Robot sledujúceho čiaru: 11 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Vyrobil som robota na sledovanie linky s mikroprocesorom PIC16F84A vybaveným 4 IR senzormi. Tento robot môže bežať na čiernobielych čiarach.

Krok 1: Prvý krok

Pred všetkým musíte vedieť, ako vyrobiť dosku s plošnými spojmi a ako na ňu spájkovať súčiastky. Musíte tiež vedieť, ako naprogramovať IC PIC16F84A. Tu sú odkazy na dobré návody na výrobu DPS a spájkovanie:

• (Väčšinou) ľahká výroba DPS
• Ako spájkovať

Krok 2: Veci, ktoré potrebujete

Na výrobu tohto robota potrebujete nasledujúce veci:

• Nejaká medená doska
• Plošné spoje
• Videl
• Brúsny papier
• Žehlička
• Kruhová doska kyselina
• 1 mm vŕtačka
• Spájkovací olej
• Spájkovací drôt
• Spájkovačka
• Drôtová rezačka
• Nejaký drôt
• 2x Plastové kolieska
• 1x sférické predné koleso
• Lepidlo

Komponenty obvodových dosiek:

• Držiak batérie 4 AA
• U1 = Mikrokontrolér PIC16F84A + zásuvka
• U2 = 7805 = 5V regulátor napätia
• U3 = komparátor LM324
• U4 = Ovládač motora L298 + hliníkový chladič
• XT = kryštál 4 MHz
• C1 = C2 = 22pF keramické kondenzátory
• C3 = kondenzátor elektrolytu 100 uF
• C4 = C5 = 100nF keramické kondenzátory (104)
• D = 8 x 1N4148 diódy
• R1 = odpor 4,7K
• R2 = R3 = 10K odpory
• R4 = R5 = R6 = R7 = 1K odpory
• R8 = odpor 10K
• R9 = 1K odpor
• R10 = R11 = 47K odpory
• R12 = R13 = R14 = R15 = 100ohm rezistory
• R16 = R17 = R18 = R19 = 10K odpory
• RP = LP = MP = FP = 10K potenciometre
• L Motor = R Motor = 60 otáčok za minútu MiniMotory s prevodovkou (6V)
• Snímač R = snímač L = snímač M = snímač F = snímač infračervených senzorov TCRT5000
• ModeLED = LBLED = RBLED = malé červené LED diódy
• LFLED = RFLED = malé zelené LED diódy
• Režim = Vľavo = Vpravo = Malé tlačidlá
• SW = prepínač = prepínač zapnutia/vypnutia
• J = prepojka = kus drôtu

Krok 3: Výroba obvodových dosiek

Obvody vytlačte na lesklý papier laserovou tlačiarňou. Medené dosky nastrihajte, očistite brúsnym papierom a položte na ne plošné spoje. Po zatlačení horúceho železa na dosky odstráňte papiere a namočte dosky do kyseliny, počkajte, kým viditeľná meď nezmizne. Dosky umyte, vyvŕtajte otvory a vyčistite ich brúsnym papierom.

* Mám iba symbolický diagram robota, ktorý môžete vidieť tu.

Krok 4: Spájkovacie súčiastky

Spájkujte všetky diely na doskách. Dávajte pozor na správny smer komponentov. Na zásuvku PIC16F84A IC použite zásuvku. Spájkujte motory a držiak batérie na zadnej strane spodnej dosky a okolo motorov priložte niekoľko kúskov papiera, aby ste predišli neočakávaným kontaktom v obvode. Spájkujte C4 a C5 priamo na motory. Vložte kúsok papiera medzi nohy potenciometrov, aby ste sa vyhli kontaktom.

Krok 5: Spájkovanie dohromady

Pripojte svorky s rovnakým názvom na dosky k sebe pomocou kúska drôtov (Môžete použiť ďalšie nohy ostatných komponentov). Spájajte zadnú dosku k hornej doske. Pripájajte prednú dosku k hornej doske. Ohnite vodiče a položte tri dosky na držiak batérie a spájku. Predná doska a zadná doska na spodnú dosku (Na kontaktovanie svoriek zadnej a spodnej dosky použite niekoľko dlhých flexibilných vodičov). Pripojte + svorku na hornej doske k držiakom batérie + pólu.

Krok 6: Kolesá

Pripojte 2 plastové kolesá k motorom a zakryte ich gumičkou. Lepidlom pripevnite koleso na zadnú dosku pred robotom. Ako predné koleso som použil mŕtvy LED, ale robot sa pohybuje pomaly a odporúčam použiť sférické koleso. Prevodovky zakryte listami z tenkého plastu.

Krok 7: Programovanie robota

Stiahnite si program robota (Code.hex) a naprogramujte PIC16F84A IC. Nastavte konfiguračné slovo na 0x3FF2. Kód je napísaný a zostavený programom „PIC Basic PRO“.

Krok 8: SPUSTITE

Vložte 4 batérie AA do držiaka batérií, vytvorte cestu a zapnite robot. Ak robot nepracuje, starostlivo skontrolujte spájkovanie. Teraz musíte nastaviť potenciometre, aby robot dokázal detekovať čiernobiele oblasti. Otočte všetky potenciometre do polohy úplne vľavo a potom sa otočte späť asi o 90 stupňov doprava. Ak sa stav motorov nezmení, podržte robot na trati a presuňte ho o otáčanie. Zmeňte hodnotu potenciometrov. Teraz dajte robota na cestu, aby ho nasledoval.

Krok 9: Vlastný pohyb

Vlastný pohyb robota môžete definovať stlačením tlačidla Mode. Keď dióda LED nesvieti, robot je v predvolenom stave. Po stlačení tlačidla Mode sa rozsvieti LED dióda Mode, teraz môžete robota držať v rôznych stavoch a meniť stav motorov v závislosti od ich predvoleného stavu pomocou tlačidiel vľavo a vpravo. Po opätovnom stlačení tlačidla režimu začne LED dióda režimu blikať, teraz môžete robota držať v rôznych stavoch a stav motorov zmeniť v závislosti od hodnôt snímačov pomocou tlačidiel doľava a doprava. Ak chcete prepnúť na predvolený stav, znova stlačte tlačidlo Režim. Pre motory existujú štyri stavy:

1. Predvolený stav
2. Vpred (zelená LED dióda svieti)
3. Dozadu (červená LED dióda svieti)
4. Zastaviť (zelená aj červená dióda LED svietia)

Krok 10: Ako to funguje?

Tento robot má 4 IR senzory, ktoré skenujú cestu. Ak majú pravý a ľavý senzor rovnaké hodnoty a ich hodnoty sa líšia od stredných alebo predných senzorov, robot je na rade a motory bežia dopredu. V opačnom prípade je robot mimo riadku, takže sa robot pohybuje, kým sa nezmení hodnota jedného z bočných senzorov, potom sa otočí do smeru, v ktorom sa zmenila jeho hodnota senzora. Môžete lepšie prečítať zdrojový kód programu (Code.bas).

Krok 11: Čo ste vyrobili

Utkarsh Verma vyrobil rovnakého robota s niekoľkými úpravami, o svojom projekte sa podelil na https://github.com/TheProtoElectricEffect/LineFollower. Odporúčam, aby ste si pred začatím výroby vlastného robota prezreli jeho prácu. Utkarsh, ďakujeme za zdieľanie tvojho projektu.