PID Line Follower Atmega328P: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

PENGENALAN

Pengajaran ini adalah mengenai membuat Line Follower yang cekap dan boleh dipercayai dengan PID (proportional-integral-derivative) Control (Mathematical) yang berjalan di dalam otaknya (Atmega328P).

Line follower adalah robot autonomi yang mengikuti garis hitam sama ada putih atau garis putih di kawasan hitam. Robot mesti dapat mengesan garis tertentu dan terus mengikutinya.

Oleh itu, akan ada beberapa bahagian / langkah untuk membuat LINE FOLLOWER Saya akan membincangkan semua langkah demi langkah.

1. Sensor (Mata untuk melihat garis)
2. Mikrokontroler (Otak untuk melakukan beberapa pengiraan)
3. Motor (Kekuatan Otot)
4. Pemandu Motor
5. Casis
6. Bateri (Sumber Tenaga)
7. Roda
8. Pelbagai

Berikut adalah VIDEO PENGIKUT LINE

DALAM LANGKAH SETERUSNYA SAYA AKAN BERBINCANG DENGAN BUTIRAN TENTANG SETIAP KOMPONEN

Langkah 1: Sensor (Mata) QTR 8RC

Terima kasih kepada Pololufor yang menghasilkan sensor hebat ini.

Modul ini adalah pembawa yang mudah untuk lapan pasangan pemancar dan penerima IR (fototransistor) yang jaraknya sama pada selang 0.375 (9.525 mm). Untuk menggunakan sensor, anda mesti terlebih dahulu mengecas nod output (Mengisi kapasitor) dengan menggunakan voltan ke pinnya OUT. Anda kemudian dapat membaca pantulan dengan menarik voltan yang dibekalkan secara luaran dan menentukan berapa lama voltan keluaran merosot disebabkan oleh fototransistor bersepadu. Waktu pereputan yang lebih pendek adalah petunjuk pantulan yang lebih besar. Pendekatan pengukuran ini mempunyai beberapa kelebihan, terutamanya apabila digabungkan dengan kemampuan modul QTR-8RC untuk mematikan kuasa LED:

• Tidak diperlukan penukar analog-ke-digital (ADC).
• Kepekaan yang lebih baik terhadap output analog pembahagi voltan.
• Pembacaan selari dengan pelbagai sensor adalah mungkin dengan kebanyakan pengawal mikro.
• Pembacaan selari membolehkan penggunaan optimum menggunakan kuasa LED pilihan

Spesifikasi

• Dimensi: 2.95 "x 0.5" x 0.125 "(tanpa pin header dipasang)
• Voltan operasi: 3.3-5.0 V
• Arus bekalan: 100 mA
• Format output: 8 isyarat serasi I / O digital yang dapat dibaca sebagai nadi tinggi berjangka
• Jarak penginderaan optimum: 0.125 "(3 mm) Jarak penginderaan maksimum yang disyorkan: 0.375" (9.5 mm)
• Berat tanpa pin header: 0.11 oz (3.09 g)

Memadankan Output QTR-8RC ke Talian I / O Digital

Modul QTR-8RC mempunyai lapan output sensor yang sama, seperti Parallax QTI, memerlukan garis I / O digital yang mampu menggerakkan garis output tinggi dan kemudian mengukur masa untuk voltan output merosot. Urutan khas untuk membaca sensor adalah:

1. Hidupkan LED IR (pilihan).
2. Tetapkan garis I / O ke output dan dorongnya tinggi.
3. Biarkan sekurang-kurangnya 10 μs untuk output sensor meningkat.
4. Jadikan garis I / O sebagai input (impedans tinggi).
5. Ukur masa untuk voltan mereput dengan menunggu talian I / O menjadi rendah.
6. Matikan LED IR (pilihan).

Langkah-langkah ini biasanya dapat dilaksanakan secara selari pada beberapa baris I / O.

Dengan pantulan yang kuat, masa kerosakan boleh serendah beberapa dozen mikrodetik; tanpa pantulan, masa pembusukan boleh mencapai beberapa milisaat. Masa pelepasan yang tepat bergantung pada ciri garis I / O mikrokontroler anda. Hasil yang bermakna boleh didapati dalam 1 ms dalam kes biasa (iaitu ketika tidak berusaha mengukur perbezaan halus dalam senario pantulan rendah), yang memungkinkan pengambilan sampel hingga 1 kHz dari semua 8 sensor. Sekiranya pensampelan frekuensi rendah mencukupi, penjimatan kuasa yang besar dapat dicapai dengan mematikan LED. Sebagai contoh, jika kadar pengambilan sampel 100 Hz diterima, LED boleh mati 90% dari masa, menurunkan purata penggunaan semasa dari 100 mA hingga 10 mA.

Langkah 2: Mikrokontroler (Otak) Atmega328P

Terima kasih kepadaAtmel CorporationUntuk Pembuatan Mikrokontroler Hebat AKA Atmega328 ini.

Parameter utama untuk ATmega328P

Nilai Parameter

• Kilat (Kbytes): 32 Kbytes
• Kiraan Pin: 32
• Maks. Frekuensi operasi. (MHz): 20 MHz
• CPU: AVR 8-bit
• Pin I / O Maksimum: 23
• Gangguan Ext: 24
• SPI: 2
• TWI (I2C): 1
• UART: 1
• Saluran ADC: 8
• Resolusi ADC (bit): 10
• SRAM (Kbytes): 2
• EEPROM (Byte): 1024
• Kelas Bekalan I / O: 1.8 hingga 5.5
• Voltan Operasi (Vcc): 1.8 hingga 5.5
• Pemasa: 3

Untuk Maklumat Terperinci, lihat Lembaran Data Atmega328P.

Dalam projek ini saya menggunakan Atmega328P untuk Beberapa Sebab

1. Murah
2. Mempunyai RAM yang mencukupi Untuk pengiraan
3. Pin I / O yang mencukupi untuk Projek ini
4. Atmega328P digunakan Di Arduino…. Anda mungkin melihat dalam Gambar dan Video Arduino Uno tetapi lebih lama lagi saya menggunakan Arduino IDE atau Any Arduino.. Saya Hanya Menggunakan perkakasan sebagai papan penghubung. Saya telah menghapus bootloader dan menggunakan USB ASP untuk Memprogramkan cip.

Untuk Pengaturcaraan The Chip saya telah menggunakan Atmel Studio 6

Semua KOD SUMBER ADA DI GitHub Muat turunnya dan Periksa fail test.c.

Untuk menyusun pakej ini, anda harus memuat turun dan memasang POLOLU AVR PUSTAKA SETUP Periksa Lampiran…

Saya juga MEMAKAI Skema Skema dan Papan Pembangunan Atmega328P… Anda Boleh Membuatnya Sendiri…

Langkah 3: Pemandu Motor dan Motor

Saya telah menggunakan motor DC Type Geared DC 350RPM 12V BO sebagai penggerak. Untuk mengetahui lebih banyak maklumat … MOTOR LINK

Sebagai pemandu motor saya telah menggunakan L293D H-bridge IC.

Saya melampirkan Fail Skema dan Papan untuk perkara yang sama.

Langkah 4: Casis dan Pelbagai

Bot diperbuat daripada kayu lapis ketebalan 6 mm.