Arduino Kullanarak Çizgi Takipçisi Nasıl Yapılır: 8 Adım (Resimlerle)

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

miniProjectsminiProjects tarafındanYazarın daha fazlasını izleyin:

Hakkında: Benzer projeler için YouTube kanalıma göz atın. MiniProjects Hakkında Daha Fazla Bilgi »

Robotik ile başlıyorsanız, yeni başlayanların yaptığı ilk projelerden biri çizgi takipçisi içerir. Normalde siyah renkli ve arka planın aksine bir çizgi boyunca hareket etme özelliğine sahip özel bir oyuncak arabadır.

Başlayalım.

1. Adım: Video

Ekli kapsamlı video. Lütfen bir bak.

Adım 2: Ana Bloklar

Çizgi takipçisini dört ana bloğa bölebiliriz. IR-fotodiyot sensörleri, motor sürücüsü, arduino nano/kod ve oyuncak araba şasisi, plastik tekerlekler ve 6V DC motorlar. Şimdi bu bloklara tek tek bakalım.

Adım 3: IR-Fotodiyot Modülü (bölüm 1/3)

Hat takipçisindeki IR-Fotodiyot sensörünün işi, altında siyah bir çizgi olup olmadığını tespit etmektir. IR LED'den yayılan IR Işık, fotodiyot tarafından yakalanmak üzere alttaki yüzeyden geri döner. Fotodiyottan geçen akım, aldığı fotonlarla orantılıdır ve fizik, siyah rengin IR radyasyonlarını emdiğini söyler, bu nedenle bir fotodiyotun altında siyah bir çizgi varsa, altında beyaz gibi yansıtıcı bir yüzeye sahip olmasına kıyasla daha az akımla sonuçlanan daha az foton alır.

Bu akım sinyalini bir sonraki adımda arduino'nun digitalRead kullanarak okuyabileceği voltaj sinyaline dönüştüreceğiz.

Adım 4: IR-Fotodiyot Modülü (bölüm 2/3)

Fotodiyotun akımı, orantılı voltaj düşüşü oluşturmak için 10 KOhm'luk bir dirençten geçirilir, buna Vphoto diyelim. Altında beyaz bir yüzey varsa, fotodiyotun akımı yükselir ve dolayısıyla Vphoto, siyah yüzey için ise her ikisi de azalır. Vphoto, LM741 opamp'ın Çevirmeyen terminaline bağlanır. Bu konfigürasyonda, Ters Çevirmeyen terminaldeki (+) voltaj, Ters Çeviren terminaldeki (-) voltajdan büyükse, opampın çıkışı başka bir şekilde YÜKSEK ve DÜŞÜK olarak ayarlanır. Bir potansiyometre kullanarak beyaz ve siyah renkler için voltaj okuması arasında olacak şekilde ters çevirme pimindeki voltajı dikkatlice ayarladık. Bunu yaparken bu devrenin çıkışı beyaz için yüksek ve siyah renk için düşüktür, bu da arduino'nun okuması için mükemmeldir.

Daha iyi anlaşılması için ekli resimleri yukarıdaki açıklama sırasına göre etiketledim.

Adım 5: IR-Fotodiyot Modülü (bölüm 3/3)

Motor kullanımını telafi etmek için çıkış yönünü bilemeyeceğimizden, bir çizgi takipçisi oluşturmak için yalnızca bir IR-fotodiyot sensörü yeterli değildir. Bu nedenle, ekteki resimde gösterilen 6 IR-fotodiyot devresi içeren sensör modülünü kullandım. 6 IR-fotodiyot bir çift 2'de 3 küme olarak yerleştirilmiştir. Merkez küme siyah ve diğer ikisi beyaz okursa, ilerlemeye devam edebiliriz. Sol kümede siyah yazıyorsa, takipçiyi yolda tutmak için takipçiyi sola çevirmemiz gerekir. Aynısı sağ küme için de geçerlidir.

Adım 6: Motor Sürücüsü

Follower'ı hareket ettirmek için L293D motor sürücüsü kullanılarak kontrol edilen iki adet 6V DC motor kullanıyorum. Ekteki 4 numaralı resimde vurgulandığı gibi motor bağlıysa, enable ve 1A pini yüksek, 2A pini düşük ayarı motoru bir yönde hareket ettirir. Diğer yöne hareket ettirmek için 2A ve 1A pinlerinin durumunu değiştirmemiz gerekiyor. Takipçi her zaman ileriye doğru hareket ettiği için çift yönlü momente ihtiyacımız olmayacak. Sola dönmek için sağ motor çalışırken sol motoru devre dışı bırakırız ve bunun tersi de geçerlidir.

Adım 7: Arduino Nano ve Kod

16MHz'de çalışan 5V arduino nano, takipçinin sağa mı yoksa sola mı dönmesi gerektiğine karar verir. IR-Fotodiyot sensör dizi okumasına bakılarak kararlar verilir. Ekli arduino kodu, takipçinin hareketini yönetir. Aşağıdaki paragraf arduino kodunun üstten görünümünü verir.

Başlangıçta 6 sensör ve 4 motor pini beyan ediyoruz. Kurulumda, varsayılan mod giriş olduğu için motor pinlerini çıkışa ayarladık. Döngüde, önce tüm sensör pinlerini okuruz, bunu takip edenin hareketine karar veren bir if-else ifadeleri zinciri takip eder. Bazı ifadeler ilerlemeye yardımcı olur. Bazı ifadeler onun durmasına yardımcı olurken, bazıları da sola veya sağa gitmesine izin verir.

Kodu gözden geçirin ve herhangi bir sorunla karşılaşırsanız bana bildirin.

Adım 8: Şematik ve BİTİR

Son olarak, birkaç tel ve devre tahtası kullanılarak her şey ekli şemaya göre bir araya getirildi. İşte karşınızda, oyuncak arabayı takip eden bir çizgi.

Okuduğunuz için teşekkürler.

Yorumlarda takipçinizin resmini görmek dileğiyle.