Robot Line Follower: 11 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Ho realizzato un robot line follower con microprocessore PIC16F84A dotato di 4 sensori IR. Questo robot può funzionare sulle linee bianche e nere.

Passaggio 1: primo passaggio

Prima di tutto devi sapere come realizzare un circuito stampato e come saldare i componenti su di esso. Devi anche sapere come programmare un IC PIC16F84A. Ecco i collegamenti a buone istruzioni sulla realizzazione di un PCB e sulla saldatura:

• (Soprattutto) facile produzione di PCB
• Come saldare

Passaggio 2: cose di cui hai bisogno

Per realizzare questo robot hai bisogno delle seguenti cose:

• Qualche tavola di rame
• Circuiti stampati
• Sega
• Carta vetrata
• Ferro da stiro
• Acido per circuiti stampati
• trapano da 1 mm
• Olio per saldatura
• Filo di saldatura
• Saldatore
• Tronchese
• Un po' di filo
• 2x ruote in plastica
• 1x ruota anteriore sferica
• Colla

Componenti per circuiti stampati:

• Un portabatterie da 4 AA
• U1 = Microcontrollore PIC16F84A + Presa
• U2 = 7805 = Regolatore di tensione 5V
• U3 = Comparatore LM324
• U4 = Driver motore L298 + radiatore in alluminio
• XT = Cristallo 4MHz
• C1 = C2 = Condensatori ceramici da 22 pF
• C3 = condensatore elettrolitico 100uF
• C4 = C5 = Condensatori ceramici 100nF (104)
• D = 8 x 1N4148 Diodi
• R1 = Resistenza 4,7K
• R2 = R3 = Resistenze da 10K
• R4 = R5 = R6 = R7 = Resistenze 1K
• R8 = Resistenza 10K
• R9 = Resistenza 1K
• R10 = R11 = Resistenze 47K
• R12 = R13 = R14 = R15 = Resistori da 100ohm
• R16 = R17 = R18 = R19 = Resistenze 10K
• RP = LP = MP = FP = 10K Potenziometri
• Motore L = Motore R = Minimotori 60rpm con cambio (6V)
• Sensore R = Sensore L = Sensore M = Sensore F = Sensori a infrarossi TCRT5000
• ModeLED = LBLED = RBLED = LED rossi piccoli
• LFLED = RFLED = LED verdi piccoli
• Modalità = Sinistra = Destra = Pulsanti piccoli
• SW = Interruttore a levetta = Interruttore On/Off
• J = Ponticello = Un pezzo di filo

Passaggio 3: realizzare i circuiti stampati

Stampa i circuiti su carta lucida con una stampante laser. Taglia le schede di rame, puliscile con carta vetrata e mettici sopra i circuiti stampati. Dopo aver premuto il ferro caldo sulle tavole rimuovere la carta e immergere le tavole nell'acido, attendere che il rame visibile scompaia. Lavare le assi, praticare i fori e pulirli con carta vetrata.

* Ho solo un diagramma simbolico del robot che puoi vedere qui.

Passaggio 4: componenti di saldatura

Saldare tutte le parti sulle schede. Fare attenzione alla corretta direzione dei componenti. Utilizzare una presa per IC PIC16F84A. Saldare i motori e il supporto della batteria sul lato posteriore della scheda inferiore e mettere alcuni pezzi di carta attorno ai motori per evitare contatti imprevisti nel circuito. Saldare C4 e C5 direttamente sui motori. Metti un pezzo di carta tra le gambe dei potenziometri per evitare contatti.

Passaggio 5: saldare tutti insieme

Collegare i terminali con lo stesso nome sulle schede tra loro tramite un pezzo di filo (è possibile utilizzare le gambe extra degli altri componenti). Saldare la scheda posteriore alla scheda superiore. Saldare la scheda anteriore alla scheda superiore. Piegare i fili e mettere tre schede sul supporto della batteria e saldare la scheda anteriore e la scheda posteriore alla scheda inferiore (utilizzare dei cavi lunghi e flessibili per contattare i terminali delle schede posteriore e inferiore). Collegare il terminale + sulla scheda superiore ai portabatterie + polo.

Passaggio 6: ruote

Collegare 2 ruote di plastica ai motori e coprirle con un elastico. Attacca una ruota al pannello posteriore davanti al robot con della colla, ho usato un LED spento come ruota anteriore ma fa muovere il robot lentamente e consiglio di usare una ruota sferica. Coprire i riduttori con fogli di plastica sottile.

Passaggio 7: programmazione del robot

Scarica il programma del robot (Code.hex) e programma il PIC16F84A IC. Imposta la parola di configurazione su 0x3FF2. Il codice è scritto e compilato da "PIC Basic PRO".

Passaggio 8: ESEGUI

Metti 4 batterie AA nel portabatterie, crea un percorso e accendi il robot. Se il robot non funziona controllare attentamente la saldatura. Ora devi regolare i potenziometri affinché il robot sia in grado di rilevare le aree bianche e nere. Ruotare tutti i potenziometri nella posizione più a sinistra, quindi tornare indietro di circa 90 gradi a destra. Tenere il robot sulla linea, spostarlo di una svolta se lo stato dei motori non cambia modificare il valore dei potenziometri. Ora metti il robot sul percorso per seguirlo.

Passaggio 9: movimento personalizzato

È possibile definire un movimento personalizzato per il robot premendo il pulsante Modalità. Quando il LED di modalità è spento, il robot è nel suo stato predefinito. Dopo aver premuto il pulsante Mode, il LED Mode si accende, ora puoi tenere il robot in diversi stati e modificare lo stato dei motori in base al loro stato predefinito tramite i pulsanti Sinistra e Destra. Dopo aver premuto nuovamente il pulsante Mode, il LED Mode inizia a lampeggiare, ora è possibile mantenere il robot in diversi stati e modificare lo stato dei motori in base ai valori dei sensori tramite i pulsanti Sinistra e Destra. Per passare allo stato predefinito, premere nuovamente il pulsante Modalità. Ci sono quattro stati per i motori:

1. Stato predefinito
2. Avanti (il LED verde è acceso)
3. Indietro (il LED rosso è acceso)
4. Stop (entrambi i LED verde e rosso sono accesi)

Passaggio 10: come funziona?

Questo robot ha 4 sensori IR che scansionano il percorso. Se i sensori Destro e Sinistro hanno gli stessi valori e i loro valori sono diversi dai sensori Centrale o Frontale, il robot è sulla linea e i motori stanno andando avanti. Altrimenti il robot è fuori linea, quindi il robot continua a muoversi finché il valore di uno dei sensori laterali non cambia, quindi gira nella direzione in cui è cambiato il valore del sensore. Puoi leggere il codice sorgente del programma (Code.bas) per capirlo meglio.

Passaggio 11: cosa hai fatto

Utkarsh Verma ha realizzato lo stesso robot con alcune modifiche, ha condiviso il suo progetto su https://github.com/TheProtoElectricEffect/LineFollower. Consiglio di rivedere il suo lavoro prima di iniziare a creare il proprio robot. Utkarsh, grazie per aver condiviso il tuo progetto.