Робот за праћење линија који користи ардуино

Робот који прати линију је врло једноставан робот који прати линију, било црну или белу линију. Ова врста робота је врло једноставна за изградњу и често је први избор за почетнике који започињу са роботиком. У основи постоје две врсте робота који прате линију: један је следбеник црне линије који прати црну линију, а други је следбеник беле линије који прати белу линију. Следбеник линије заправо осети линију и следи је. Иако идеја звучи једноставно, са мало више развоја, роботи слични овом практично се користе у многим апликацијама попут робота за управљање фабричким подовима или робота у складишту.

Концепти следбеника линија

Концепт рада следбеника линије повезан је са светлошћу. Овде користимо понашање светлости на црно-белим површинама. Када светлост падне на белу површину, она се готово у потпуности одбија, а у случају црне површине светлост се потпуно апсорбује. Ово понашање светлости се користи у изради робота који прати линију.

У овом роботу за праћење линија заснованог на Ардуину користили смо ИР предајнике и ИЦ пријемнике који се такође називају фотодиоде. Користе се за слање и примање светлости. ИЦ преноси инфрацрвено светло. Када инфрацрвени зраци падну на белу површину, они се одбијају назад и хватају фотодиоде које генеришу неке промене напона. Када ИР светлост падне на црну површину, црна површина је апсорбује светлост и зраци се не одбијају назад, па фото диода не прима светлост или зраке. Овде у овом роботу следбеника Ардуино линије када сензор осети белу површину, Ардуино добија 1 као улаз, а када црну линију Ардуино добије 0 као улаз.

Будући да је робот следбеник линија занимљив почетнички пројекат, такође смо га изградили користећи различите развојне плоче осим Ардуина, ако их желите, можете их погледати и на доњем линку

• Робот за праћење линија помоћу микроконтролера 8051
• Лине Фолловер Робот који користи Распберри Пи
• Теренски пратилац заснован на лансирној подлози на МСП430
• Једноставно праћење линије помоћу ПИЦ микроконтролера
• Линијски следбеник помоћу АТмега16 АВР микроконтролера

Објашњење кола

Читав робот сљедбеника Ардуино може се подијелити у 3 дијела: одјељак сензора, одјељак управљања и одјељак возача.

Одељак сензора:

Овај одељак садржи ИР диоде, потенциометар, упоређивач (Оп-појачало) и ЛЕД диоде. Потенциометар се користи за подешавање референтног напона на једном терминалу компаратора, а ИР сензори се користе за детекцију линије и обезбеђивање промене напона на другом терминалу компаратора. Тада упоређивач упоређује оба напона и генерише дигитални сигнал на излазу. Овде, у овом кругу следбеника линија, користили смо два компаратора за два сензора. ЛМ 358 се користи као компаратор. ЛМ358 има уграђена два Оп-појачала са мало шума.

Контролни одељак:

Ардуино Про Мини се користи за контролу целокупног процеса робота који прати линију. Излази компаратора повезани су на дигиталне пин бројеве 2 и 3 Ардуина. Ардуино је прочитао ове сигнале и послао команде возачком колу до следбеника погонског склопа.

Одељак за возача:

Одељак возача састоји се од возача мотора и два једносмерна мотора. Возач мотора користи се за погон мотора јер Ардуино не испоручује мотору довољно напона и струје. Дакле, додајемо круг покретача мотора да бисмо добили довољно напона и струје за мотор. Ардуино шаље команде овом возачу мотора, а затим он покреће моторе.

Рад линијског следбеника помоћу Ардуина

Занимљиво је направити робота за праћење линија помоћу Ардуина. Робот који прати линију препознаје црну линију помоћу сензора, а затим шаље сигнал Ардуину. Тада Ардуино покреће мотор у складу са излазом сензора.

Овде у овом пројекту користимо два модула ИР сензора, наиме леви и десни сензор. Када и леви и десни сензор осете бело, робот се помера напред.

Ако леви сензор дође на црну линију, робот окреће леву страну.

Ако десни сензор осети црну линију, робот окреће десну страну док оба сензора не дођу на белу површину. Када дође бела површина, робот поново почиње да се креће напред.

Ако оба сензора дођу на црну линију, робот се зауставља.

Кружни дијаграм

Цирцуит Комплетна дијаграм Ардуино линија сљедбеника робот је приказано на слику изнад. Као што видите, излаз компаратора је директно повезан са Ардуино дигиталним пиновима 2 и 3. А улазни пин 2, 7, 10 и 15 возача мотора повезан је са Ардуиновим дигиталним пиновима 4, 5, 6 и 7, респективно. И један мотор је повезан на излазном пину покретача мотора 3 и 6, а други мотор је повезан на пинове 11 и 14.

Објашњење програма

У програму смо, пре свега, дефинисали улазни и излазни пин, а затим у петљи проверавамо улазе и шаље излаз према улазима на излазни пин за погонски мотор. За проверу улазног пина користили смо изјаве „ако“. Комплетни код робота сљедбеника линије можете пронаћи на дну ове странице.

У овом реду постоје четири услова који прате робота које читамо користећи Ардуино. Користили смо два сензора, наиме леви и десни сензор.

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

Ми смо написали Ардуино линије следбеник код складу са условима приказаним у табели.

Потребне компоненте

Ардуино

У нашем пројекту смо користили микроконтролер за контролу целокупног процеса система који је АРДУИНО. Ардуино је хардвер отвореног кода и веома користан за развој пројеката. На тржишту постоје многе врсте ардуина попут Ардуино УНО, ардуино мега, ардуино про мини, Лилипад итд. Овде смо у овом пројекту користили ардуино про мини, јер је ардуино про мини мали и тако компатибилан са плочама. За спаљивање ардуино кода следбеника линије користили смо ФТДИ горионик.

Л293Д Мотор Дривер

Л293Д је ИЦ управљачки програм мотора који има два канала за погон два мотора. Л293Д има два уграђена пара транзистора Дарлингтон за појачавање струје и одвојени пин за напајање за спољно напајање мотора.

ИР модул:

ИР модул је сензорски круг који се састоји од ИР ЛЕД / фотодиодног пара, потенциометра, ЛМ358, отпорника и ЛЕД. ИЦ сензор преноси инфрацрвену светлост, а фотодиода прима инфрацрвену светлост.

Напајање

Додао сам регулатор напона да добијем 5 волти за Ардуино, компаратор и возач мотора. А за напајање кола користи се 9-волтна батерија.