Seguidor de línia simple amb Arduino: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Robot Arduino Line Follower

En aquest tutorial, analitzarem el funcionament d’un robot Arduino que segueix la línia que seguirà una línia negra en fons blanc i prendrà el gir correcte sempre que arribi a les corbes al seu pas.

Components del seguidor de la línia Arduino

1. Arduino
2. Sensor IR (sensor de matriu o 2 sensors individuals)
3. Motor DC
4. Bateria LIPO
5. Robot Chasis
6. IDE Arduino

Arduino

És possible que tots conegueu Arduino; que és la plataforma electrònica més àmpliament utilitzada i en evolució ràpida amb tantes plaques i programari de microcontroladors. Per al nostre robot de seguiment de línies, faré servir Arduino UNO, que és la placa més utilitzada.

L'Arduino Nano és la millor opció per començar amb l'electrònica i la codificació si aquesta és la vostra primera experiència amb Arduino Platform. Podeu utilitzar qualsevol placa Arduino per a aquest projecte.

Sensor IR

Com es va esmentar anteriorment, el nostre robot que segueix la línia seguirà una línia negra en un fons blanc. Per tant, necessitem alguna cosa que ‘vegi’ la línia i indiqui al seguidor de la línia que segueixi la línia o que doni la volta si s’allunya de la línia. Amb aquest propòsit, farem servir un sensor IR (infraroig).

Pas 1: Introducció a PCB

Obtenir el PCB de JLCPCB

EasyEDA és una eina de disseny de PCB en línia més fàcil però potent que permet als enginyers electrònics, pirates informàtics, educadors, aficionats, creadors i entusiastes dissenyar i compartir els esquemes dels seus projectes, així com el disseny de PCB. Es tracta d’una eina de disseny integrada del catàleg de components LCSC i el servei JLCPCB PCB que ajuda els usuaris a estalviar temps per convertir les seves idees en productes reals.

En termes senzills, el disseny del PCB és com si fos un mapa. Un mapa que connecta tots els components entre si mitjançant pistes conductores. És aquest disseny que imprimim en una placa revestida de coure que després es desenvolupa en un PCB. La tecnologia de muntatge superficial és la tècnica de muntatge de PCB muntant els components a la superfície del tauler. A diferència del mètode tradicional de col·locar els components a través de forats i soldar-los a l'altre costat, en SMT, els components es col·loquen sobre el tauler i els cables es solden al mateix costat.

Pas 2: el circuit

Per començar, primer aneu al lloc web EasyEDA i creeu un compte gratuït. Aneu a "Editor" i creeu un projecte nou. De moment, JLCPCB té a la seva disposició 689 components bàsics i 30k + components extensos. Consulteu la llista completa de components aquí. Assegureu-vos d’afegir els components d’aquesta llista mentre dibuixeu els esquemes a EasyEDA. Fins i tot podeu cercar els components i comprovar-ne la disponibilitat.

Ara podeu fer el disseny mitjançant eines incorporades a EasyEDA. Ara podeu descarregar el fitxer Gerber i utilitzar-lo per fabricar el vostre PCB des de JLCPCB.

El fitxer Gerber conté informació sobre el vostre PCB, com ara informació de disseny de PCB, informació de capa, informació d’espai, pistes per nomenar alguns. El fitxer BOM o la llista de materials conté la llista de tots els components del disseny. Fitxer CPL (llista de col·locació de components / fitxer Pick & Place (PNP)), l’utilitzen les màquines de muntatge SMT automatitzades per determinar on s’ha de situar cada peça al tauler.

Pas 3: Comanda del PCB

Aneu al lloc web de JLCPCBs i feu clic a "Presuposa ara" i pengeu el fitxer Gerber. Un cop carregat el fitxer Gerber, us mostrarà una vista prèvia de la vostra placa de circuit. Assegureu-vos que aquest és el disseny de PCB del tauler que desitgeu. A sota de la vista prèvia del PCB, veureu tantes opcions com la quantitat de PCB, la textura, el gruix, el color, etc. Trieu tot el que necessiteu.

Feu clic a "Muntar les taules PCB".

Ara, haureu de carregar el fitxer BOM i CPL que hem descarregat anteriorment. Seleccioneu tots els components que vulgueu que JLCPCB acobli al vostre PCB. Simplement feu clic al quadre de confirmació per seleccionar els components.

En aquesta pàgina, podeu revisar la vostra comanda. Podeu consultar el disseny, veure tots els components i, si hi ha algun problema, podeu fer clic a “Torna enrere” per editar la comanda.

Un cop fet tot, feu clic a "Desa a la cistella". A la pàgina següent, podeu triar una opció d’enviament i pagament i fer una sortida segura. Podeu utilitzar Paypal o targeta de crèdit / dèbit per pagar.

El PCB es fabricarà i s’enviarà en qüestió de dies i es lliurarà a la porta de casa dins del període de temps esmentat.

Pas 4: Muntatge del robot

Ara comencem a construir el robot del nostre seguidor de la línia Arduino. Aquí construirem un robot de 4 rodes, amb 2 motors DC connectats a banda i banda (davantera) i dues rodes fictícies a la part posterior. Com es va esmentar anteriorment, utilitzarem la placa Arduino UNO per obtenir entrada dels sensors, processar-los i enviar senyals al controlador IC del motor L293D per accionar el motor del motor de corrent continu de Line Following Robot Arduino.

A continuació, podeu fixar el diagrama de l'IC L293D. Com podeu veure, té dos pins per introduir tensió. Un d’ells és per alimentar el circuit intern de l’IC i l’altre per accionar el motor.

Pin 8 - Conducció dels motors - 4,5 V a 33 V Pin 16 - Funcionament de l'IC - 5V Si inverteu aquesta connexió accidentalment, podeu cremar el xip. Aquest CI té dos circuits de pont H i per tant és capaç de controlar dos motors individualment al mateix temps. Un costat d’aquest CI controla un motor i l’altre costat controla el segon motor. Perquè el motor funcioni, el passador d’activació d’aquest costat ha de ser alt.

Els pins d'activació també es poden utilitzar per controlar la velocitat del motor mitjançant PWM (Pulse Width Modulation). Si voleu saber més sobre L293D i el funcionament de H-Bridge, seguiu l'enllaç següent. Feu clic aquí per aprendre el funcionament d'un controlador de motor de pont H Així que tenim dues rodes.

Com avança, retrocedeix, esquerra o dreta aquest seguidor de línia?

La lògica és força senzilla. Quan els dos motors giren la mateixa direcció (rellotge o anti rellotge), el seguidor de la línia arduino es mourà cap endavant o cap enrere. Si tots dos es mouen en direcció oposada, la línia següent del robot girarà a l'esquerra o a la dreta.

Aquí obtindreu un diagrama de connexió complet -> Tutorial complet de seguidor de línia

Pas 5: càrrega de codi i primera execució

El codi és molt fàcil d’entendre i, si teniu cap pregunta sobre els codis, no dubteu a fer-ho als comentaris o a la nostra comunitat. D’aquí obtindreu el codi complet.

Pengeu el codi, engegueu-lo i col·loqueu el robot Arduino Line Follower en línia negra i vegeu el robot en acció.

Ens divertim? Al següent capítol, us mostraré com incloure l'algorisme PID al nostre seguidor de línia Arduino per fer el nostre robot més suau i ràpid controlant la velocitat del motor. Subscriviu-vos a RootSaid per a projectes més impressionants.