer, som styres ved hjælp af L293D motor driver. Hvis motoren er tilsluttet som vist som fremhævet i vedhæftede billede nummer 4, aktiveres indstilling og 1A pin til høj sammen med 2A pin til lav, motoren bevæges i en retning. For at flytte den i en anden retning skal vi udveksle tilstand for 2A og 1A stifter. Vi behøver ikke tovejs øjeblik, da tilhængeren altid bevæger sig fremad. For at dreje til venstre deaktiverer vi venstre motor, mens højre motor bliver ved med at køre og omvendt.

Trin 7: Arduino Nano og kode

5V arduino nano, der kører ved 16MHz, afgør, om tilhængeren skal dreje til højre eller venstre. Beslutninger træffes ved at se på IR-fotodiodesensor-array-læsning. Vedhæftet arduino -kode styrer bevægelse af følger. Følgende afsnit giver topvisning af arduino -kode.

Oprindeligt erklærer vi 6 sensor og 4 motornåle. I opsætningen indstillede vi motorstifter til output, da standardtilstand er input. Først og fremmest læser vi alle sensorstifter, hvorefter der er en kæde af if-else-udsagn, der bestemmer følgerens bevægelse. Nogle udsagn hjælper det med at komme videre. Nogle udsagn hjælper det med at stoppe, og nogle gør det muligt at gå enten til venstre eller højre.

Gennemgå koden, og lad mig vide, hvis du oplever problemer.

Trin 8: Skematisk og AFSLUT

Til sidst blev alt sat sammen i henhold til vedhæftet skema ved hjælp af få ledninger og brødbræt. Så der har du det, en linje efter legetøjsbil.

Tak fordi du læste.

Håber at se din linjefolger billede i kommentarer.