ROBOT SLEDUJÚCI RIADOK - Batutu Raluca; Rosoiu Maria 331CA CS Open CourseWare
Sledovač čiary je auto, ktoré môže kráčať po ceste. Cesta je viditeľná ako čierna čiara na bielom povrchu alebo naopak.
Prečo stavať sledovač robotickej linky?
„Precítiť“ líniu, manévrovať s robotom tak, aby zostal na trase, a vytvoriť k tomu kód, sa nám javilo ako výzva. Je to prvý krok k vytvoreniu umelej inteligencie a dokonalý vzdelávací projekt.
Praktické aplikácie: neskôr ho môžeme použiť na vykonávanie zložitejších vecí, ako sú napríklad autá budúcnosti, ktoré sa naučia trasu (napr. Domáca škola) a pôjdu po nej bez ľudskej interakcie.
Robot bude koordinovaný mikrokontrolérom ATMega 16, ku ktorému bude pripojený H-most a vedenie snímača. Vedenie snímača bude pripojené k prevádzaču, ktorý bude vysielať digitálne signály do pinov na mikrokontroléri.
Zoznam častí
Elektrické schéma
Mikrokontrolér bude napájaný 6 batériami 1,5 V, teda celkom 9 V. Aby sme predišli spáleniu dosky, pripojíme ju k stabilizátoru napätia. Z dosky dodáme aj vedenie snímača a motory budú napájané osobitne na 6V.
Most H
Náprava bude ovládať 2 motory.
Pripojil som piny 2,7,10,15 na porte D mikrokontroléra a piny 3,6 k prednému motoru a 11,14 k zadnému motoru. Povolenie 1,9 pinu spolu s vs (pin 8) a vss (pin 16) som pripojil k VCC. Zemniace kolíky sú spojené so zemou. Na napájanie motorov používame 4 1,5V batérie. Motory sú napájané oddelene od dosky a snímačov.
Vedenie snímača
Vedenie snímača bolo vyrobené pomocou 4 IR diód a 4 fototranzistorov, potenciometra na nastavenie referenčného napätia a komparátora LM324. Každý snímač bol pripojený nasledovne:
Fototranzistor má emitor uzemnený spolu s diódovou katódou. K fototranzistorovému kolektoru som pripojil rezistor 10KΩ a k diódovej anóde odpor 330Ω. Tieto sú spojené na kolíkoch komparátora.
Na rozlíšenie dvoch farieb, čiernej a bielej, sme pomocou referenčného napätia nastavili potenciometer. Fototranzistor vydáva napätie pod 2 V na bielu a> 4 V na čiernu. Tieto výsledky sa posielajú do komparátora, ktorý odosiela digitálnu hodnotu do mikrokontroléra (na porte A). Zvolili sme tento variant s diódami a fototranzistormi namiesto jedného so senzormi, ktoré sú už zakúpené na finančné účely a pretože sa nám výzva páčila.
Je potrebné spomenúť, že vedenie snímača musí byť chránené pred vonkajším svetlom, aby sa predišlo chybám.Použil som improvizáciu: čierna izolačná páska, ktorá neumožňuje prenikanie okolitého svetla cez diódu alebo fototranzistor, sú orientované nadol. Podľa hodnoty snímačov sa motory pohybujú nasledovne:
Na implementáciu kódu som použil AVR Studio. Rovnako ako v laboratóriu sme premenovali kolíky, na ktorých sú pripojené snímače a mostík H. Kód je jednoduchý a v závislosti od údajov prijatých od senzorov mikrokontrolér odošle rozhodnutie na mostík H. Nastavil som vstupný port A (DDRA = 0x00) a výstupný port D ako výstup DDRD = 0xFF (pripojený k motorom). Použil som jednoduché bitové operácie.
Kód nájdete v sekcii na stiahnutie.
Podarilo sa nám vyrobiť funkčné auto, rad senzorov na detekciu dvoch farieb. Bohužiaľ sme už nedokázali ochladiť H nápravu, pretože auto dokázalo bežať iba 30 sekúnd, kým sme ho museli zastaviť, aby sme H nápravu nespálili.
V nadväznosti na projekt sme sa naučili, ako napájať dosku na napätie vyššie ako 5V, ako môžeme spáliť 2 mikrokontroléry v ten istý deň bez toho, aby sme vložili energiu tam, kam má, ako znížiť citlivosť vedenia snímača a mali by sme najskôr použiť kvalitné batérie pretože sa rýchlo spotrebujú. 9V batérie nemajú energiu na napájanie motorov, ale 4 batérie po 1,5 ks.