دنبال کننده خط ساده با استفاده از آردوینو: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

ربات دنبال کننده خط آردوینو

در این آموزش ، ما در مورد کار یک خط آردوینو در زیر ربات بحث خواهیم کرد که از خط سیاه در پس زمینه سفید پیروی می کند و هر زمان که به منحنی های مسیر خود برسد ، پیچ درست را انجام می دهد.

اجزای دنبال کننده خط آردوینو

1. آردوینو
2. سنسور IR (سنسور آرایه یا 2 سنسور جداگانه)
3. موتور DC
4. باتری LIPO
5. تعقیب ربات
6. آردوینو IDE

آردوینو

شاید همه شما با آردوینو آشنا باشید. که پرکاربردترین و در حال پیشرفت سریع پلتفرم الکترونیکی با تعداد زیادی برد و نرم افزار میکروکنترلر است. برای ربات بعدی ما ، از Arduino UNO استفاده می کنم که رایج ترین برد است.

اگر این اولین تجربه شما با Arduino Platform است ، Arduino Nano بهترین گزینه برای شروع کار با الکترونیک و کد نویسی است. برای این پروژه می توانید از هر برد Arduino استفاده کنید.

سنسور IR

همانطور که قبلاً ذکر شد ، خط بعدی ربات ما از خط سیاه در زمینه سفید پیروی می کند. بنابراین ما به چیزی نیاز داریم که خط را "ببیند" و به دنبال کننده خط بگوید که خط را دنبال کند یا اگر از خط دور می شود ، بچرخد. برای این منظور ، ما از سنسور IR (مادون قرمز) استفاده می کنیم.

مرحله 1: شروع به کار با PCB

دریافت PCB از JLCPCB

EasyEDA یک ابزار طراحی PCB آنلاین آسان تر اما قدرتمند است که به مهندسان الکترونیک ، هکرها ، مربیان ، علاقمندان ، سازندگان و علاقه مندان اجازه می دهد طرح های پروژه های خود و همچنین طرح PCB را طراحی و به اشتراک بگذارند. این یک ابزار طراحی یکپارچه فهرست اجزای LCSC و سرویس PCB JLCPCB است که به کاربران کمک می کند تا در وقت خود صرف نظرات خود را به محصولات واقعی تبدیل کنند.

به زبان ساده ، طرح PCB شبیه نقشه است. نقشه ای که همه اجزا را با استفاده از آهنگهای رسانا به یکدیگر متصل می کند. این طرحی است که ما روی یک تخته روکش مس مینویسیم و سپس به یک PCB تبدیل می شود. Surface Mount Technology تکنیک مونتاژ PCB ها با نصب قطعات بر روی سطح برد است. بر خلاف روش سنتی قرار دادن اجزا از طریق سوراخ و لحیم کاری آنها در طرف دیگر ، در SMT ، اجزاء روی تخته قرار می گیرند و سربی ها در همان طرف لحیم می شوند.

مرحله 2: مدار

برای شروع ، ابتدا به وب سایت EasyEDA بروید و یک حساب کاربری رایگان ایجاد کنید. به "ویرایشگر" بروید و یک پروژه جدید ایجاد کنید. در حال حاضر ، JLCPCB دارای 689 جزء اصلی و 30k+ اجزای توسعه یافته در اختیار شماست. لیست کامل اجزاء را اینجا ببینید. هنگام ترسیم نمودارها در EasyEDA ، مطمئن شوید که اجزای این لیست را اضافه کرده اید. حتی می توانید اجزا را جستجو کرده و در دسترس بودن آن را بررسی کنید.

اکنون می توانید طرح خود را با استفاده از ابزارهای داخلی در EasyEDA انجام دهید. اکنون می توانید فایل Gerber را بارگیری کرده و از آن برای تولید PCB خود از JLCPCB استفاده کنید.

Gerber File شامل اطلاعاتی در مورد PCB شما مانند اطلاعات طرح PCB ، اطلاعات لایه ، اطلاعات فاصله ، قطعات به نام چند مورد است. BOM File یا Bill Of Material لیستی از همه اجزای Layout را شامل می شود. فایل CPL (Component Placement List / Pick & Place File (PNP)) ، توسط دستگاههای SMT مونتاژ خودکار برای تعیین محل قرارگیری هر قسمت روی برد مورد استفاده قرار می گیرد.

مرحله 3: سفارش PCB

به وب سایت JLCPCBs بروید و روی "Quote Now" کلیک کنید و فایل Gerber خود را بارگذاری کنید. پس از بارگیری فایل Gerber ، پیش نمایش برد مدار خود را به شما نشان می دهد. مطمئن شوید که این طرح PCB برد مورد نظر شما است. در زیر پیش نمایش PCB ، گزینه های زیادی مانند مقدار PCB ، بافت ، ضخامت ، رنگ و غیره را خواهید دید. همه مواردی را که برای شما ضروری است انتخاب کنید.

روی "Assemble your PCB boards" کلیک کنید.

اکنون ، باید فایل BOM و CPL را که قبلاً بارگیری کرده ایم بارگذاری کنید. همه اجزایی را که می خواهید JLCPCB در PCB شما مونتاژ شود انتخاب کنید. برای انتخاب اجزای سازنده ، کافی است روی کادر تأیید کلیک کنید.

در این صفحه می توانید سفارش خود را بررسی کنید. می توانید طرح بندی را بررسی کنید ، همه اجزا را ببینید و در صورت وجود هرگونه مشکلی ، می توانید روی "بازگشت به عقب" کلیک کنید تا سفارش خود را ویرایش کنید.

پس از انجام همه کارها ، روی "ذخیره در سبد خرید" کلیک کنید. در صفحه بعد ، می توانید گزینه ارسال و پرداخت و بررسی امن را انتخاب کنید. برای پرداخت می توانید از Paypal یا Credit/Debit Card استفاده کنید.

PCB طی چند روز تولید و ارسال می شود و در بازه زمانی ذکر شده به درب منزل شما تحویل داده می شود.

مرحله 4: مونتاژ ربات

اکنون اجازه دهید ساخت ربات دنبال کننده خط آردوینو را شروع کنیم. در اینجا ما قصد داریم یک ربات 4 چرخ بسازیم ، با 2 موتور DC در دو طرف (جلو) و دو چرخ ساختگی در پشت. همانطور که قبلاً ذکر شد ، ما از برد Arduino UNO برای دریافت ورودی از سنسورها ، پردازش آنها و ارسال سیگنال به IC راننده موتور L293D استفاده می کنیم تا موتور DC موتور Line Follow Robot Arduino را هدایت کند.

L293D در زیر می توانید نمودار IC L293D را مشخص کنید. همانطور که می بینید دارای دو پایه برای ولتاژ ورودی است. یکی از آنها برای تغذیه مدار داخلی IC و دیگری برای رانندگی موتور است.

پین 8 - حرکت موتورها - 4.5 ولت تا 33 ولت پین 16 - کارکردن IC - 5 ولت اگر به طور تصادفی این اتصال را برعکس کنید ، ممکن است تراشه را بسوزانید. این IC دارای دو مدار H Bridge است و بنابراین می تواند همزمان دو موتور را به صورت جداگانه کنترل کند. یک طرف این آی سی یک موتور و طرف دیگر موتور دوم را کنترل می کند. برای کارکرد موتور ، پین Enable آن طرف باید High باشد.

همچنین می توان از پین های فعال کننده برای کنترل سرعت موتور با استفاده از PWM (مدولاسیون عرض پالس) استفاده کرد. اگر می خواهید در مورد L293D و کار H-Bridge بیشتر بدانید ، پیوند زیر را دنبال کنید. برای یادگیری نحوه کار راننده موتور H Bridge اینجا را کلیک کنید بنابراین ما دو چرخ داریم.

این دنبال کننده خط چگونه به جلو ، عقب ، چپ یا راست می رود؟

منطق بسیار ساده است. هنگامی که هر دو موتور در یک جهت می چرخند (عقربه های ساعت یا ضد ساعت) ، دنبال کننده خط آردوینو به جلو یا عقب حرکت می کند. اگر هر دو در جهت مخالف حرکت کنند ، خط ربات زیر به چپ یا راست می چرخد.

در اینجا نمودار اتصال کامل را دریافت خواهید کرد -> آموزش کامل پیرو خط

مرحله 5: بارگذاری کد و اولین اجرا

درک کد واقعا آسان است و اگر در مورد کدها سالی دارید ، می توانید آن را در نظرات یا در انجمن ما بپرسید. کد کامل را از اینجا دریافت خواهید کرد.

کد را بارگذاری کنید ، روشن کنید و ربات دنبال کننده خط آردوینو خود را در خط سیاه قرار دهید و روبات را در حال عمل ببینید.

خوش گذشت؟ در فصل بعدی ، من به شما نشان خواهم داد که چگونه الگوریتم PID را در Arduino Line Follower خود قرار دهید تا با کنترل سرعت موتور ، روبات ما صاف و سریع شود. برای پروژه های جذاب تر ، مشترک RootSaid شوید.