- Концепция на Line Follower Robot
- Обяснение на веригата
- Работа на Line Follower Robot с помощта на 8051
- 8051 базирана линия последователна роботна верига
- Обяснение на програмирането
- Оформление на печатни платки
Робот за последователи на линии е машина, която следва линия, може да е черна или бяла линия. По същество са два вида роботи с последователи на линии: единият е последовател на черна линия, който следва черна линия, а вторият е последовател на бяла линия, който следва бяла линия. Последователят на линията всъщност усеща линията и я прегазва. В предишните ни проекти направихме робот за последовател на черна линия, използвайки arduino, но този път ще направим последовател на бяла линия с помощта на микроконтролер 8051. В този урок също ще разгледаме как да направите печатна платка за робот с последователни линии у дома на ниска цена.
Концепция на Line Follower Robot
Концепцията за последовател на линия е свързана със светлината. Използвали сме поведението на светлината на черно-бялата повърхност. Когато светлината падне върху бяла повърхност, тя почти се отразява и в случай на черна повърхност светлината се абсорбира от черна повърхност. Това обяснено поведение на светлината се използва в този робот за последователи на линии.
В този проект за последователен робот ние използвахме IR трансмитери и IR приемници, наречени също фотодиоди за изпращане и получаване на светлина. IR предава инфрачервени светлини. Когато инфрачервените лъчи падат върху бялата повърхност, те се отразяват обратно и се улавят от фотодиода и генерират някои промени в напрежението. Когато IR светлината попадне върху черна повърхност, светлината се абсорбира от черната повърхност, а лъчите не отразяват обратно, така че фотодиодът не получава светлина или лъчи. Тук в този робот-последовател на линия, когато сензорът усети бяла повърхност, тогава микроконтролерът получава 0 като вход и когато усети черен ред микроконтролер получава 1 като вход.
Обяснение на веригата
Можем да разделим целия последователен робот на различни секции като сензорна секция, секция за управление и секция за водача.
Сензорна секция: Тази секция съдържа IR диоди, потенциометър, компаратор (Op-Amp) и светодиоди. Потенциометърът се използва за задаване на еталонно напрежение на единия терминал на компаратора, а IR сензорите усещат линията и осигуряват промяна в напрежението на втория терминал на компаратора. След това компараторът сравнява двете напрежения и генерира цифров сигнал на изхода. Тук в тази схема използвахме два компаратора за два сензора. LM358 се използва като компаратор. LM358 има вградени два нискошумови Op-усилвателя.
Контролна секция: Микроконтролерът 8051 се използва за управление на целия процес на линейния робот. Изходите на компараторите са свързани към пинов номер P0.0 и P0.1 от 8051. 8051 чете тези сигнали и изпраща команди към веригата на водача към последователя на задвижващата линия.
Секция за водача: Секцията за водача се състои от двигател и два постояннотокови мотора. Двигателят на двигателя се използва за задвижване на двигатели, тъй като микроконтролерът не подава достатъчно напрежение и ток към двигателя. Така че добавихме верига на двигател, за да получим достатъчно напрежение и ток за двигателя. Микроконтролерът изпраща команди към този драйвер на двигателя и след това той задвижва двигатели.
Работа на Line Follower Robot с помощта на 8051
Роботът за последовател на линии усеща бяла линия с помощта на сензор и след това изпраща сигнали към микроконтролера. След това микроконтролерът задвижва двигателя според изхода на сензорите.
Тук в този проект използваме две двойки IR сензори. Да предположим, че се обаждаме ляв сензор и десен сензор на IR сензор сдвояване, тогава и левият, и десният сензор не усещат нищо или черна линия, след което роботът се движи напред.
И когато левият сензор усети бяла линия, тогава роботът завива наляво.
и когато левият сензор усети бяла линия, тогава роботът се обръща надясно, докато и двата сензора достигнат черна линия или не усетят нищо повърхност.
И когато и двата сензора се появят на бяла линия, роботът спира.
8051 базирана линия последователна роботна верига
Веригата е много проста за този робот за последователи на линии. Изходът на компараторите е директно свързан към пинов номер P0.0 и P0.1 на микроконтролера. И входните щифтове 2, 7, 10 и 15 на драйвера на двигателя са свързани съответно с пин с номера P2.3, P2.2, P2.1 и P2.4. И един двигател е свързан към изходния щифт на двигател 3 и 6, а друг двигател е свързан към 11 и 14.
Обяснение на програмирането
В програмата на първо място дефинираме входния и изходния щифт. И тогава в основната функция проверяваме входовете и изпращаме изхода според входовете към изходния щифт за задвижващ мотор. За проверка на входния щифт използвахме изрази „if“.
В този последовател на редове има четири условия. Използвали сме два сензора, а именно ляв и десен сензор.
|
Вход |
Изход |
Движение на робот |
||||
|
Ляв сензор |
Десен сензор |
Ляв мотор |
Десен мотор |
|||
|
LS |
RS |
LM1 |
LM2 |
RM1 |
RM2 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Напред |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Обърни се на дясно |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Завийте наляво |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Спри се |
Написахме програмата съгласно горните условия на таблицата. Вижте пълния код на този базиран на 8051 робот за последователи в долната част на тази страница, за да разберете концепцията.
Оформление на печатни платки
Ето оформлението на печатни платки за робот с последователни линии, проектирано в софтуера Dip Trace.
В това оформление на печатни платки сме проектирали платка за последовател на линия и 2 пръчки за поставяне на IR сензори. Проверете тук поетапния урок, за да направите робота за последовател на линии на печатни платки: Как да направите печатни платки у дома