DIY Linefollower PCB: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Bu talimatta size ilk çizgi izleyen PCB'mi nasıl tasarladığımı ve oluşturduğumu göstereceğim.

Linefollower, yukarıdaki park alanı etrafında yaklaşık 0,7 m/s hızla hareket etmek zorunda kalacaktır.

Proje için basitliği ve programlama kolaylığı nedeniyle ATMEGA 32u4 AU'yu kontrolör olarak seçtim. Çizgiyi takip etmek için kullanılan sensörler, QRE1113GR tipinde 6 optik sensördür. Bunlar analog sensörlerdir. ATMEGA adını verdiğimiz için 6 sensörle sınırlıyız çünkü bu çipin sadece 6 analog portu var.

Motorlarımız metal dişli 6V DC motorlardır. Bunlar küçük motorlardır, ancak bu kullanım için yeterince güçlüdür. Bu motorlar, PWM kullanan bir H-Bridge, DRV8833PWP ile güçlendirilecektir.

Bu, Linefollower'ımızın kalbidir. Diğer detaylar aşağıda açıklanacaktır.

Adım 1: Şemayı Tasarlamak

Şemayı ve PCB'yi tasarlamak için EAGLE kullandım. Bu, Autodesk'in ücretsiz yazılımıdır. Bu programı kullanmak biraz öğrenme eğrisi. Ama bu iyi bir yazılım ve ÜCRETSİZ:)

ATMEGA'yı ithal ederek başladım. Bu çipin veri sayfasını incelemek önemlidir. Bu çipi kullanmak için gereken birçok bileşen veri sayfasında açıklanmıştır. Gerekli tüm bileşenleri içe aktardıktan sonra H köprüsünü ve sensörleri içe aktarmaya başladım. Yine, ATMEGA'nın hangi pinlerine nasıl bağlanacağını ve hangi bileşenlere (dirençler, kapasitörler…) ihtiyaç duyduklarını bilmek için bu veri sayfalarını incelemek önemlidir.

Kullanılan tüm bileşenleri içeren dosyayı ekledim.

Adım 2: PCB'yi Tasarlamak

PCB'm çift taraflı. Bu, çok çeşitli bileşenleri küçük bir alana yerleştirmeyi kolaylaştırır.

Yine, bunu tasarlamak kolay değil, bu yazılımı kullanmayı öğrenmek zaman alıyor, ancak youtube'da başlamanıza yardımcı olacak çok sayıda eğitici video var.

Denetleyicinin veya bileşenin her piminin bir şeye bağlı olduğundan ve her yolun gerekli genişliğe sahip olduğundan emin olun.

Adım 3: PCB'yi sipariş etme

Bitmiş tasarımlarla sipariş vermeye hazırsınız!

İlk önce tasarımları gerber dosyaları olarak dışa aktarmanız gerekecek.

PCB'lerimi şiddetle tavsiye edebileceğim JLCPCB.com'dan sipariş ettim. Uygun fiyat, hızlı sevkiyat ve kaliteli panolar.

Adım 4: PCB'nizi Lehimleme

PCB'leri aldıktan sonra üzerindeki tüm bileşenleri lehimlemeye başlayabilirsiniz.

İyi akış, sıcaklık ayarlı lehim istasyonu ve PCB tutucu şiddetle tavsiye edilir.

SMD bileşenlerinin nasıl lehimleneceğine dair iyi youtube videoları var (Louis Rossman bu konuda bir kahramandır).

Adım 5: Önyükleyicinin Yanıp Sönmesi

PCB başarıyla lehimlendikten sonra, ATMEGA'nıza önyükleyiciyi flaş etme zamanı.

Bu konuda size yardımcı olması için bu bağlantıyı takip edin:https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoISP

Adım 6: Linefollower'ı Programlama

Bootloader'ı flashladıktan sonra Arduino IDE'deki linefollower'a erişebileceksiniz.

Aşağıdaki programı linefollower için yazdım.

Çizgiyi olabildiğince iyi takip edebilmek için bir PID kontrolörü kullanır.

7. Adım: PID Denetleyicisini Yapılandırma

PID denetleyicisini yapılandırmak için ayarlanması gereken birkaç değer vardır.

Kp: bu amplifikasyondur, bu, çizgi izleyenin bir hataya tepki verme hızını düzenler. PID denetleyicisini yapılandırmak için, yalnızca Kp değerini yapılandırarak kararlı bir sisteme mümkün olduğunca yaklaşmanız önerilir.

Ki: Bu, hatayı bütünleştirir ve burada, hatayı oldukça acımasız bir şekilde düzeltir. Kp yapılandırıldıktan sonra Ki yapılandırılabilir, Ki eklenmiş kararlı bir sisteme sahip olabilmek için normal koşullarda Kp'nin düşürülmesi gerekecektir.

Kd: Bu, hataları ayırt eder. Çizgi izleyen salınım yapıyorsa, salınım durana kadar Kd'nin artırılması gerekecektir.