PCB خط دنبال کننده خط تولید: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

در این مقاله آموزشی ، من به شما نشان می دهم که چگونه اولین PCB دنبال کننده خط خود را طراحی و ایجاد کردم.

Linefollower باید با سرعت حدود 0.7 متر بر ثانیه در اطراف پارکور بالا حرکت کند.

برای پروژه ، ATMEGA 32u4 AU را به دلیل سادگی و سهولت برنامه ریزی آن به عنوان کنترلر انتخاب کردم. سنسورهای مورد استفاده برای دنبال کردن خط 6 سنسور نوری از نوع QRE1113GR هستند. اینها سنسورهای آنالوگ هستند. از آنجا که از ATMEGA استفاده می کنیم ، محدود به 6 سنسور هستیم ، زیرا این تراشه فقط 6 پورت آنالوگ دارد.

موتورهای ما موتورهای 6 ولت DC با فلز هستند. اینها موتورهای کوچکی هستند ، اما برای این استفاده به اندازه کافی قدرتمند هستند. این موتورها توسط H-Bridge ، DRV8833PWP ، با استفاده از PWM تغذیه می شوند.

این قلب طرفداران خط ما است. سایر جزئیات در زیر توضیح داده خواهد شد.

مرحله 1: طراحی طرح

برای طراحی طرح و PCB ، از EAGLE استفاده کردم. این نرم افزار رایگان Autodesk است. استفاده از این برنامه کمی منحنی یادگیری است. اما نرم افزار خوبی است و رایگان است:)

من با وارد کردن ATMEGA شروع کردم. مهم است که برگه اطلاعات این تراشه را بررسی کنید. بسیاری از اجزای مورد نیاز برای استفاده از این تراشه در برگه داده شرح داده شده است. پس از وارد کردن تمام اجزای مورد نیاز ، واردات پل H و سنسورها را شروع کردم. باز هم ، بررسی این برگه ها بسیار مهم است تا بدانید چگونه آنها را به کدام پایه های ATMEGA و اجزای سازنده (مقاومت ، خازن …) وصل کنید.

من فایل را با تمام اجزای مورد استفاده اضافه کردم.

مرحله 2: طراحی PCB

PCB من دو طرفه است. این امر باعث می شود که طیف وسیعی از اجزا را روی یک ردپای کوچک قرار دهید.

باز هم ، طراحی این کار آسان نیست ، یادگیری استفاده از این نرم افزار به زمان نیاز دارد ، اما فیلم های آموزشی زیادی در یوتیوب وجود دارد که به شما کمک می کند پیشرفت کنید.

مطمئن شوید که هر پین کنترلر یا کامپوننت به چیزی متصل است و عرض هر مسیر دارای عرض لازم است.

مرحله 3: سفارش PCB

با طرح های نهایی ، شما آماده سفارش هستید!

ابتدا باید طرح ها را به عنوان فایل gerber صادر کنید.

من مدار چاپی خود را در JLCPCB.com سفارش دادم ، که می توانم آن را به شدت توصیه کنم. قیمت مناسب ، حمل سریع و تخته های با کیفیت خوب.

مرحله 4: PCB خود را لحیم کنید

پس از دریافت مدار چاپی ، می توانید لحیم کاری تمام اجزای روی آن را شروع کنید.

شار خوب ، ایستگاه لحیم کاری تنظیم دما و نگهدارنده PCB بسیار توصیه می شود.

فیلم های یوتیوب خوبی در مورد نحوه لحیم کاری اجزای SMD وجود دارد (لوئیس رزمن در این زمینه قهرمان است).

مرحله 5: فلش Bootloader

بعد از اینکه PCB با موفقیت لحیم شد ، وقت آن است که بوت لودر را به ATMEGA خود فلش کنید.

این پیوند را دنبال کنید تا در این زمینه به شما کمک کند:

مرحله 6: برنامه نویسی دنبال کننده خط

پس از چشمک زدن بوت لودر ، می توانید به دنبال کننده خط در Arduino IDE دسترسی پیدا کنید.

من برنامه زیر را برای دنبال کننده خط نوشتم.

از یک کنترلر PID استفاده می کند تا بتواند تا آنجا که ممکن است خط را دنبال کند.

مرحله 7: پیکربندی کنترلر PID

برای پیکربندی کنترلر PID ، چند مقدار برای راه اندازی وجود دارد.

Kp: این تقویت کننده است ، این سرعت را که واکنش دهنده خط نسبت به خطا واکنش نشان می دهد تنظیم می کند. برای پیکربندی کنترل کننده PID توصیه می شود که فقط با پیکربندی مقدار Kp تا حد ممکن به یک سیستم پایدار نزدیک شوید.

کی: این خطا را ادغام می کند و بدین ترتیب ، خطا را بسیار وحشیانه تصحیح می کند. پس از پیکربندی Kp ، Ki را می توان پیکربندی کرد ، Kp باید در شرایط عادی کاهش یابد تا بتواند یک سیستم پایدار با Ki اضافه داشته باشد.

Kd: این خطاها را متمایز می کند. اگر دنبال کننده خط در حال نوسان است ، Kd باید افزایش یابد تا زمانی که نوسان آن متوقف شود.