Hoe om 'n lyn te volg met behulp van Arduino: 8 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Deur miniProjectsminiProjectsFollow Meer deur die skrywer:

Oor: Kyk na my YouTube -kanaal vir soortgelyke projekte. Meer oor mini -projekte »

As u met robotika begin, bevat een van die eerste projekte wat 'n beginner maak, 'n lynvolger. Dit is 'n spesiale speelgoedmotor met 'n eiendom wat langs 'n lyn loop wat gewoonlik swart van kleur is en in teenstelling met die agtergrond.

Laat ons begin.

Stap 1: Video

Bygevoeg uitgebreide video. Kyk asseblief.

Stap 2: Groot blokke

Ons kan lynvolgers in vier groot blokke verdeel. IR-fotodiode sensors, motorbestuurder, arduino nano/kode en speelgoedmotor onderstel saam met plastiekwiele en 6V DC motors. Kom ons kyk na hierdie blokke een vir een.

Stap 3: IR-fotodiode-module (deel 1 van 3)

Die taak van die IR-fotodiodesensor in lynvolgers is om vas te stel of daar 'n swart lyn onder is. IR -lig wat uitgestraal word deur IR LED, spring terug van die oppervlak daaronder om deur fotodiode vasgelê te word. Stroom deur fotodiode is eweredig aan fotone wat dit ontvang en fisika sê dat swart kleur IR -straling absorbeer, daarom ontvang ons minder fotone as dit 'n swart lyn onder 'n fotodiode het, wat lei tot minder stroom in vergelyking met as dit 'n weerkaatsende oppervlak soos wit onder het.

Ons sal hierdie stroomsein omskakel in 'n spanningssein wat arduino in die volgende stap kan lees met behulp van digitalRead.

Stap 4: IR-fotodiode-module (deel 2 van 3)

Die stroom van die fotodiode word deur 'n 10 KOhm -weerstand gelei om proporsionele spanningsval te skep, laat ons dit Vphoto noem. As daar 'n wit oppervlak onder is, neem die stroom van die fotodiode toe en daarom neem Vphoto, aan die ander kant, vir die swart oppervlak af. Vphoto is gekoppel aan die nie -omkeerterminale van LM741 opamp. In hierdie konfigurasie, as die spanning by die nie-omkeerterminale (+) groter is as die spanning by die omkeerterminale (-), word die afvoer van opamp op HOOG en LAAG gestel om andersom te draai. Met 'n potensiometer stel ons die spanning versigtig by die omdraaipen in om tussen die spanningslesing vir wit en swart kleure te wees. As u dit doen, is die uitset van hierdie kring hoog vir wit en laag vir swart, wat perfek is vir arduino om op te lees.

Ek het die aangehegte beelde in volgorde van die beskrywing hierbo gemerk vir 'n beter begrip.

Stap 5: IR-fotodiode-module (deel 3 van 3)

Slegs een IR-fotodiodesensor is nie genoeg om 'n lynvolger te skep nie, aangesien ons nie die uitgangsrigting sal ken om te kompenseer vir die gebruik van motors nie. Daarom het ek 'n sensormodule gebruik wat 6 IR-fotodiode-stroombane bevat wat in die aangehegte prent getoon word. 6 IR-fotodiode is in drie groepe in 'n paar 2. As die middelste groep swart en die ander twee wit lees, kan ons vorentoe bly. As die linker groep swart lees, moet ons die volgeling na links draai om die volgeling op koers te hou. Dieselfde geld vir die regte groep.

Stap 6: Motorbestuurder

Om die volgeling te beweeg, gebruik ek twee 6V DC -motors, wat bestuur word met die L293D -motorbestuurder. As die motor gekoppel is, soos aangedui in die aangehegte prentnommer 4, stel die skakelaar en 1A -pen op hoog saam met die 2A -pen na die lae in 'n rigting. Om dit in 'n ander rigting te beweeg, moet ons die toestand van 2A en 1A penne uitruil. Ons het nie 'n tweerigting -oomblik nodig nie, aangesien die volgeling altyd vorentoe beweeg. Om links te draai, skakel ons die linkermotor uit terwyl die regtermotor aan die gang bly en omgekeerd.

Stap 7: Arduino Nano en kode

5V arduino nano wat op 16MHz loop, besluit of die volgeling regs of links moet draai. Besluite word geneem deur te kyk na IR-fotodiodesensor-skikkinglesing. Die aangehegte arduino -kode bepaal die beweging van die volgeling. Die volgende paragraaf gee 'n goeie beeld van die arduino -kode.

Aanvanklik verklaar ons 6 sensor- en 4 motorpenne. In die opstelling stel ons motorpenne op die uitset, aangesien die standaardmodus ingang is. In lus lees ons eers alle sensorpenne, en volg 'n ketting van as-anders-stellings wat die beweging van die volgeling bepaal. Sommige stellings help dit om vorentoe te beweeg. Sommige stellings help dit om te stop, en sommige laat dit links of regs gaan.

Gaan deur die kode en laat weet my as u probleme ondervind.

Stap 8: Skematiese en afwerking

Uiteindelik is alles volgens die aangehegte skema saamgestel met 'n paar drade en broodbord. So daar het jy dit, 'n ry agter die speelgoedmotor aan.

Dankie vir die lees.

Hoop om die beeld van u lynvolger in die kommentaar te sien.