Урок 30/31: Слежение за линией Car-8 с помощью умного автомобиля из комплекта SunFounder Arduino | Robojax

Урок 30/31: Слежение за линией Car-8 с помощью умного автомобиля из комплекта SunFounder Arduino | Robojax

Этот guía проведет вас через создание умного автомобиля, следящего за линией, с использованием набора SunFounder 3-в-1 для Arduino.

Проект, демонстрируемый в видео, использует инфракрасный модуль отслеживания линий для обнаружения черной линии на белой поверхности и управления двумя моторами, чтобы удерживать автомобиль на пути. Это основной проект в области робототехники, который обучает вас чтению датчиков, условной логике и управлению моторами. Реальная ценность огромна - это основа для автоматизированных направляемых транспортных средств (AGV) на складах, роботов-пылесосов, которые следуют за краями комнат, и образовательных платформ для изучения автономной навигации. Кроме базовой конструкции, вы можете использовать эту концепцию для:

• Создание простого робота, который может перемещаться по заранее определенному пути в лабиринте или на дорожке.
• Создание автоматизированной доставки для небольшого офиса или лаборатории.
• Разработка робота, следящего за линией, для школьного научного проекта или конкурса.
• Прототипирование системы для промышленного конвейерного пояса, который сортирует предметы в зависимости от их положения.

Аппаратное обеспечение и компоненты

Основу этого проекта составляет модуль отслеживания линий, который использует пару инфракрасного (ИК) передатчика и приемника. Вот основные компоненты:

• Модуль отслеживания линии (TCRT5000):Этот сенсор излучает инфракрасный свет и измеряет отраженную интенсивность. Модуль включает компаратор LM393 для преобразования аналогового сигнала в цифровой выход HIGH или LOW.
• Умный каркас автомобиля с моторами:Набор SunFounder включает в себя раму автомобиля с двумя редукторными моторами, которые управляются Arduino для управления движением транспортного средства.
• Плата Arduino:"мозг" операции, считывающий сенсор и отправляющий команды на моторы.
• Драйвер мотора (на щите автомобиля):Эта схема позволяет низкопотребляющим выводам Arduino управлять моторами с более высоким током.

Руководство по проводке

Проводка для модуля отслеживания линии проста. Видео демонстрирует соединения следующим образом (в видео на 04:04):

• Линейный трекер VCC (средний контакт):Подключитесь к Arduino.5Впин.
• Линейный трекер GND (левый вывод):Подключитесь к Arduino.GNDштифт.
• Линейный трекер ВЫХОД (правый контакт):Подключитесь к цифровым выходам Arduino.пин 2.

Моторы подключены к контроллеру моторов на щите автомобиля. В коде правый мотор управляется пинами 5 и 6, а левый мотор - пинами 9 и 10, как показано в видео (в видео на 12:28).

Объяснение кода

Код разработан для считывания цифрового сигнала с трекера и управления моторами соответственно. Вот ключевые части, которые можно настроить пользователю:

const int in1 = 5; // in1,2 for right motor
const int in2 = 6;

const int in3 = 9; // in3,4 for left motor
const int in4 = 10;

const int lineTrack = 2;

• Моторные контакты (in1, in2, in3, in4):Эти константы определяют, какие контакты Arduino подключены к драйверу мотора. Если ваша проводка отличается, вам необходимо изменить эти значения, чтобы они соответствовали вашей конфигурации.
• Линейный трекер (lineTrack):Это определяет цифровой контакт, подключенный к выходу сигнала датчика. Код считывает этот контакт, чтобы определить, находится ли датчик над черной или белой поверхностью.

В основном цикле вы можете настроитьspeedпеременная для управления скоростью поворота автомобиля. Значение варьируется от 0 до 255, при этом более высокое значение делает поворот автомобиля быстрее.

int speed = 150;//0 to 255

Логика проста: если сенсор считываетHIGH(черная линия) автомобиль поворачивает налево; в противном случае он поворачивает направо. Пользовательские функцииmoveLeft()иmoveRight()управлять моторами, чтобы этого достичь. Например, чтобы повернуть налево, правый мотор вращается, в то время как левый мотор останавливается, поворачивая машину. Это поведение подробно объясняется в видео (в видео на 10:39).

Демонстрация живого проекта

В видео показан финал с живой демонстрацией автомобиля, следящего за линией (в видео на 13:13). Автомобиль помещен на черную трассу, а датчик расположен прямо над линией. По мере движения автомобиля датчик фиксирует черную линию и белый фон, посылая сигналы на моторы для корректировки направления. Демонстрация показывает, как автомобиль успешно завершает полный круг, доказывая эффективность простой логики коррекции влево/вправо.

Главы

• [00:00] Введение в отслеживание линии
• Как работает модуль отслеживания линии
• [04:04] Подключение модуля отслеживания линии
• [04:23] Тестирование датчика с помощью последовательного монитора
• [07:27] Понимание логики следования по линии
• Код для автомобиля, следящего за линией
• [11:37] Демонстрация машины, следящей за линией
• [13:13] Прямой эфир на черной трассе

Изображения

lesson30-line-tracking-wiring

lesson30-line-tracking-line-1

lesson30-line-tracking-how-line

lesson30-line-tracking-sensor-on-line

lesson30-line-tracking-wiring

lesson30-line-tracking-line-1

lesson30-line-tracking-how-line

lesson30-line-tracking-sensor-on-line

This code has not been parsed yet. Please return to the admin panel to parse it.