VONAL KÖVETŐ ROBOT - Batutu Raluca; Rosoiu Maria 331CA CS nyílt CourseWare
A vonalkövető olyan autó, amely követheti az utat. Az út fekete vonalként látható fehér felületen, vagy fordítva.
Miért építsen robotvonal-követőt?
"Megérezni" a vonalat, manőverezni a robotot, hogy az útvonalon maradjon, és ehhez kódot kell létrehozni számunkra kihívásnak tűnt. Ez a mesterséges intelligencia létrehozásának első lépése és a tökéletes tanulási projekt.
Gyakorlati alkalmazások: később felhasználhatjuk bonyolultabb dolgok elvégzésére, például a jövő autóira, amelyek megtanulnak egy útvonalat (pl .: otthon-iskola), és követni fogják, anélkül, hogy emberi interakcióra lenne szükség.
A robotot az ATMega 16 mikrovezérlő koordinálja, amelyhez a H-híd és az érzékelővezeték csatlakozik. Az érzékelő vezeték csatlakozik egy átalakítóhoz, amely digitális jeleket küld a mikrovezérlő csapjaira.
Alkatrészek listája
Kapcsolási rajz
A mikrovezérlőt 6 1,5 V-os, azaz összesen 9 V-os elem táplálja. A tábla megégésének elkerülése érdekében csatlakoztatjuk a feszültségstabilizátorhoz. A lemezről az érzékelővezetéket is ellátjuk, és a motorokat külön 6 V feszültséggel tápláljuk.
H híd
A tengely vezérli a 2 motort.
Csatlakoztattam a mikrovezérlő D portján a 2,7,10,15 érintkezőket, a 3,6 csapokat az első motorhoz és a 11,14 csapokat a hátsó motorhoz. Az engedélyező 1.9 érintkezőket a vs (8. tű) és a vss (16. érintkező) pontokkal együtt csatlakoztattam a VCC-hez. A földcsapok csatlakoznak a földhöz. A motorok táplálásához 4 db 1,5 V-os elemet használunk. A motorok külön működnek a lemeztől és az érzékelőktől.
Érzékelő vezeték
Az érzékelővezetéket 4 IR dióda és 4 fototranzisztor, egy referenciafeszültség beállítására szolgáló potenciométer és egy LM324 komparátor segítségével készítettük. Minden érzékelőt az alábbiak szerint csatlakoztattunk:
A fototranzisztor emitterét a dióda katóddal együtt földelték. Csatlakoztattam egy 10KΩ ellenállást a fototranzisztor kollektorhoz és egy 330Ω ellenállást a dióda anódhoz. Ezek a komparátor csapjain vannak összekötve.
A két szín, a fekete és a fehér megkülönböztetéséhez egy potenciométert használtunk a referenciafeszültség beállításához. A fototranzisztor fehérjén 2V alatti, feketén> 4V feszültséget bocsát ki. Ezeket az eredményeket elküldjük az összehasonlítónak, amely digitális értéket küld a mikrovezérlőnek (az A porton). Ezt a változatot diódákkal és fototranzisztorokkal választottuk a pénzügyi célokra már megvásárolt érzékelők helyett, és mivel tetszett a kihívás.
Meg kell említeni, hogy az érzékelővezetéket a hibák elkerülése érdekében védeni kell a külső fénytől. Improvizációt használtam: fekete szigetelőszalagot, amely nem engedi, hogy a környező fény behatoljon az általuk lefelé irányított diódába vagy fototranzisztorba. Az érzékelők értékétől függően a motorok az alábbiak szerint mozognak:
A kód megvalósításához az AVR Stúdiót használtam. A laboratóriumhoz hasonlóan átneveztük azokat a csapokat, amelyekre az érzékelők és a H-híd csatlakozik.A kód egyszerű, és az érzékelőktől kapott adatoktól függően a mikrovezérlő elküldi a döntést a H-hídnak. Az A bemeneti portot (DDRA = 0x00) és a D kimeneti portot DDRD = 0xFF kimenetként állítottam be (motorokhoz csatlakoztatva). Egyszerű bitműveleteket használtam.
A kódot a letöltés részben találja meg.
Sikerült elkészítenünk egy funkcionális autót, az érzékelők vonalát a két szín érzékelésére. Sajnos a H tengelyt már nem tudtuk lehűteni, mivel az autó csak 30 másodpercig tudott járni, mielőtt le kellett állítanunk, hogy ne égessük el a H tengelyt.
A projektet követően megtanultuk, hogyan kell az áramkört 5 V-nál magasabb feszültséggel táplálni, hogyan lehet 2 mikrovezérlőt elégetni ugyanazon a napon anélkül, hogy az áramot oda helyeznénk, ahol lennie kell, hogyan lehet csökkenteni az érzékelő vezeték érzékenységét, és hogy először minőségi elemeket kell használnunk mert gyorsan elfogyasztják őket. A 9 V-os elemeknek nincs energiájuk a motorok táplálásához, de 4 db 1,5-ös akkumulátor.