LINE FOLLOWER ROBOT - Batutu Raluca; Rosoiu Maria 331CA CS Open CourseWare
Последовател на линия е кола, която може да следва път. Пътят се вижда като черна линия върху бяла повърхност или обратно.
Защо да изграждаме последовател на линия на робота?
Да "почувстваме" линията, да маневрираме робота да остане на маршрута и да създадем код за това ни се стори предизвикателство. Това е първата стъпка в създаването на изкуствен интелект и идеалният проект за учене.
Практически приложения: по-късно можем да го използваме, за да правим по-сложни неща, като автомобилите на бъдещето, които ще научат маршрут (например: дом-училище) и ще го следват, без да е необходимо човешко взаимодействие.
Роботът ще бъде координиран от микроконтролера ATMega 16, към който ще бъдат свързани H-мостът и сензорната линия. Сензорната линия ще бъде свързана към преобразувател, който ще изпраща цифрови сигнали към щифтовете на микроконтролера.
Списък на частите
Електрическа схема
Микроконтролерът ще се захранва от 6 1,5V батерии, т.е. общо 9 V. За да избегнем изгарянето на платката, ще я свържем към стабилизатора на напрежението. От табелата ще захранваме и сензорната линия и двигателите ще се захранват отделно при 6V.
Мост Н
Оста ще управлява двата двигателя.
Свързах щифтове 2,7,10,15 на порт D на микроконтролера и щифтове 3,6 към предния мотор и 11,14 към задния мотор. Активирането на 1,9 пина заедно с vs (щифт 8) и vss (щифт 16) свързах към VCC. Заземяващите щифтове са свързани със земята. За захранване на двигателите използваме 4 1,5V батерии. Двигателите се захранват отделно от плочата и сензорите.
Сензорна линия
Сензорната линия е направена с помощта на 4 IR диода и 4 фототранзистора, потенциометър за задаване на еталонно напрежение и LM324 компаратор. Всеки сензор е свързан както следва:
Фототранзисторът има заземен излъчвател заедно с диодния катод. Свързах 10KΩ резистор към фототранзисторния колектор и 330Ω резистор към диодния анод. Те са свързани на щифтовете на компаратора.
За да разграничим двата цвята, черно и бяло, използвахме потенциометър за задаване на еталонното напрежение. Фототранзисторът излъчва напрежение под 2V на бяло и> 4V на черно. Тези резултати се изпращат на сравнителя, който изпраща цифрова стойност към микроконтролера (на порт А.) Избрахме този вариант с диоди и фототранзистори вместо такъв със сензори, вече закупени за финансови цели и защото предизвикателството ни хареса.
Трябва да се спомене, че линията на сензора трябва да бъде защитена от външна светлина, за да се избегнат грешки.Използвах импровизация: черна изолационна лента, която не позволява на околната светлина да проникне през диода или фототранзистора, те са ориентирани надолу. В зависимост от стойността на сензорите двигателите се движат по следния начин:
За внедряване на кода използвах AVR Studio. Както в лабораторията, ние преименувахме щифтовете, на които са свързани сензорите и H-моста.Кодът е прост и в зависимост от данните, получени от сензорите, микроконтролерът изпраща решението на H-моста. Зададох входен порт A (DDRA = 0x00) и изходен порт D като изход DDRD = 0xFF (свързан към двигатели). Използвах прости битови операции.
Можете да намерите кода в секцията за изтегляне.
Успяхме да направим функционален автомобил, линията от сензори за разпознаване на двата цвята. За съжаление вече не успяхме да охлаждаме H ос, тъй като колата можеше да работи само 30 секунди, преди да се наложи да я спрем, за да не изгорим H оста.
Следвайки проекта научихме как да захранваме платката при напрежение по-високо от 5V, как можем да изгорим 2 микроконтролера в един и същи ден, без да поставяме мощността там, където трябва да бъде, как да намалим чувствителността на сензорната линия и че първо трябва да използваме качествени батерии защото те ще бъдат консумирани бързо. 9V батерии нямат мощност за захранване на двигателите, но 4 батерии от 1,5 кутии.