ربات Line Follower: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

من یک ربات دنبال کننده خط با ریزپردازنده PIC16F84A مجهز به 4 سنسور IR ساختم. این ربات می تواند روی خطوط سیاه و سفید کار کند.

مرحله 1: اولین قدم

قبل از هر چیزی باید بدانید که چگونه یک برد مدار چاپی بسازید و چگونه اجزای آن را لحیم کنید. همچنین باید نحوه برنامه ریزی IC PIC16F84A را بدانید. در اینجا پیوندهایی با دستورالعمل های خوب در مورد ساخت PCB و لحیم کاری آمده است:

• (عمدتا) ساخت آسان PCB
• نحوه لحیم کاری

مرحله 2: موارد مورد نیاز

برای ساخت این ربات به موارد زیر نیاز دارید:

• مقداری تخته مسی
• مدارهای چاپی
• اره
• سمباده
• اهن
• اسید برد مدار
• مته 1 میلیمتری
• روغن لحیم کاری
• سیم لحیم کاری
• آهن لحیم کاری
• سیم چین
• مقداری سیم
• 2 عدد چرخ پلاستیکی
• 1x چرخ جلو کروی
• چسب

اجزای تابلوهای مدار:

• نگهدارنده باتری 4 AA
• U1 = میکروکنترلر PIC16F84A + سوکت
• U2 = 7805 = 5V تنظیم کننده ولتاژ
• U3 = مقایسه کننده LM324
• U4 = L298 درایور موتور + رادیاتور آلومینیومی
• XT = کریستال 4 مگاهرتز
• C1 = C2 = 22pF خازن های سرامیکی
• C3 = 100uF الکترولیت خازن
• C4 = C5 = 100nF خازن های سرامیکی (104)
• D = 8 x 1N4148 دیود
• R1 = مقاومت 4.7K
• R2 = R3 = 10K مقاومت
• R4 = R5 = R6 = R7 = 1K مقاومت
• R8 = مقاومت 10K
• R9 = 1K مقاومت
• R10 = R11 = 47K مقاومت
• R12 = R13 = R14 = R15 = R15 = 100 اهم مقاومت
• R16 = R17 = R18 = R19 = R19 = 10K مقاومت
• RP = LP = MP = FP = 10K پتانسیومتر
• L موتور = موتور R = 60 دور در دقیقه مینی موتورها با گیربکس (6 ولت)
• سنسور R = سنسور L = سنسور M = سنسور F = سنسورهای مادون قرمز TCRT5000
• ModeLED = LBLED = RBLED = LED های قرمز کوچک
• LFLED = RFLED = LED های سبز کوچک
• حالت = چپ = راست = دکمه های کوچک
• SW = Toggle Switch = کلید روشن/خاموش
• J = Jumper = یک تکه سیم

مرحله 3: ساخت تابلوهای مدار

مدارها را با چاپگر لیزری روی کاغذ براق چاپ کنید. تخته های مسی را ببرید ، آنها را با کاغذ سنباده پاک کنید و مدارهای چاپ شده را روی آنها قرار دهید. پس از فشار دادن آهن داغ روی تخته ها ، کاغذها را بردارید و تخته ها را در اسید خیس کنید ، صبر کنید تا مس قابل مشاهده ناپدید شود. تخته ها را بشویید ، سوراخ ها را سوراخ کرده و با کاغذ سنباده پاک کنید.

* من فقط یک نمودار نمادین از ربات دارم که می توانید در اینجا مشاهده کنید.

مرحله 4: اجزای لحیم کاری

تمام قطعات را روی تخته ها لحیم کنید. مراقب جهت صحیح اجزا باشید. از یک سوکت برای IC PIC16F84A استفاده کنید. موتورها و نگهدارنده باتری را در پشت صفحه پایین بچسبانید و مقداری کاغذ را دور موتورها قرار دهید تا از تماس های غیرمنتظره در مدار جلوگیری شود. لحیم C4 و C5 درست روی موتورها. برای جلوگیری از تماس ، یک تکه کاغذ را بین پاهای پتانسیومتر قرار دهید.

مرحله 5: لحیم کاری همه با هم

پایانه هایی با همین نام را روی تخته ها با استفاده از چند تکه سیم به هم وصل کنید (می توانید از پایه های اضافی سایر اجزا استفاده کنید). تخته پشت را به تخته بالا لحیم کنید. تخته جلو را به تخته بالا لحیم کنید. سیمها را خم کنید و سه تخته روی نگهدارنده باتری بگذارید و صفحه جلو و پشت را به صفحه پایین بچسبانید (برای تماس با پایانه های تخته پشت و پایین از چند سیم انعطاف پذیر طولانی استفاده کنید). + ترمینال روی برد بالا را به پایه های باتری + قطب وصل کنید.

مرحله ششم: چرخ

2 چرخ پلاستیکی را به موتورها وصل کرده و آنها را با نوار لاستیکی بپوشانید. با مقداری چسب یک چرخ به تخته پشتی جلوی روبات بچسبانید ، من از چراغ LED مرده به عنوان چرخ جلو استفاده کردم اما حرکت ربات را کند می کند و توصیه می کنم از یک چرخ کروی استفاده کنید. جعبه دنده ها را با ورقه های پلاستیکی نازک بپوشانید.

مرحله 7: برنامه نویسی ربات

برنامه ربات (Code.hex) را بارگیری کرده و IC PIC16F84A را برنامه ریزی کنید. کلمه پیکربندی را روی 0x3FF2 تنظیم کنید. کد توسط "PIC Basic PRO" نوشته و گردآوری شده است.

مرحله 8: اجرا کنید

4 باتری AA را در محل نگهدارنده باتری قرار دهید ، یک مسیر ایجاد کنید و ربات را روشن کنید. اگر روبات کار نمی کند لحیم کاری را با دقت بررسی کنید. اکنون باید پتانسیومترها را طوری تنظیم کنید که ربات بتواند مناطق سیاه و سفید را تشخیص دهد. همه پتانسیومترها را به سمت چپ بچرخانید و سپس حدود 90 درجه به راست برگردید. اگر وضعیت موتور تغییر نکرد ، مقدار پتانسیومترها را تغییر دهید ، ربات را روی خط نگه دارید ، آن را روی یک دور بچرخانید. حالا ربات را در مسیری قرار دهید تا آن را دنبال کند.

مرحله 9: حرکت سفارشی

با فشار دادن دکمه Mode می توانید حرکت سفارشی را برای ربات تعریف کنید. وقتی LED حالت خاموش است ، ربات در حالت پیش فرض قرار دارد. پس از فشردن دکمه حالت ، LED حالت روشن می شود ، اکنون می توانید ربات را در حالت های مختلف نگه دارید و با تغییر دکمه های چپ و راست ، وضعیت موتورها بسته به حالت پیش فرض آنها تغییر کند. پس از فشردن مجدد دکمه Mode ، حالت LED شروع به چشمک زدن می کند ، اکنون می توانید ربات را در حالت های مختلف نگه دارید و وضعیت موتورها را بسته به مقادیر حسگرها توسط دکمه های چپ و راست تغییر دهید. برای رفتن به حالت پیش فرض ، دکمه حالت را دوباره فشار دهید. چهار حالت برای موتورها وجود دارد:

1. حالت پیش فرض
2. جلو (چراغ سبز روشن است)
3. عقب (LED قرمز روشن است)
4. توقف (LED های سبز و قرمز روشن هستند)

مرحله 10: چگونه کار می کند؟

این ربات دارای 4 سنسور IR است که مسیر را اسکن می کند. اگر سنسورهای راست و چپ دارای مقادیر یکسانی باشند و مقادیر آنها با سنسورهای میانی یا جلو متفاوت باشد ، ربات روی خط قرار دارد و موتورها به جلو حرکت می کنند. در غیر این صورت ربات خارج از خط است بنابراین ربات به حرکت خود ادامه می دهد تا زمانی که یکی از سنسورهای جانبی تغییر کند ، سپس به جهتی برسد که مقدار سنسور آن تغییر کرده است. برای درک بهتر آن می توانید کد منبع برنامه (Code.bas) را بخوانید.

مرحله 11: آنچه ساخته اید

Utkarsh Verma همان روبات را با چند تغییر ساخت ، او پروژه خود را در https://github.com/TheProtoElectricEffect/LineFollower به اشتراک گذاشت. توصیه می کنم قبل از شروع ساخت ربات خود ، کارهای او را مرور کنید. Utkarsh ، از به اشتراک گذاشتن پروژه خود متشکریم.