PICO ilə Line Follower Robot: 5 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Bildiyimiz kimi sivilizasiyanı sona çatdıra bilən və insan nəslinə son qoya biləcək bir robot yaratmağa qadirsiniz. Əvvəlcə yerdə çəkilmiş bir xətti izləyə bilən sadə robotlar yarada bilməlisiniz və burada hamımızın bitməsinə doğru ilk addımınızı atacaqsınız>. <

Hər şeydən əvvəl, robotu izləyən bir xətt yerdəki bir xətti izləyə bilən bir robotdur və bu xətt ümumiyyətlə ağ fonda və ya əksinə çəkilmiş qara xəttdir; Bunun səbəbi, robotun qara və ağ kimi çox ziddiyyətli rənglər arasındakı fərqi söyləməsini asanlaşdırmasıdır. Robotun oxuduğu rəngdən asılı olaraq bucağını dəyişdiyi yer.

Təchizat

1. PICO

2. Aşağıdakı xüsusiyyətlərə malik İki Təkərli Sürücü robot şassisi:

   • Akril şassi
   • Təkərləri və kodlayıcıları olan 2 DC mühərriki
   • Metal dayaqları olan təkər
   • 4 kanallı batareya tutacağı
   • Bəzi vintlər və qoz -fındıq
   • Açma/söndürmə açarı
3. L298N motor sürücü modulu
4. 2 xətt izləyicisi sensoru
5. 7.4v batareya

Addım 1: DC mühərriklərinin hazırlanması

Bu layihəni asanlaşdırmaq üçün iki təkərli "2WD" şassisini istifadə edə bilərsiniz, çünki öz şassinizi qurmağa gəldikdə vaxt və səy qənaət edir. Layihənin elektronikasına diqqət yetirmək üçün sizə daha çox vaxt verir.

Sensorların oxunuşlarından asılı olaraq robotunuzun hərəkət sürətini və istiqamətini idarə etmək üçün mühərriklərdən istifadə edəcəyiniz üçün DC motorlarından başlayaq. Ediləcək ilk şey, giriş gərginliyi ilə düz mütənasib olan mühərriklərin sürətini idarə etməyə başlamaqdır, yəni sürəti artırmaq üçün gərginliyi artırmalısınız və əksinə.

PWM "Pulse Width Modulation" texnikası iş üçün idealdır, çünki elektron cihazınıza (motorunuza) gedən orta dəyəri tənzimləməyə və fərdiləşdirməyə imkan verir. Və "YÜKSƏK" və "DÜŞÜK" rəqəmsal siqnallarından istifadə edərək analoq dəyərlər yaratmaqla, 2 siqnal arasında çox sürətli bir sürətlə dəyişməklə işləyir. "Analog" gərginliyin, bir PWM dövründə mövcud olan rəqəmsal YÜKSƏDİDƏN LOW siqnalları arasındakı faizdən asılı olduğu yerlərdə.

Diqqət yetirin ki, PICO -nu birbaşa motora qoşa bilmərik, çünki motora PICO -nun sancaqları ilə idarə olunmayan minimum 90mA lazımdır və buna görə də L298N motor sürücü modulundan istifadə edirik ki, bu da bizə hər ikisini göndərmə imkanı verir. mühərriklərə kifayət qədər cərəyan və onun polaritesini dəyişdirin.

İndi, bu addımları yerinə yetirərək, motorun hər bir terminalına bir tel lehimləyək:

1. Motorun terminalında az miqdarda lehim qoruyun
2. Tel ucunu motor terminalının üstünə qoyun və terminaldakı lehim əriyib telə bağlanana qədər lehimləmə dəmiri ilə qızdırın, sonra lehimləmə dəmirini çıxarın və əlaqəni soyudun.
3. Hər iki motorun qalan terminalları ilə əvvəlki addımları təkrarlayın.

Addım 2: L298N Motor Sürücü Modulundan istifadə

L298N mühərrik sürücüsü mühərriki, PICO -dan gələn siqnalı artırmaq və içindən keçən cərəyanın polaritesini dəyişdirmək qabiliyyətinə malikdir. Mühərriklərinizin fırlandığı sürəti və istiqaməti idarə etməyə imkan verir.

L298N Pin Çıxışları

1. DC motor A -nın ilk terminalı
2. DC motor A -nın ikinci terminalı
3. Gəmidə 5V tənzimləyici tullanan. Mühərrikin gərginliyini 12v -dən çox bağlayırsınızsa, gərginlik tənzimləyicisini sərtləşdirməyin.
4. Motor təchizatı gərginliyi maksimum 35v -dir və 12v -dən çox istifadə edirsinizsə, gərginlik tənzimləyicisini çıxarmağı unutmayın.
5. GND
6. 5v çıxış. Bu çıxış hələ də bağlıdırsa, gərginlik tənzimləyicisindən gəlir və PICO -nuzu motorla eyni mənbədən gücləndirmək imkanı verir.
7. DC mühərriki A işə salma tullanan. Bu tullanan bağlanarsa, motor ya irəli, ya da tam sürətlə işləyəcək. Ancaq sürəti idarə etmək istəyirsinizsə, atlayıcını çıxarın və yerinə bir PWM pin bağlayın.
8. In1, cərəyanın polaritesini və beləliklə A motorunun fırlanma istiqamətini idarə etməyə kömək edir.
9. In2, cərəyanın polaritesini və beləliklə, A motorunun fırlanma istiqamətini idarə etməyə kömək edir.

10. In3, cərəyanın polaritesini və beləliklə, B mühərrikinin fırlanma istiqamətini idarə etməyə kömək edir.

11. In4, cərəyanın polaritesini və beləliklə, B mühərrikinin fırlanma istiqamətini idarə etməyə kömək edir.
12. DC mühərriki B, tullananlara imkan verir. Bu tullanan bağlanarsa, motor ya irəli, ya da tam sürətlə işləyəcək. Ancaq sürəti idarə etmək istəyirsinizsə, atlayıcını çıxarın və yerinə bir PWM pin bağlayın.

DC motor B -nin ilk terminalı

DC motor B -nin ikinci terminalı

L298N sürücü motorunda olan pinlərin sayı istifadə etməyi çətinləşdirir. Ancaq əslində olduqca asandır və hər iki mühərrikimizin fırlanma istiqamətini idarə etmək üçün istifadə etdiyimiz işlək bir nümunə ilə sübut edək.

PICO -nu motor sürücüsünə aşağıdakı şəkildə bağlayın "yuxarıdakı diaqramı tapacaqsınız":

• In1 → D0
• In2 → D1
• In3 → D2
• In4 → D3

Motorun istiqaməti hər cüt In1/2 və In3/4 sürücü pinləri arasında YÜKSƏK və DÜŞÜK məntiq dəyəri göndərilərək idarə olunur. Məsələn, HIGH -u In1 -ə və LOW -u In2 -ə göndərsəniz, bu, motorun bir istiqamətdə dönməsinə səbəb olur və LOW -un In1 -ə, YÜKSÜ -nin isə In2 -ə göndərilməsi mühərriki əks istiqamətdə döndərir. Ancaq eyni YÜKSƏLİ və ya Aşağı siqnalları həm In1, həm də In2 -ə eyni anda göndərsəniz, mühərriklər dayanacaq.

PICO -nun GND -ni batareyanın GND -yə bağlamağı unutmayın və Enable A və Enable B keçidlərini çıxarmayın.

Bu nümunənin kodunu da yuxarıda tapa bilərsiniz.

Addım 3: L298N Sürücü Moduluna PWM əlavə edin

İndi mühərriklərimizin fırlanma istiqamətini idarə edə bilərik. Ancaq ala biləcəkləri maksimum gücü verən sabit bir gərginlik mənbəyimiz olduğu üçün hələ də sürətlərini idarə edə bilmirik. Və bunu etmək üçün hər iki motorunuzu idarə etmək üçün iki PWM pininə ehtiyacınız var. Təəssüf ki, PICO -nun PCA9685 OWM modulundan istifadə edərək genişləndirməyimiz lazım olan yalnız 1 PWM çıxışı var və bu heyrətləndirici modul PWM -ni 1 -dən 16 -ya qədər genişləndirə bilər!

PCA9685 İşarələri:

1. VCC → Bu, 3-5v max ilə məntiq gücünüzdür.
2. GND → Dövrü tamamlamaq üçün mənfi pin GND -yə bağlanmalıdır.
3. V+ → Bu pin xarici enerji mənbəyindən gələn enerjini paylayır, əsasən böyük miqdarda cərəyana ehtiyacı olan və xarici enerji mənbəyinə ehtiyacı olan mühərriklərdə istifadə olunur.
4. SCL → PICO -nun SCL -yə bağladığınız serial saat pin.
5. SDA → PICO -nun SDA -ya bağladığınız serial məlumat pin.
6. OE → Çıxış imkan pin, bu pin aktiv LOW, yəni pin LOW olduqda, bütün çıxışlar aktivdir və YÜKSƏK olduqda bütün çıxışlar əlil olur. Bu, isteğe bağlı bir pindir, varsayılan LOW aşağı çəkilir.

PCA9685 PWM modulunda 16 PWM çıxışı var, hər birinin digərindən asılı olmayaraq idarə edə biləcəyiniz öz V+, GND və PWM siqnalları var. Hər bir PWM 25mA cərəyanı idarə edə bilər, buna görə diqqətli olun.

İndi mühərriklərimizin sürətini və istiqamətini idarə etmək üçün PCA9685 modulundan istifadə etdiyimiz hissə gəlir və PICO -nu PCA9685 və L298N modullarına belə bağlayırıq:

PCA9685 -ə PICO:

1. D2 (PICO) SDA (PCA9685)
2. D3 (PICO) SCL (PCA9685)

PCA9685 - L298N:

1. A motorunun istiqamətini idarə etmək üçün PWM 0 (PCA9685) → In1 (L298N)
2. A motorunun istiqamətini idarə etmək üçün PWM 1 (PCA9685) → In2 (L298N)
3. PWM 2 (PCA9685) → In3 (L298N), B motorunun istiqamətini idarə etmək üçün
4. PWM 3 (PCA9685) → In4 (L298N), B motorunun istiqamətini idarə etmək üçün
5. PWM 4 (PCA9685) → enableA (L298N), A motorunun sürətini idarə edən PWM siqnalını göndərmək üçün.
6. PWM 5 (PCA9685) → enableB (L298N), B motorunun sürətini idarə edən PWM siqnalını göndərmək üçün.

Yuxarıda əlavə olunan bütün bu hissələrin kodunu tapa bilərsiniz.

Addım 4: Line Tracker Sensorundan istifadə edin

Xət izləyicisi olduqca sadədir. Bu sensor, qara və ağda olduğu kimi, ziddiyyətdən asılı olaraq iki səthi ayırd etmək qabiliyyətinə malikdir.

Xətt izləyicisi sensoru iki əsas hissədən ibarətdir: IR LED və fotodiod. LED -dən İQ işığı yayaraq və fotodiodun yanına gələn əksləri oxuyaraq rəngləri ayırd edə bilər, sonra fotodiod əks olunan işığa görə bir gərginlik dəyəri çıxarır (işıq "parlaq" bir səth üçün YÜKSƏK dəyər və DÜŞÜK dəyər) qaranlıq bir səth üçün).

Xət izləyicisinin pinoutları:

1. A0: bu analog çıxış pinidir və analoq giriş oxunması istəsək istifadə edirik (0-1023)
2. D0: Bu rəqəmsal çıxış pinidir və rəqəmsal giriş oxumaq istəsək istifadə edirik (0-1)
3. GND: Bu torpaq pinidir və biz onu PICO -nun GND pininə bağlayırıq
4. VCC: Bu güc pinidir və onu PICO -nun VCC pininə (5v) bağlayırıq
5. Potensiometr: Sensorun həssaslığını idarə etmək üçün istifadə olunur.

Qara xətt algılarsa LED -i yandıran sadə bir proqramla xətt izləyicisi sensorunu sınayaq və Sensorun oxunmasını Serial Monitorda çap edərkən ağ səth aşkar edərsə LED -i söndürək.

Bu testin kodunu yuxarıda tapa bilərsiniz.

Addım 5: Hər şeyi bir yerə yığın

Etməli olduğumuz son şey hər şeyi bir araya gətirməkdir. Hamısını ayrı -ayrılıqda sınaqdan keçirdiyimiz üçün hamısı gözlənildiyi kimi işləyir.

PICO, PCA9685 və L298N modullarını olduğu kimi bağlı saxlayacağıq. Sonra, mövcud quruluşumuza xətt izləyicilərini əlavə edirik və bu belədir:

1. VCC (bütün xətt izləmə sensorları) → VCC (PICO)
2. GND (bütün xətt izləmə sensorları) → GND (PICO)
3. D0 (Sağ xətt izləyicisi sensoru) → A0 (PICO)
4. D0 (Orta xətt izləyicisi sensoru) → A1 (PICO)
5. D0 (Sol xətt izləyicisi sensoru) → A2 (PICO)

Bu, avtomobilinizi idarə edəcək və bizim vəziyyətimizdə ağ fonda bir xətt, qara xətt izlədiyini söyləyəcək son koddur.