- Koncept linijskega sledilnega robota
- Pojasnilo vezja
- Delo linijskega sledilnega robota z uporabo 8051
- Robotsko vezje s sledilnikom na osnovi 8051
- Pojasnilo programiranja
- Postavitev PCB
Robot, ki sledi liniji, je naprava, ki sledi črti, lahko je črna ali bela črta. V bistvu sta dve vrsti robotov, ki sledijo črti: ena je sledilnica črne črte, ki sledi črni črti, druga pa sledilka bele črte, ki sledi beli črti. Sledbenik linije dejansko zazna črto in jo povozi. V naših prejšnjih projektih smo z uporabo arduina naredili robota za sledilce črne črte, tokrat pa bomo uporabili belega sledilca z mikrokrmilnikom 8051. V tej vadnici bomo obravnavali tudi, kako doma narediti tiskano vezje za robotskega sledilnega robota po nizki ceni.
Koncept linijskega sledilnega robota
Koncept sledilca črte je povezan s svetlobo. Uporabili smo vedenje svetlobe na črno-beli površini. Ko svetloba pade na belo površino, se skoraj popolnoma odbije in v primeru črne površine črna površina absorbira svetlobo. Tako razloženo vedenje svetlobe je uporabljeno v tem robotskem sledilnem robotu.
V tem projektu robotskih sledilcev smo uporabili IR oddajnike in IR sprejemnike, imenovane tudi foto diode za pošiljanje in sprejemanje svetlobe. IR oddaja infrardeče luči. Ko infrardeči žarki padejo na belo površino, se ta odbije nazaj in jo ujame fotodioda ter povzroči nekaj sprememb napetosti. Ko IR svetloba pade na črno površino, jo črna površina absorbira in ne odseva žarkov nazaj, zato foto dioda ni prejela nobene svetlobe ali žarkov. Tu v tem vrstnem sledilnem robotu, ko senzor zazna belo površino, dobi mikrokrmilnik 0 kot vhod in ko zazna črno črto mikrokrmilnik kot vhod.
Pojasnilo vezja
Robota sledilca celotne črte lahko razdelimo na različne odseke, kot so odsek senzorja, odsek nadzora in odsek voznika.
Odsek senzorja: Ta odsek vsebuje IR diode, potenciometer, primerjalnik (Op-Amp) in LED diode. Potenciometer se uporablja za nastavitev referenčne napetosti na enem terminalu primerjalnika, IR senzorji pa zaznajo črto in zagotavljajo spremembo napetosti na drugem terminalu primerjalnika. Nato primerjalnik primerja obe napetosti in na izhodu ustvari digitalni signal. Tu v tem vezju smo uporabili dva primerjalnika za dva senzorja. LM358 se uporablja kot primerjalnik. LM358 ima vgrajena dva optična ojačevalnika z nizkim šumom.
Nadzorni odsek: mikrokrmilnik 8051 se uporablja za nadzor celotnega procesa robotskega sledilca. Izhodi primerjalnikov so priključeni na številki pinov P0.0 in P0.1 iz 8051. 8051 bere te signale in pošilja ukaze vozniškemu vezju do sledilca pogonske črte.
Vozniški odsek: Vozniški odsek je sestavljen iz gonilnika motorja in dveh enosmernih motorjev. Motorni voznik se uporablja za pogon motorjev, ker mikrokrmilnik ne napaja motorja z dovolj napetosti in toka. Tako smo dodali vezje motornega pogona, da dobimo dovolj napetosti in toka za motor. Mikrokrmilnik pošlje ukaze temu gonilniku motorja in nato poganja motorje.
Delo linijskega sledilnega robota z uporabo 8051
Robot sledilca linije zazna belo črto s pomočjo senzorja in nato pošlje signale mikrokrmilniku. Nato mikrokrmilnik poganja motor glede na izhod senzorjev.
V tem projektu uporabljamo dva para IR senzorjev. Recimo, da pokličemo levi senzor in desni senzor seznama IR senzorjev, potem tako levi kot desni senzor ne zaznata ničesar ali črna črta, nato pa se robot premakne naprej.
In ko levi senzor zazna belo črto, potem robot zavije v levo stran.
in ko levi senzor zazna belo črto, se robot obrne na desno stran, dokler oba senzorja ne prideta do črne črte ali ne zazna nič površine.
In ko oba senzorja prideta na belo črto, se robot ustavi.
Robotsko vezje s sledilnikom na osnovi 8051
Vezje je za tega robota sledilca zelo preprosto. Izhod primerjalnikov je neposredno povezan s številkama pinov P0.0 in P0.1 mikrokrmilnika. In vhodni zatiči 2, 7, 10 in 15 gonilnika motorja so priključeni na številke pina P2.3, P2.2, P2.1 in P2.4. In en motor je priključen na izhodni zatič gonilnika motorja 3 in 6, drugi motor pa na 11 in 14.
Pojasnilo programiranja
V programu najprej določimo vhodni in izhodni pin. Nato v glavni funkciji preverimo vhode in pošljemo izhod glede na vhode na izhodni zatič za pogonski motor. Za preverjanje vhodnega zatiča smo uporabili stavke "if".
V tej vrstici sledijo štirje pogoji. Uporabili smo dva senzorja, in sicer levi in desni senzor.
Vhod |
Izhod |
Gibanje robota |
||||
Levi senzor |
Desni senzor |
Levi motor |
Desni motor |
|||
LS |
RS |
LM1 |
LM2 |
RM1 |
RM2 |
|
0 |
0 |
1. |
0 |
1. |
0 |
Naprej |
0 |
1. |
1. |
0 |
0 |
0 |
Zavij desno |
1. |
0 |
0 |
0 |
1. |
0 |
Zavijemo levo |
1. |
1. |
0 |
0 |
0 |
0 |
Nehaj |
Program smo napisali v skladu s pogoji iz zgornje tabele. Za razumevanje koncepta glejte celotno kodo tega sledilnega robota na osnovi 8051 na dnu te strani.
Postavitev PCB
Tu je postavitev tiskanega vezja za sledilnega robota, zasnovanega v programski opremi Dip Trace.
V tej postavitvi tiskanega vezja smo zasnovali vezje za sledilce linij in 2 palici za namestitev IR senzorjev. Tukaj si oglejte navodila po korakih, kako narediti robota za sledilce črt na PCB: Kako narediti PCB doma