หุ่นยนต์ Line Follower: 11 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ฉันสร้างหุ่นยนต์ติดตามไลน์ด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ PIC16F84A พร้อมเซ็นเซอร์ IR 4 ตัว หุ่นยนต์ตัวนี้สามารถวิ่งบนเส้นสีดำและสีขาว

ขั้นตอนที่ 1: ขั้นตอนแรก

ก่อนทุกสิ่ง คุณต้องรู้วิธีการทำแผงวงจรพิมพ์และวิธีการบัดกรีส่วนประกอบต่างๆ คุณต้องรู้วิธีตั้งโปรแกรม PIC16F84A IC ด้วย นี่คือลิงค์ไปยังคำแนะนำที่ดีเกี่ยวกับการสร้าง PCB และการบัดกรี:

• (ส่วนใหญ่) การผลิต PCB ที่ง่าย
• วิธีการบัดกรี

ขั้นตอนที่ 2: สิ่งที่คุณต้องการ

ในการสร้างหุ่นยนต์นี้ คุณต้องมีสิ่งต่อไปนี้:

• แผ่นทองแดงบางแผ่น
• วงจรพิมพ์
• เลื่อย
• กระดาษทราย
• เหล็ก
• กรดแผงวงจร
• สว่าน 1 มม
• น้ำมันบัดกรี
• ลวดบัดกรี
• หัวแร้ง
• เครื่องตัดลวด
• สายบางๆ
• 2x ล้อพลาสติก
• 1x ล้อหน้าทรงกลม
• กาว

ส่วนประกอบของแผงวงจร:

• ที่ใส่แบตเตอรี่ AA 4 ก้อน
• U1 = ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F84A + ซ็อกเก็ต
• U2 = 7805 = ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 5V
• U3 = LM324 ตัวเปรียบเทียบ
• U4 = L298 ตัวขับมอเตอร์ + หม้อน้ำอะลูมิเนียม
• XT = 4MHz คริสตัล
• C1 = C2 = 22pF ตัวเก็บประจุแบบเซรามิก
• C3 = 100uF ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์
• C4 = C5 = ตัวเก็บประจุแบบเซรามิก 100nF (104)
• D = 8 x 1N4148 ไดโอด
• R1 = ตัวต้านทาน 4.7K
• R2 = R3 = ตัวต้านทาน 10K
• R4 = R5 = R6 = R7 = ตัวต้านทาน 1K
• R8 = ตัวต้านทาน 10K
• R9 = ตัวต้านทาน 1K
• R10 = R11 = ตัวต้านทาน 47K
• R12 = R13 = R14 = R15 = ตัวต้านทาน 100ohm
• R16 = R17 = R18 = R19 = ตัวต้านทาน 10K
• RP = LP = MP = FP = 10K โพเทนชิโอมิเตอร์
• L Motor = R Motor = 60rpm MiniMotors พร้อมกระปุกเกียร์ (6V)
• R Sensor = L Sensor = M Sensor = F Sensor = TCRT5000 เซ็นเซอร์อินฟราเรด
• ModeLED = LBLED = RBLED = ไฟ LED สีแดงขนาดเล็ก
• LFLED = RFLED = ไฟ LED สีเขียวขนาดเล็ก
• โหมด = ซ้าย = ขวา = ปุ่มเล็ก
• SW = สวิตช์สลับ = สวิตช์เปิด/ปิด
• J = จัมเปอร์ = ลวดเส้นหนึ่ง

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างแผงวงจร

พิมพ์วงจรบนกระดาษเคลือบเงาด้วยเครื่องพิมพ์เลเซอร์ ตัดแผ่นทองแดงล้างด้วยกระดาษทรายแล้วใส่วงจรพิมพ์ลงไป หลังจากกดเตารีดร้อนบนกระดานแล้ว ให้นำกระดาษออกและแช่แผงในกรด รอจนทองแดงที่มองเห็นหายไป ล้างกระดานเจาะรูแล้วล้างด้วยกระดาษทราย

* ฉันมีเพียงแผนภาพสัญลักษณ์ของหุ่นยนต์ที่คุณเห็นที่นี่

ขั้นตอนที่ 4: ส่วนประกอบบัดกรี

ประสานทุกส่วนบนกระดาน ระวังทิศทางที่ถูกต้องของส่วนประกอบ ใช้ซ็อกเก็ตสำหรับ PIC16F84A IC บัดกรีมอเตอร์และที่ใส่แบตเตอรี่ที่ด้านหลังของบอร์ดด้านล่าง และใส่กระดาษบางส่วนรอบๆ มอเตอร์เพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสที่ไม่คาดคิดในวงจร ประสาน C4 และ C5 บนมอเตอร์ วางกระดาษไว้ระหว่างขาโพเทนชิโอมิเตอร์เพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัส

ขั้นตอนที่ 5: บัดกรีทั้งหมดเข้าด้วยกัน

เชื่อมต่อขั้วต่อที่มีชื่อเดียวกันบนบอร์ดเข้าด้วยกันโดยใช้สายไฟบางส่วน (คุณสามารถใช้ขาเสริมของส่วนประกอบอื่นๆ ได้) ประสานกระดานด้านหลังเข้ากับกระดานด้านบน ประสานบอร์ดด้านหน้าเข้ากับบอร์ดด้านบน งอสายไฟและใส่แผงสามแผ่นบนที่ใส่แบตเตอรี่และประสานบอร์ดด้านหน้าและแผงด้านหลังเข้ากับบอร์ดด้านล่าง (ใช้สายไฟที่ยืดหยุ่นได้ยาวเพื่อติดต่อกับขั้วของแผงด้านหลังและด้านล่าง) ต่อขั้ว + บนบอร์ดด้านบนเข้ากับที่ใส่แบตเตอรี่ + ขั้ว

ขั้นตอนที่ 6: ล้อ

ต่อล้อพลาสติก 2 ล้อเข้ากับมอเตอร์และหุ้มด้วยยางรัด ติดล้อเข้ากับกระดานด้านหลังด้านหน้าหุ่นยนต์ด้วยกาว ฉันใช้ LED ที่ตายแล้วเป็นล้อหน้า แต่มันทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้ช้า และฉันแนะนำให้ใช้ล้อทรงกลม ปิดกระปุกเกียร์ด้วยแผ่นพลาสติกบาง ๆ

ขั้นตอนที่ 7: การเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์

ดาวน์โหลดโปรแกรมหุ่นยนต์ (Code.hex) และโปรแกรม PIC16F84A IC ตั้งค่าคำกำหนดค่าเป็น 0x3FF2 รหัสนี้เขียนและเรียบเรียงโดย "PIC Basic PRO"

ขั้นตอนที่ 8: RUN

ใส่แบตเตอรี่ AA 4 ก้อนลงในที่ใส่แบตเตอรี่ สร้างเส้นทาง และเปิดหุ่นยนต์ หากหุ่นยนต์ไม่ทำงาน ให้ตรวจสอบการบัดกรีอย่างระมัดระวัง ตอนนี้คุณต้องปรับโพเทนชิโอมิเตอร์เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถตรวจจับพื้นที่ขาวดำได้ หมุนโพเทนชิโอมิเตอร์ทั้งหมดไปที่ตำแหน่งซ้ายสุด จากนั้นหันหลังไปทางขวาประมาณ 90 องศา ถือหุ่นยนต์ไว้บนเส้น เคลื่อนตัวไปบนทางเลี้ยวหากสถานะของมอเตอร์ไม่เปลี่ยนแปลง เปลี่ยนค่าโพเทนชิโอมิเตอร์ ตอนนี้วางหุ่นยนต์บนเส้นทางเพื่อติดตาม

ขั้นตอนที่ 9: การเคลื่อนไหวแบบกำหนดเอง

คุณสามารถกำหนดการเคลื่อนไหวแบบกำหนดเองสำหรับหุ่นยนต์ได้โดยการกดปุ่มโหมด เมื่อไฟ LED ของโหมดดับ หุ่นยนต์จะอยู่ในสถานะเริ่มต้น หลังจากกดปุ่มโหมด ไฟ LED โหมดจะเปิดขึ้น ตอนนี้คุณสามารถถือหุ่นยนต์ในสถานะต่างๆ และเปลี่ยนสถานะของมอเตอร์ตามสถานะเริ่มต้นโดยปุ่มซ้ายและขวา หลังจากกดปุ่มโหมดอีกครั้ง ไฟ LED โหมดจะเริ่มกะพริบ ตอนนี้คุณสามารถถือหุ่นยนต์ในสถานะต่างๆ และเปลี่ยนสถานะของมอเตอร์โดยขึ้นอยู่กับค่าของเซ็นเซอร์ด้วยปุ่มซ้ายและขวา หากต้องการเปลี่ยนเป็นสถานะเริ่มต้น ให้กดปุ่มโหมดอีกครั้ง มีสี่สถานะสำหรับมอเตอร์:

1. สถานะเริ่มต้น
2. ไปข้างหน้า (ไฟ LED สีเขียวติด)
3. ย้อนกลับ (ไฟ LED สีแดงติด)
4. หยุด (ไฟ LED สีเขียวและสีแดงติดสว่าง)

ขั้นตอนที่ 10: มันทำงานอย่างไร

หุ่นยนต์นี้มีเซ็นเซอร์อินฟราเรด 4 ตัวที่สแกนเส้นทาง หากเซ็นเซอร์ด้านขวาและด้านซ้ายมีค่าเท่ากัน และค่าของเซ็นเซอร์ทั้งสองแตกต่างจากเซ็นเซอร์ตรงกลางหรือด้านหน้า แสดงว่าหุ่นยนต์อยู่ในสายการผลิตและมอเตอร์จะวิ่งไปข้างหน้า มิฉะนั้น หุ่นยนต์จะอยู่นอกแนว ดังนั้นหุ่นยนต์จะเคลื่อนที่ต่อไปจนกว่าค่าเซ็นเซอร์ด้านข้างตัวใดตัวหนึ่งจะเปลี่ยนแปลง จากนั้นจะหันไปทางทิศทางที่ค่าเซ็นเซอร์เปลี่ยนไป คุณสามารถอ่านซอร์สโค้ดของโปรแกรม (Code.bas) เพื่อทำความเข้าใจได้ดีขึ้น

ขั้นตอนที่ 11: สิ่งที่คุณทำ

Utkarsh Verma สร้างหุ่นยนต์ตัวเดียวกันด้วยการดัดแปลงเล็กน้อย เขาแบ่งปันโครงการของเขาบน https://github.com/TheProtoElectricEffect/LineFollower ฉันแนะนำให้ตรวจสอบงานของเขาก่อนเริ่มสร้างหุ่นยนต์ของคุณเอง Utkarsh ขอบคุณสำหรับการแบ่งปันโครงการของคุณ