Robot pro vyhýbání se hranám je docela podobný mému předchozímu projektu „Line Follower Robot“. Tento robot založený na mikrokontroléru 8051 detekuje hranu a vyhýbá se jí otáčením nebo zastavováním. Podívejme se, jak můžeme snadno navrhnout robota pro vyhýbání se hranám.
Koncept Edge Avoider Robot
Koncept robota Edge Avoider je stejný jako sledovač čáry. U těchto typů robotů obecně používáme chování světla na černobílém povrchu. Když světlo dopadne na bílý povrch, téměř se odráží a v případě černého povrchu je světlo absorbováno černým povrchem. Toto chování světla se používá u robota sledujícího linku i u robota vyhýbajícího se hranám.
Zde jsme použili IR vysílač a přijímač, nazývané také foto diody, které se používají pro odesílání a příjem světla. IR vysílá infračervená světla. Když infračervené paprsky dopadnou na jakýkoli povrch kromě černých nebo mnohem tmavších povrchů, odrazí se to zpět a zachytí je fotodioda a způsobí určité změny napětí. Když infračervené světlo dopadá na černý povrch, světlo je absorbováno černým povrchem a žádné paprsky se neodráží zpět, výsledná fotodioda tedy nepřijímá žádné světlo ani paprsky.
Tady v tomto robotovi Edge Avoider, když senzor detekuje bílý povrch, dostane mikrokontrolér jako vstup 0 a když senzory černé čáry získají 1 jako vstup.
Schéma zapojení a pracovní vysvětlení
Projekt Edge Avoider Robot můžeme rozdělit do tří různých sekcí, kterými jsou sekce senzorů, sekce ovládání a sekce ovladače.
Sekce senzoru: Tato sekce obsahuje IR diody, potenciometr, komparátor (Op-Amp) a LED diody. Potenciometr se používá k nastavení referenčního napětí na jedné svorce komparátoru a infračervené senzory se používají k snímání linky a ke změně napětí na druhé svorce komparátoru. Pak komparátor porovná obě napětí a na výstupu generuje digitální signál. Zde v tomto obvodu používáme dva komparátory pro dva senzory. Jako komparátor se používá LM 358. LM358 má zabudované dva operační zesilovače s nízkým šumem.
Řídicí sekce: Mikrokontrolér 8051 se používá k řízení celého procesu robota sledovače linek. Výstupy komparátorů jsou připojeny k číslům pinů P0.0 a P0.1 na 8051. 8051 čte tyto signály a odesílá povely do obvodu budiče na sledovač hnacího vedení.
Sekce řidiče: Sekce řidiče se skládá z budiče motoru a dvou stejnosměrných motorů. Ovladač motoru se používá k pohonu motorů, protože mikrokontrolér nedodává dostatečné napětí a proud pro pohon motoru. Přidáme tedy obvod ovladače motoru, abychom získali dostatek napětí a proudu pro motor. Mikrokontrolér odesílá příkazy tomuto ovladači motoru a poté řídí motory.
Pracovní
Práce tohoto robota pro vyhýbání se hranám je docela zajímavá a stejná jako sledovač čáry, ale rozdíl v operacích po snímání vstupů. Když v tomto robotu snímá bílý povrch, jde vpřed a když některý ze senzorů nebo oba senzory nezaznamená žádný signál nebo černý povrch, zastaví se a posune se dozadu a změní svůj směr, a pokud znovu pocítí bílý povrch, než přejde vpřed.
Schéma zapojení je zobrazeno u tohoto robota pro vyhýbání se hranám. Výstup komparátorů je přímo připojen na číslo pinu P0.0 a P0.1 mikrokontroléru. A vstupní kolíky ovladače motoru 2, 7, 10 a 15 jsou připojeny na číslo kolíku P2.3, P2.2, P2.1 a P2.4. A jeden motor je připojen na výstupní kolík ovladače motoru 3 a 6 a druhý motor je připojen na 11 a 14.
V programování jsme nejprve definovali vstupní a výstupní piny. A pak jsme v hlavní funkci zkontrolovali vstupy a podle toho odesílají výstup na výstupní piny pro hnací motor. Na tomto okraji se vyhýbáme čtyřem podmínkám, které čteme pomocí mikrokontroléru 8051. Použili jsme dva senzory, jmenovitě levý senzor a pravý senzor.
Podmínky:
|
Vstup |
Výstup |
Pohyb robota |
||||
|
Levý senzor |
Pravý senzor |
Levý motor |
Pravý motor |
|||
|
LS |
RS |
LM1 |
LM2 |
RM1 |
RM2 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Vpřed |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Zastavit / zpět / odbočit vpravo |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Zastavit / zpět / odbočit vlevo |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
STOP / zpět / zahněte doleva |
Napsali jsme program podle výše uvedených podmínek tabulky.
Rozložení PCB
