Ένα ρομπότ άκρης είναι παρόμοιο με το προηγούμενο έργο μου "Line Follower Robot". Αυτό το ρομπότ που βασίζεται σε μικροελεγκτή 8051 ανιχνεύει ένα άκρο και το αποφεύγει γυρίζοντας ή σταματώντας. Ας δούμε πώς μπορούμε να σχεδιάσουμε εύκολα ένα ρομπότ αιχμής.
Έννοια του ρομπότ Edge Avoider
Το concept του ρομπότ Edge Avoider είναι ίδιο με το line follower. Σε αυτούς τους τύπους ρομπότ, χρησιμοποιούμε γενικά συμπεριφορά φωτός σε ασπρόμαυρη επιφάνεια. Όταν το φως πέφτει σε μια λευκή επιφάνεια, θα αντανακλά σχεδόν πλήρως και σε περίπτωση μαύρης επιφάνειας το φως απορροφάται από τη μαύρη επιφάνεια. Αυτή η συμπεριφορά του φωτός χρησιμοποιείται σε ένα ρομπότ οπαδού γραμμής καθώς και σε ρομπότ άκρης.
Εδώ έχουμε χρησιμοποιήσει πομπό IR και δέκτη που ονομάζονται επίσης φωτοδίοδοι χρησιμοποιούνται για την αποστολή και λήψη φωτός. Το IR μεταδίδει υπέρυθρες λυχνίες. Όταν οι υπέρυθρες ακτίνες πέφτουν σε οποιαδήποτε επιφάνεια εκτός από μαύρες ή πολύ σκοτεινές επιφάνειες, ανακλάται πίσω και πιάνεται από φωτοδίοδο και δημιουργεί κάποιες αλλαγές τάσης. Όταν το φως υπερύθρων πέφτει στη μαύρη επιφάνεια, το φως απορροφάται από τη μαύρη επιφάνεια και καμία ακτίνα δεν αντανακλά πίσω, με αποτέλεσμα η δίοδος φωτογραφίας να μην δέχεται φως ή ακτίνες.
Εδώ σε αυτό το ρομπότ Edge Avoider όταν ο αισθητήρας ανιχνεύει λευκή επιφάνεια, τότε ο μικροελεγκτής παίρνει 0 ως είσοδο και όταν αισθάνεται ο ελεγκτής μαύρης γραμμής παίρνει 1 ως είσοδο.
Διάγραμμα κυκλώματος και εξήγηση εργασίας
Μπορούμε να χωρίσουμε το έργο Edge Avoider Robot σε τρεις διαφορετικές ενότητες που είναι η ενότητα αισθητήρων, η ενότητα ελέγχου και η ενότητα προγράμματος οδήγησης.
Ενότητα αισθητήρα: Αυτή η ενότητα περιέχει διόδους υπερύθρων, ποτενσιόμετρο, Συγκριτή (Op-Amp) και LED. Το ποτενσιόμετρο χρησιμοποιείται για τον καθορισμό της τάσης αναφοράς στο ένα τερματικό του συγκριτή και οι αισθητήρες IR χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της γραμμής και παρέχουν μια αλλαγή τάσης στο δεύτερο τερματικό του συγκριτή. Στη συνέχεια, ο συγκριτής συγκρίνει και τις δύο τάσεις και παράγει ένα ψηφιακό σήμα στην έξοδο. Εδώ σε αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιούμε δύο συγκριτές για δύο αισθητήρες. Το LM 358 χρησιμοποιείται ως συγκριτικό. Το LM358 έχει ενσωματωμένο δύο Op-amp χαμηλού θορύβου.
Τμήμα Ελέγχου: Ο μικροελεγκτής 8051 χρησιμοποιείται για τον έλεγχο ολόκληρης της διαδικασίας του ρομπότ ακολουθίας γραμμών. Οι έξοδοι των συγκριτών συνδέονται με τον αριθμό pin P0.0 και P0.1 του 8051. Το 8051 διαβάζει αυτά τα σήματα και στέλνει εντολές στο κύκλωμα οδηγού για να ακολουθήσει τον ακόλουθο γραμμής.
Τμήμα οδηγού: Το τμήμα οδηγού αποτελείται από οδηγό κινητήρα και δύο κινητήρες DC. Ο οδηγός κινητήρα χρησιμοποιείται για την οδήγηση κινητήρων επειδή ο μικροελεγκτής δεν παρέχει αρκετή τάση και ρεύμα για την οδήγηση του κινητήρα. Προσθέτουμε λοιπόν ένα κύκλωμα οδηγού κινητήρα για να έχουμε αρκετή τάση και ρεύμα για τον κινητήρα. Ο μικροελεγκτής στέλνει εντολές σε αυτό το πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα και στη συνέχεια οδηγεί κινητήρες.
Εργαζόμενος
Η εργασία αυτού του άκρου ρομπότ άκρου είναι αρκετά ενδιαφέρουσα και ίδια με την ακόλουθη γραμμή, αλλά η διαφορά στις λειτουργίες μετά την ανίχνευση εισόδων. Σε αυτό το ρομπότ όταν ανιχνεύει λευκή επιφάνεια πηγαίνει προς τα εμπρός και όταν οποιοσδήποτε από τους αισθητήρες ή και τους δύο αισθητήρες δεν αισθάνεται κανένα σήμα ή μαύρη επιφάνεια, σταματά και κινείται προς τα πίσω και αλλάζει την κατεύθυνσή του και αν και πάλι αισθάνεται λευκή επιφάνεια από το να προχωρά.
Εμφανίζεται το διάγραμμα κυκλώματος για αυτό το ρομπότ άκρης. Η έξοδος των συγκριτών συνδέεται απευθείας με τον αριθμό pin P0.0 και P0.1 του μικροελεγκτή. Και ο ακροδέκτης εισόδου του οδηγού κινητήρα 2, 7, 10 και 15 συνδέεται στους αριθμούς ακροδεκτών P2.3, P2.2, P2.1 και P2.4 αντίστοιχα. Και ένας κινητήρας συνδέεται στον πείρο εξόδου του οδηγού κινητήρα 3 και 6 και ένας άλλος κινητήρας συνδέεται στα 11 και 14.
Στον προγραμματισμό πρώτα απ 'όλα έχουμε ορίσει ακίδες εισόδου και εξόδου. Και στη συνέχεια, στην κύρια λειτουργία ελέγξαμε τις εισόδους και στέλνουμε την έξοδο ανάλογα με τις ακίδες εξόδου για την οδήγηση του κινητήρα. Υπάρχουν τέσσερις προϋποθέσεις σε αυτό το πλεονέκτημα που διαβάζουμε χρησιμοποιώντας 8051 μικροελεγκτή. Έχουμε χρησιμοποιήσει δύο αισθητήρες, δηλαδή τον αριστερό αισθητήρα και τον δεξιό αισθητήρα.
Συνθήκες:
|
Εισαγωγή |
Παραγωγή |
Κίνηση ρομπότ |
||||
|
Αριστερός αισθητήρας |
Δεξί αισθητήρα |
Αριστερός κινητήρας |
Δεξιά μηχανή |
|||
|
LS |
RS |
LM1 |
LM2 |
RM1 |
RM2 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Προς τα εμπρός |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Διακοπή / επιστροφή / Στροφή δεξιά |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Διακοπή / πίσω / Στρίψτε αριστερά |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
STOP / πίσω / στρίψτε αριστερά |
Έχουμε γράψει πρόγραμμα σύμφωνα με τους παραπάνω πίνακες.
Διάταξη PCB
