- Концепция робота-следящего за линией
- Описание схемы
- Работа робота-следящего за линией с использованием 8051
- Схема робота-повторителя на основе 8051
- Объяснение программирования
- Схема печатной платы
Робот- следователь линии - это машина, которая следует линии, это может быть черная или белая линия. В основном это два типа роботов, следующих за линией: один - это следящий за черной линией, а второй - за белой линией. Следование по линии действительно ощущает линию и переезжает ее. В наших предыдущих проектах мы создали робота-следящего за черной линией, используя Arduino, но на этот раз мы собираемся сделать следящего за белой линией, используя микроконтроллер 8051. В этом уроке мы также расскажем, как сделать печатную плату для робота-следящего за линией дома по низкой цене.
Концепция робота-следящего за линией
Понятие последователя линии связано со светом. Мы использовали поведение света на черно-белой поверхности. Когда свет падает на белую поверхность, он почти полностью отражается, а в случае черной поверхности свет поглощается черной поверхностью. Это объясненное поведение света используется в этом роботе-следователе линии.
В этом проекте робота-следящего за линией мы использовали ИК-передатчики и ИК-приемники, также называемые фотодиодами, для передачи и приема света. ИК передает инфракрасный свет. Когда инфракрасные лучи падают на белую поверхность, они отражаются и улавливаются фотодиодом, вызывая некоторые изменения напряжения. Когда ИК-свет падает на черную поверхность, свет поглощается черной поверхностью и не отражает обратных лучей, поэтому фотодиод не получает света или лучей. Здесь, в этом роботе-повторителе линии, когда датчик обнаруживает белую поверхность, микроконтроллер получает 0 на входе, а когда микроконтроллер обнаруживает черную линию, на входе 1.
Описание схемы
Мы можем разделить робота-следящего за линией на различные секции, такие как секция датчиков, секция управления и секция драйвера.
Секция датчика: Эта секция содержит ИК-диоды, потенциометр, компаратор (операционный усилитель) и светодиоды. Потенциометр используется для установки опорного напряжения на одном конце и ИК - датчиков компаратора чувствовать линию и обеспечить изменение напряжения на втором терминале компаратора. Затем компаратор сравнивает оба напряжения и генерирует цифровой сигнал на выходе. Здесь, в этой схеме, мы использовали два компаратора для двух датчиков. LM358 используется в качестве компаратора. LM358 имеет два встроенных малошумящих операционных усилителя.
Секция управления: микроконтроллер 8051 используется для управления всем процессом робота-следящего за линией. Выходы компараторов подключены к контактам 8051 с номерами P0.0 и P0.1. 8051 считывает эти сигналы и отправляет команды в схему драйвера на повторитель линии управления.
Секция драйвера: Секция драйвера состоит из драйвера двигателя и двух двигателей постоянного тока. Драйвер двигателя используется для управления двигателями, поскольку микроконтроллер не подает на двигатель достаточное напряжение и ток. Поэтому мы добавили схему драйвера двигателя, чтобы обеспечить достаточное напряжение и ток для двигателя. Микроконтроллер отправляет команды этому драйверу двигателя, а затем он запускает двигатели.
Работа робота-следящего за линией с использованием 8051
Робот-следящий за линией обнаруживает белую линию с помощью датчика, а затем отправляет сигналы на микроконтроллер. Затем микроконтроллер управляет двигателем по выходным сигналам датчиков.
В этом проекте мы используем две пары ИК-датчиков. Предположим, мы вызываем левый датчик и правый датчик пары ИК-датчиков, затем левый и правый датчики ничего не обнаруживают или черную линию, после чего робот движется вперед.
И когда левый датчик обнаруживает белую линию, робот поворачивает налево.
и когда левый датчик обнаруживает белую линию, робот поворачивается вправо, пока оба датчика не достигнут черной линии или ничего не обнаружат на поверхности.
И когда оба датчика зайдут на белую линию, робот остановится.
Схема робота-повторителя на основе 8051
Схема очень проста для этого робота-следящего за линией. Выход компараторов напрямую подключен к выводам P0.0 и P0.1 микроконтроллера. Входные контакты 2, 7, 10 и 15 драйвера двигателя подключены к контактам P2.3, P2.2, P2.1 и P2.4 соответственно. И один двигатель подключен к выходному контакту драйвера двигателя 3 и 6, а другой двигатель подключен к контактам 11 и 14.
Объяснение программирования
В программе в первую очередь мы определяем входной и выходной контакт. А затем в основной функции мы проверяем входы и отправляем выходные данные в соответствии с входами на выходной контакт для приводного двигателя. Для проверки входного вывода мы использовали операторы «если».
У этого последователя линии четыре условия. Мы использовали два датчика, а именно левый датчик и правый датчик.
|
Ввод |
Вывод |
Движение робота |
||||
|
Левый датчик |
Правый датчик |
Левый мотор |
Правый мотор |
|||
|
LS |
RS |
LM1 |
LM2 |
RM1 |
RM2 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Вперед |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Поверни направо |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Повернуть налево |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Стоп |
Мы написали программу согласно условиям приведенной выше таблицы. См. Полный код этого робота-следящего за линией на базе 8051 внизу этой страницы, чтобы понять концепцию.
Схема печатной платы
Вот макет печатной платы для робота-следящего за линией, разработанного в программном обеспечении Dip Trace.
В этом макете печатной платы мы разработали монтажную плату для линейного повторителя и 2 стержня для размещения ИК-датчиков. Ознакомьтесь с пошаговым руководством по созданию робота-следящего за линией на печатной плате: Как сделать печатную плату дома