Arduino колдонуучу жөнөкөй линия жолдоочусу: 5 кадам

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:51

Arduino Line Follower роботу

Бул үйрөткүчтө биз ак фондо кара сызыкты ээрчиген Arduino линиясынын иштешин талкуулайбыз жана анын жолунда ийри сызыктарга жеткенде туура бурулуш жасайбыз.

Arduino Line Follower компоненттери

1. Arduino
2. IR Sensor (Array Sensor же 2 Individual Sensors)
3. DC мотору
4. LIPO батареясы
5. Robot Chasis
6. Arduino IDE

Arduino

Баарыңар Arduino менен тааныш болушуңар мүмкүн; бул эң көп колдонулган жана тез өнүгүп бараткан көптөгөн платформа жана микроконтроллер. Биздин линиядан кийинки робот үчүн, мен эң көп колдонулган такта болгон Arduino UNOну колдоном.

Arduino Nano - бул электроника менен иштөөнү баштоонун эң жакшы варианты, эгерде бул сиздин Arduino Platform менен биринчи тажрыйбаңыз болсо. Бул долбоор үчүн каалаган Arduino Board колдоно аласыз.

IR Sensor

Жогоруда айтылгандай, роботту ээрчиген биздин линия ак фондо кара сызыкты ээрчийт. Ошентип, бизге линияны "көрө турган" жана линиянын ээрчигенине линияны ээрчип кетүүнү же эгер ал сызыктан алыстап баратса бурулуп кетүүнү талап кылган бир нерсе керек. Бул үчүн биз IR (Infra Red) сенсорун колдонобуз.

1 -кадам: PCB менен баштоо

JLCPCBден PCB алуу

EasyEDA - бул электроника инженерлерине, хакерлерге, педагогдорго, хоббистерге, жаратуучуларга жана ышкыбоздорго өздөрүнүн долбоорлорунун схемаларын, ошондой эле ПХБнын макетин иштеп чыгууга жана бөлүшүүгө мүмкүндүк берген оңой, бирок күчтүү онлайн ПКБ дизайн инструменти. Бул LCSC компоненттеринин каталогу жана JLCPCB ПКБ сервисинин интегралдык куралы, ал колдонуучуларга өз идеяларын чыныгы продуктыларга айландырууга жардам берет.

Жөнөкөй сөз менен айтканда, ПХБнын жайгашуусу картага окшош. Өткөрүүчү тректерди колдонуу менен бардык компоненттерди бири -бири менен байланыштырган карта. Дал ушул дизайн биз жез капталган тактага түшүрүлөт, андан кийин ПХБга иштелип чыгат. Surface Mount Technology - бул тактайдын бетине компоненттерди орнотуу аркылуу ПХБларды чогултуу ыкмасы. Компоненттерди тешиктер аркылуу жайгаштыруунун жана аларды экинчи тараптан ширетүүнүн салттуу ыкмасынан айырмаланып, SMTде компоненттер тактайдын үстүнө коюлат жана коргошундар ошол эле тарапта ширетилет.

2 -кадам: Circuit

Баштоо үчүн, адегенде EasyEDA вебсайтына өтүп, акысыз эсеп түзүңүз. "Редакторго" барып, жаңы долбоор түзүңүз. Азырынча JLCPCBде 689 негизги компоненттер жана 30k+ Extended компоненттери бар. Бул жерде компоненттердин толук тизмесин караңыз. EasyEDAда схемаларды түзүүдө бул тизмеден компоненттерди кошкондугуңузду текшериңиз. Сиз компоненттерди издеп, анын жеткиликтүүлүгүн текшере аласыз.

Эми сиз макетиңизди EasyEDAдагы курулган куралдарды колдонуп жасай аласыз. Сиз азыр Gerber файлын жүктөп алып, аны PCLCңизди JLCPCBден өндүрүү үчүн колдоно аласыз.

Gerber File сиздин ПКБ жөнүндө маалыматты камтыйт, мисалы, ПКБнын жайгашуу маалыматы, Катмар маалыматы, аралык маалыматы, тректер. BOM File же Bill Of Material макеттин бардык компоненттеринин тизмесин камтыйт. CPL файлы (Component Placement List / Pick & Place File (PNP) file), ал автоматташтырылган SMT монтаждоо машиналары тарабынан ар бир бөлүктүн тактада кайда жайгашышын аныктоо үчүн колдонулат.

3 -кадам: ПКБга заказ берүү

JLCPCBs веб -сайтына өтүп, "Азыр цитата келтир" дегенди басып, Гербер файлыңызды жүктөңүз. Gerber файлы жүктөлгөндөн кийин, ал сиздин платаңыздын алдын ала көрүнүшүн көрсөтөт. Бул сиз каалаган тактанын PCB макети экенин текшериңиз. PCB алдын ала көрүү алдында, сиз PCB саны, текстурасы, калыңдыгы, түсү сыяктуу көптөгөн варианттарды көрөсүз.

"PCB такталарын чогултуу" баскычын чыкылдатыңыз.

Эми сиз мурда жүктөп алган BOM жана CPL файлын жүктөшүңүз керек болот. JLCPCB сиздин ПХБга чогулушун каалаган бардык компоненттерди тандаңыз. Жөн гана компоненттерди тандоо үчүн ырастоо кутучасын басыңыз.

Бул баракта сиз заказыңызды карап чыга аласыз. Сиз жайгашууну текшере аласыз, бардык компоненттерди көрө аласыз жана кандайдыр бир көйгөй болсо, заказыңызды түзөтүү үчүн "Артка кайтуу" баскычын басыңыз.

Баары бүткөндөн кийин, "Арабага сактоо" баскычын чыкылдатыңыз. Кийинки баракта, сиз жеткирүү жана төлөм опциясын тандап, Коопсуздукту текшере аласыз. Төлөө үчүн Paypal же Кредит/Дебет картасын колдонсоңуз болот.

ПХБ бир нече күндүн ичинде өндүрүлөт жана жөнөтүлөт жана көрсөтүлгөн убакыт аралыгында сиздин босогонуңузга жеткирилет.

4 -кадам: Роботту чогултуу

Эми биз Arduino Line Follower роботун курууну баштайлы. Бул жерде биз 4 дөңгөлөктүү роботту курганы жатабыз, анын эки жагында (алдыңкы) 2 DC мотору жана арткы тарабында эки муляждык дөңгөлөк бар. Жогоруда айтылгандай, биз Arduino UNO тактасын сенсорлордон маалымат алуу, аларды иштетүү жана L293D мотор айдоочусу ICге сигналдарды жөнөтүү үчүн колдонобуз.

L293D Төмөндө сиз L293D IC диаграммасын кадап койсоңуз болот. Көрүнүп тургандай, анда чыңалуу киргизүү үчүн эки казык бар. Алардын бири ICдин ички схемасын иштетүү үчүн, экинчиси моторду башкаруу үчүн.

8 -пин - Моторду башкаруу - 4,5 В -тан 33 В -га чейин пин 16 - IC -5V менен иштөө Эгер кокустан бул байланышты үзүп салсаңыз, чипти күйгүзүп алышыңыз мүмкүн. Бул ICде эки H Bridge схемасы бар, ошондуктан ал бир эле учурда эки моторду башкара алат. Бул ICдин бир тарабы бир моторду башкарат, экинчи тарабы экинчи моторду башкарат. Мотор иштеши үчүн, ошол тараптын иштетүүчү пини бийик болушу керек.

Иштетүү казыктары PWM (Pulse Width Modulation) аркылуу мотордун ылдамдыгын көзөмөлдөө үчүн да колдонулушу мүмкүн. Эгерде сиз L293D жана H-Bridgeдин иштеши жөнүндө көбүрөөк билгиңиз келсе, төмөнкү шилтемени басыңыз. H Bridge мотор айдоочусунун ишин билүү үчүн бул жерди басыңыз. Ошентип, бизде эки дөңгөлөк бар.

Бул линияны ээрчүүчү кантип алдыга, артка, солго же оңго барат?

Логика абдан жөнөкөй. Кыймылдаткычтын экөө тең бир багытта (саат жебеси боюнча же саат каршы), arduino линиясын ээрчиген адам алдыга же артка жылат. Эгерде экөө тең карама -каршы багытта кыймылдашса, роботту ээрчиген сызык солго же оңго бурулат.

Сиз бул жерде толук байланыш схемасын аласыз -> Line Follower Complete Tutorial

5 -кадам: Кодду жүктөө жана биринчи иштетүү

Кодду түшүнүү абдан оңой жана коддорго байланыштуу суроолоруңуз болсо, аны комментарийлерден же биздин жамааттан сураңыз. Сиз бул жерден толук кодду аласыз.

Кодду жүктөңүз, кубаттаңыз жана Arduino Line Follower роботун кара сызыкка коюп, роботтун аракетин көрүңүз.

Көңүл ачтыңызбы? Кийинки бөлүмдө мен мотордун ылдамдыгын көзөмөлдөө менен роботубузду жылмакай жана ылдам кылуу үчүн Arduino Line Follower'ге PID алгоритмин кантип кошууну көрсөтөм. Дагы сонун долбоорлор үчүн RootSaidге жазылыңыз.