Робот за праћење линија помоћу микроконтролера 8051

Робот који прати линију је машина која прати линију, може бити црна или бела линија. У основи су две врсте робота који прате линију: један је следбеник црне линије који следи црну линију, а други је следбеник беле линије који следи белу линију. Следбеник линије заправо осети линију и прегази је. У нашим претходним пројектима направили смо робота за праћење црних линија користећи ардуино, али овог пута ћемо направити следбеника за белу линију помоћу 8051 микроконтролера. У овом упутству ћемо такође описати како направити штампану плочу за робота који прати линију код куће по ниској цени.

Концепт робота за следбенике линија

Концепт следбеника линије повезан је са светлошћу. Користили смо понашање светлости на црно-белој површини. Када светлост падне на белу површину, она ће се скоро у потпуности одразити, ау случају црне површине, црна површина апсорбује светлост. Ово објашњено понашање светла се користи у овом роботу за праћење линија.

У овом пројекту следбеника робота користили смо ИР одашиљаче и ИЦ пријемнике који се такође називају фото диоде за слање и примање светлости. ИЦ преноси инфрацрвено светло. Када инфрацрвени зраци падну на белу површину, он се рефлектује и ухвати фотодиодом и генерише неке промене напона. Када ИР светлост падне на црну површину, црна површина апсорбује светлост, а зраци се не одбијају назад, па фото диода није примила светлост или зраке. Овде у овом роботу следбеника линије када сензор осети белу површину, тада микроконтролер добија 0 као улаз, а када осећа црну линију микроконтролер добија 1 као улаз.

Објашњење кола

Робота следбеника целе линије можемо поделити на различите одељке попут одељка сензора, одељења управљања и одељка возача.

Одељак сензора: Овај одељак садржи ИР диоде, потенциометар, компаратор (Оп-Амп) и ЛЕД диоде. Потенциометар се користи за подешавање референтног напона на једном терминалу компаратора, а ИЦ сензори осећају линију и пружају промену напона на другом терминалу компаратора. Тада упоређивач упоређује оба напона и генерише дигитални сигнал на излазу. Овде у овом колу смо користили два компаратора за два сензора. ЛМ358 се користи као компаратор. ЛМ358 има уграђена два оптичка појачала са мало шума.

Контролни одељак: Микроконтролер 8051 се користи за контролу целокупног процеса робота који прати линију. Излази компаратора повезани су на пин бројеве П0.0 и П0.1 од 8051. 8051 чита ове сигнале и шаље команде кругу возача до следбеника погонске линије.

Одељак возача: Одељак возача састоји се од возача мотора и два једносмерна мотора. Возач мотора користи се за погон мотора јер микроконтролер не напаја мотор довољно напона и струје. Тако смо додали склоп покретачког мотора мотора да бисмо добили довољно напона и струје за мотор. Микроконтролер шаље команде овом покретачу мотора, а затим покреће моторе.

Рад линијског следбеника помоћу 8051

Робот који прати линију препознаје белу линију помоћу сензора, а затим шаље сигнале микроконтролеру. Тада микроконтролер покреће мотор у складу са излазом сензора.

Овде у овом пројекту користимо два пара ИР сензора. Претпоставимо да зовемо леви сензор и десни сензор пара ИР сензора, онда и леви и десни сензор не осећају ништа или црну линију, а робот се помера напред.

А када леви сензор осети белу линију, робот окреће леву страну.

а када леви сензор осети белу линију, тада се робот окреће на десну страну док оба сензора не дођу на црну линију или не осете да има површину.

А када оба сензора дођу на белу линију, робот се зауставља.

Роботски круг заснован на линији 8051

Круг је врло једноставан за овог робота који прати линију. Излаз компаратора је директно повезан са пин бројевима П0.0 и П0.1 микроконтролера. А улазни пин 2, 7, 10 и 15 возача мотора повезан је на пин број П2.3, П2.2, П2.1 и П2.4. И један мотор је повезан на излазном затичу покретача мотора 3 и 6, а други мотор је спојен на 11 и 14.

Објашњење програмирања

У програму пре свега дефинишемо улазни и излазни пин. А онда у главној функцији проверавамо улазе и шаље излаз према улазима на излазни пин за погонски мотор. За проверу улазног пина користили смо изјаве „ако“.

У овом следиоцу линије постоје четири услова. Користили смо два сензора, наиме леви и десни сензор.

Улазни	Оутпут	Покрет робота
Леви сензор	Десни сензор	Леви мотор	Ригхт Мотор
ЛС	РС	ЛМ1	ЛМ2	РМ1	РМ2
0	0	1	0	1	0	Напред
0	1	1	0	0	0	Скрените десно
1	0	0	0	1	0	Скрените лево
1	1	0	0	0	0	Зауставити

Написали смо програм према горњим условима табеле. Погледајте комплетан код овог робота за праћење линија заснованог на 8051 на дну ове странице да бисте разумели концепт.

Изглед ПЦБ-а

Ево изгледа ПЦБ-а за робота сљедбеника линија дизајнираног у софтверу Дип Траце.

У овом распореду ПЦБ-а дизајнирали смо плочицу за пратиоце линија и 2 штапа за постављање ИР сензора. Погледајте овде корак по корак водич за прављење робота за следбенике линија на ПЦБ-у: Како направити ПЦБ код куће