Robot theo dòng: 11 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Tôi đã làm một robot theo dõi đường dây với bộ vi xử lý PIC16F84A được trang bị 4 cảm biến IR. Robot này có thể chạy trên đường đen và trắng.

Bước 1: Bước đầu tiên

Trước khi làm tất cả mọi thứ, bạn phải biết cách tạo Bảng mạch in và cách hàn các thành phần trên đó. Bạn cũng cần biết cách lập trình vi mạch PIC16F84A. Dưới đây là các liên kết đến các tài liệu hướng dẫn tốt về cách tạo PCB và hàn:

• (Hầu hết) dễ dàng sản xuất PCB
• Làm thế nào để hàn

Bước 2: Những thứ bạn cần

Để tạo ra robot này, bạn cần những thứ sau:

• Một số bảng đồng
• Mạch in
• Nhìn thấy
• Giấy nhám
• Sắt
• Axit bảng mạch
• Khoan 1mm
• Dầu hàn
• Dây hàn
• Hàn sắt
• Kìm cắt dây
• Một số dây
• 2x bánh xe nhựa
• 1x bánh trước hình cầu
• Keo dính

Các thành phần bảng mạch:

• Một ngăn chứa 4 pin AA
• U1 = Vi điều khiển PIC16F84A + Ổ cắm
• U2 = 7805 = 5V Bộ điều chỉnh điện áp
• U3 = Bộ so sánh LM324
• U4 = Trình điều khiển động cơ L298 + Bộ tản nhiệt bằng nhôm
• Tinh thể XT = 4MHz
• C1 = C2 = 22pF Tụ gốm
• Tụ điện C3 = 100uF
• C4 = C5 = 100nF Tụ gốm (104)
• D = 8 x 1N4148 Điốt
• Điện trở R1 = 4,7K
• R2 = R3 = 10K Điện trở
• R4 = R5 = R6 = R7 = 1K Điện trở
• Điện trở R8 = 10K
• Điện trở R9 = 1K
• Điện trở R10 = R11 = 47K
• Điện trở R12 = R13 = R14 = R15 = 100ohm
• R16 = R17 = R18 = R19 = 10K Điện trở
• RP = LP = MP = FP = 10K chiết áp
• L Động cơ = R Động cơ = 60 vòng / phút Động cơ nhỏ có hộp số (6V)
• Cảm biến R = Cảm biến L = Cảm biến M = Cảm biến F = Cảm biến hồng ngoại TCRT5000
• ModeLED = LBLED = RBLED = Đèn LED nhỏ màu đỏ
• LFLED = RFLED = Đèn LED xanh nhỏ
• Chế độ = Trái = Phải = Các nút nhỏ
• SW = Chuyển đổi Công tắc = Công tắc Bật / Tắt
• J = Jumper = Một đoạn dây

Bước 3: Tạo bảng mạch

In các mạch trên giấy bóng bằng máy in laser. Cắt các tấm đồng, dùng giấy nhám đánh sạch và đặt các mạch in lên đó. Sau khi ấn bàn ủi nóng lên bảng, hãy lấy giấy ra và ngâm bảng trong axit, đợi cho đến khi đồng có thể nhìn thấy biến mất. Rửa các tấm ván, khoan các lỗ và làm sạch chúng bằng giấy nhám.

* Tôi chỉ có một sơ đồ tượng trưng của robot mà bạn có thể xem ở đây.

Bước 4: Hàn các thành phần

Hàn tất cả các bộ phận trên bảng. Hãy cẩn thận về hướng chính xác của các thành phần. Sử dụng ổ cắm cho IC PIC16F84A. Hàn động cơ và ngăn chứa pin ở mặt sau của bo mạch dưới cùng và đặt một số mảnh giấy xung quanh động cơ để tránh tiếp xúc không mong muốn trong mạch. Hàn C4 và C5 ngay trên các động cơ. Đặt một mảnh giấy giữa các chân chiết áp để tránh tiếp xúc.

Bước 5: Hàn tất cả lại với nhau

Kết nối các thiết bị đầu cuối cùng tên trên bảng với nhau bằng một số đoạn dây (Bạn có thể sử dụng chân phụ của các thành phần khác). Hàn bảng sau với bảng trên cùng. Hàn bảng Mặt trước với bảng trên cùng. Uốn cong các dây và đặt ba bo mạch vào giá đỡ pin và hàn Bo mạch mặt trước và bo mạch sau vào bo mạch Dưới cùng (Sử dụng một số dây mềm dài để tiếp xúc với các đầu nối của bo mạch Mặt sau và Mặt dưới). Kết nối + thiết bị đầu cuối trên bo mạch trên cùng với giá đỡ + cực của pin.

Bước 6: Bánh xe

Kết nối 2 bánh xe nhựa với động cơ và dùng dây chun che chúng lại. Gắn một bánh xe vào bảng Quay lại phía trước rô bốt bằng một ít keo, tôi đã sử dụng đèn LED chết làm bánh trước nhưng nó khiến rô bốt di chuyển chậm và tôi khuyên bạn nên sử dụng bánh xe hình cầu. Che hộp số bằng các tấm nhựa mỏng.

Bước 7: Lập trình Robot

Tải xuống chương trình rô bốt (Code.hex) và lập trình vi mạch PIC16F84A. Đặt từ cấu hình thành 0x3FF2. Mã được viết và biên dịch bởi "PIC Basic PRO".

Bước 8: CHẠY

Đặt 4 pin AA vào ngăn chứa pin, tạo đường dẫn và bật rô-bốt. Nếu rô bốt không hoạt động, hãy kiểm tra kỹ mối hàn. Bây giờ bạn phải điều chỉnh chiết áp để robot có thể phát hiện các khu vực màu đen và trắng. Xoay tất cả các chiết áp sang vị trí tận cùng bên trái sau đó quay ngược về bên phải khoảng 90 độ. Giữ robot trên dây, di chuyển nó qua một vòng quay nếu trạng thái động cơ không thay đổi làm thay đổi giá trị chiết áp. Bây giờ đặt robot trên con đường để theo dõi nó.

Bước 9: Phong trào tùy chỉnh

Bạn có thể xác định chuyển động tùy chỉnh cho rô bốt bằng cách nhấn nút Chế độ. Khi đèn LED Chế độ tắt, rô bốt sẽ ở trạng thái mặc định. Sau khi nhấn nút Chế độ, đèn LED Chế độ sẽ bật, bây giờ bạn có thể giữ rô-bốt ở các trạng thái khác nhau và thay đổi trạng thái của động cơ tùy thuộc vào trạng thái mặc định của chúng bằng các nút Trái và Phải. Sau khi nhấn lại nút Chế độ, đèn LED Chế độ bắt đầu nhấp nháy, bây giờ bạn có thể giữ rô-bốt ở các trạng thái khác nhau và thay đổi trạng thái của động cơ tùy thuộc vào giá trị của cảm biến bằng nút Trái và Phải. Để chuyển sang trạng thái mặc định, nhấn lại nút Chế độ. Có bốn trạng thái cho động cơ:

1. Trạng thái mặc định
2. Chuyển tiếp (Đèn LED xanh lục đang bật)
3. Lùi lại (Đèn LED đỏ đang bật)
4. Dừng lại (Cả đèn LED Xanh lục và Đỏ đều bật)

Bước 10: Cách thức hoạt động?

Robot này có 4 cảm biến IR quét đường đi. Nếu các cảm biến Phải và Trái có các giá trị giống nhau và các giá trị của chúng khác với các cảm biến Giữa hoặc Trước thì rô bốt đang ở trên đường dây và động cơ đang chạy về phía trước. Nếu không, rô bốt nằm ngoài dòng, vì vậy rô bốt tiếp tục di chuyển cho đến khi một trong các giá trị cảm biến bên thay đổi sau đó nó quay về hướng mà giá trị cảm biến của nó đã thay đổi. Bạn có thể đọc mã nguồn chương trình (Code.bas) để hiểu rõ hơn.

Bước 11: Những gì bạn đã làm

Utkarsh Verma đã tạo ra cùng một con robot với một vài sửa đổi, anh ấy đã chia sẻ dự án của mình trên https://github.com/TheProtoElectricEffect/LineFollower. Tôi khuyên bạn nên xem lại công việc của anh ấy trước khi bắt đầu chế tạo robot của riêng bạn. Utkarsh, cảm ơn vì đã chia sẻ dự án của bạn.