PID Line Follower Atmega328P: 4 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:38

КИРИШҮҮ

Бул көрсөтмө PID (пропорционалдуу-интегралдык-туунду) көзөмөлү (математикалык) менен мээнин ичинде (Atmega328P) иштеген эффективдүү жана ишенимдүү Line Follower жасоо жөнүндө.

Сап жолдоочусу - ак түстөгү кара сызыкты же кара аймакта ак сызыкты ээрчиген автономдуу робот. Робот белгилүү бир линияны аныктап, аны ээрчип кете алгыдай болушу керек.

Ошентип, LINE FOLLOWER жасоо үчүн бир нече бөлүктөр/кадамдар болот, мен алардын бардыгын этап -этабы менен талкуулайм.

1. Сенсор (линияны көрүү үчүн көз)
2. Микроконтроллер (Мээ кээ бир эсептөөлөрдү жасайт)
3. Моторлор (Булчуң күчү)
4. Мотор айдоочу
5. Шасси
6. Батарея (энергия булагы)
7. Wheel
8. Башка

Бул жерде САТР ЭРКИЧИНИН ВИДЕОСУ

КИЙИНКИ КАДАМДАРДА АР БИР КОМПОНЕНТТЕР ТУРАЛУУ ДЕТАЛДАРДА ТАЛКУУЛАЙМЫН

1 -кадам: Sensor (Eye) QTR 8RC

Бул укмуштуудай сенсорду өндүрүү үчүнPololufor үчүн рахмат.

Модуль сегиз IR эмитенти менен кабыл алуучу (фототранзистор) жуптары үчүн бирдей аралыкта 0.375 (9.525 мм) үчүн ыңгайлуу ташуучу болуп саналат. Сенсорду колдонуу үчүн, адегенде, чыгыш түйүнүн кубаттоо менен (конденсаторду кубаттоо) заряддоо керек. Анын ЧЫГУУ пин. Сиз андан кийин сырттан келген чыңалууну алып салуу менен чагылтууну окуй аласыз жана интегралдык фототранзистордун натыйжасында чыгуу чыңалуусунун канча убакытка чейин созула тургандыгын билсеңиз болот. Чирүү убактысынын кыскарышы чоңураак чагылуунун көрсөткүчү болуп саналат. Бул өлчөө ыкмасы бир нече артыкчылыктарга ээ, өзгөчө QTR-8RC модулунун LED кубатын өчүрүү жөндөмү менен коштолгондо:

• Эч кандай аналогдук-санариптик конвертер (ADC) талап кылынбайт.
• Чыңалуу бөлүштүргүч аналогдук чыгууга карата жакшыртылган сезимталдык.
• Көптөгөн сенсорлорду параллелдүү окуу көпчүлүк микроконтроллерлер менен мүмкүн.
• Параллелдүү окуу LED кубатын иштетүү опциясын оптималдаштырууга мүмкүндүк берет

Мүнөздөмөлөр

• Өлчөмдөрү: 2.95 "x 0.5" x 0.125 "(башына төөнөгүчтөр орнотулбастан)
• Иштөө чыңалуусу: 3.3-5.0 В.
• Жеткирүү агымы: 100 мА
• Чыгуу форматы: 8 санариптик I/O-шайкеш сигналдар, аларды убакыттын өтүшү менен жогорку импульс катары окууга болот
• Оптималдуу сезүү аралыгы: 0,125 "(3 мм) Сунушталган максималдуу сезүү алыстыгы: 0,375" (9,5 мм)
• Башына төөнөгүчсүз салмак: 0.11 унция (3.09 г)

Санариптик I/O линияларына QTR-8RC чыгуулары менен интерфейс

QTR-8RC модулу Parallax QTI сыяктуу сегиз бирдей сенсордук чыгууга ээ, алар жогорку линияны айдап чыгууга жөндөмдүү санариптик I/O линиясын талап кылат, андан кийин чыгуу чыңалуусунун чиришине убакытты өлчөйт. Сенсорду окуу үчүн типтүү ырааттуулук:

1. IR LEDди күйгүзүңүз (милдеттүү эмес).
2. I/O линиясын чыгууга коюңуз жана аны бийик айдайсыз.
3. Сенсордун чыгышы үчүн жок дегенде 10 μs уруксат бериңиз.
4. I/O линиясын киргизүү (жогорку импеданс) кылуу.
5. I/O линиясынын төмөн болушун күтүп, чыңалуу убактысын өлчөңүз.
6. IR LEDди өчүрүү (милдеттүү эмес).

Бул кадамдар адатта бир нече I/O линиясында параллелдүү түрдө аткарылышы мүмкүн.

Күчтүү чагылуу менен, ажыроо убактысы бир нече ондогон микросекунддарга жетиши мүмкүн; чагылтуусуз, ажыроо убактысы бир нече миллисекундга чейин жетиши мүмкүн. Чирүүнүн так убактысы микроконтроллердин I/O линиясынын өзгөчөлүктөрүнө жараша болот. Маанилүү жыйынтыктар типтүү учурларда 1 мс ичинде жеткиликтүү болот (б.а. төмөн чагылуу сценарийлериндеги тымызын айырмачылыктарды өлчөөгө аракет кылбаганда), бардык 8 сенсордун 1 кГц үлгүсүн алууга мүмкүндүк берет. Эгерде төмөнкү жыштыктагы үлгүлөрдү тандоо жетиштүү болсо, анда LEDди өчүрүү менен электр энергиясын үнөмдөөгө болот. Мисалы, 100 Гц ылдамдыкта тандоо ылдамдыгы алгылыктуу болсо, LEDлар 90% өчүрүлүшү мүмкүн, орточо керектөөнү 100 мАдан 10 мАга чейин төмөндөтөт.

2 -кадам: Микроконтроллер (Мээ) Atmega328P

Атмел Корпорациясына рахмат Бул укмуш микроконтроллер AKA Atmega328.

ATmega328P үчүн негизги параметрлер

Параметрдин мааниси

• Flash (Кбайт): 32 Кбайт
• Pin саны: 32
• Макс. Иштөө жыштыгы. (МГц): 20 МГц
• CPU: 8-бит AVR
• Max I/O казыктары: 23
• Кошумча үзгүлтүктөр: 24
• SPI: 2
• TWI (I2C): 1
• UART: 1
• ADC каналдары: 8
• ADC токтому (бит): 10
• SRAM (Кбайт): 2
• EEPROM (байт): 1024
• I/O менен камсыз кылуу классы: 1,8ден 5,5ке чейин
• Иштөө чыңалуусу (Vcc): 1.8 - 5.5
• Таймерлер: 3

Толук маалымат алуу үчүн Atmega328P маалымат барагынан өтүңүз.

Бул долбоордо мен Atmega328Pди бир нече себеп менен колдонуп жатам

1. Арзан
2. Эсептөө үчүн RAM жетиштүү
3. Бул долбоор үчүн жетиштүү I/O казыктары
4. Atmega328P Arduinoдо колдонулат …. Сиз Сүрөт жана Видеодо Arduino Uno байкай аласыз, бирок мен Arduino IDE же Any Arduino колдонуп жатам.. Мен интерфейс тактасы катары жабдыкты гана колдонгом. Мен жүктөгүчтү тазалап, чипти программалоо үчүн USB ASPти колдондум.

Чипти программалоо үчүн мен Atmel Studio 6ны колдондум

Бардык булак коду GitHubда Жүктөп алыңыз жана test.c файлын текшериңиз.

Бул топтомду түзүү үчүн POLOLU AVR LIBRARY SETUP тиркемелерин текшерип жүктөп алып, орнотушуңуз керек …

Мен ошондой эле Atmega328P өнүктүрүү кеңешинин схемасын жана тактай файлын жүктөп жатам … Сиз муну өзүңүз жасай аласыз …

3 -кадам: Мотор жана мотор айдоочусу

Мен 350RPM 12V BO Type Geared DC моторун кыймылдаткыч катары колдондум. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн… MOTOR LINK

Мотор айдоочу катары мен L293D H- көпүрөсүн IC колдонгом.

Мен ошол үчүн Схемалык жана Такта файлын тиркеп жатам.

4 -кадам: Шасси жана башка

Бот 6 мм калыңдыктагы жыгачтан жасалган.