دليل ESP32 20/55 - وحدة تتبع الخط | مجموعة تعليم IoT من SunFounder ESP32

هذه الدرس جزء من: دورة ESP32 Arduino مبنية على مجموعة ESP32 IoT Learning من SunFounder (55 برنامجًا تعليميًا/فيديو)

اقفز إلى:

دليل ESP32 20/55 - وحدة تتبع الخط | مجموعة تعليم IoT من SunFounder ESP32

في هذا الدرس، سنتعلم كيفية استخدام وحدة ESP32 مع وحدة تتبع الخطوط لاكتشاف الخطوط السوداء على سطح أبيض. هذه القدرة ضرورية للتطبيقات مثل السيارات الروبوتية التي تحتاج إلى اتباع مسار محدد. بالإضافة إلى ذلك، سنقوم بدمج جرس ينشط عندما تكشف وحدة تتبع الخطوط عن الخط الأسود، مما يعزز آلية التغذية الراجعة لمشروعنا. لمزيد من التوضيح، يرجى الرجوع إلى الفيديو (في الفيديو عند 0:00).

شرح الأجهزة

تشمل المكونات الرئيسية لهذا المشروع وحدة ESP32، ووحدة تتبع الخط، وصافرة. وحدة ESP32 عبارة عن ميكروكنترولر قوي يتميز بإمكانيات واي فاي وبلوتوث مدمجة، مما يسمح بمجموعة واسعة من تطبيقات إنترنت الأشياء. تستخدم وحدة تتبع الخط مُشَعِّل الأشعة تحت الحمراء ومستشعر ضوئي لاكتشاف الاختلافات في لون السطح بناءً على شدة الضوء تحت الأحمر المنعكس.

يعمل وحدة تتبع الخط على إصدار ضوء الأشعة تحت الحمراء الذي ينعكس عن السطح الذي تحته. الممتص للضوء أكثر، مثل الأسود، يمتص المزيد من الضوء، مما ينتج عنه كثافة منعكسة أقل، بينما السطح الفاتح، مثل الأبيض، يعكس المزيد من الضوء، مما ينتج عنه كثافة أعلى. تتم معالجة هذا الاختلاف بواسطة مكبر العمليات لتحديد حالة السطح (أسود أو أبيض) وإخراج إشارة تت correspond.

تفاصيل ورقة البيانات

شركة التصنيع	سانفوندير
رقم الجزء	TCRT5000
جهد المنطق/المدخلات والمخرجات	3.3 فولت إلى 5 فولت
تيار الخرج (لكل قناة)	20 مللي أمبير
التيار الذروي (لكل قناة)	50 مللي أمبير
وقت الاستجابة	أقل من 10 مللي ثانية
نطاق الكشف	1 سم إلى 5 سم
طرد	وحدة مزودة بدبابيس رأسية
ملاحظات / متغيرات	يستخدم عادة في الروبوتات التي تتبع الخط.

تأكد من توفير طاقة مناسبة (3.3 فولت أو 5 فولت).
حافظ على نظافة المستشعر للحصول على قراءات دقيقة.
قم بضبط الحساسية باستخدام المتغاير المثبت على متن الجهاز.
تحقق من الاتصالات لتجنب المدخلات العائمة.
استخدم مقاومات سحب للأعلى إذا لزم الأمر للحصول على قراءات مستقرة.
قلل من التداخل من المصادر الحرارية المحيطة.

تعليمات التوصيل

لتوصيل وحدة تتبع الخط بـ ESP32، ابدأ بتوصيل دبوس الأرض من الوحدة إلى دبوس الأرض على ESP32. ثم، قم بتوصيل دبوس V+ من وحدة تتبع الخط إلى مصدر الطاقة المناسب، إما 3.3 فولت أو 5 فولت على ESP32. دبوس الإشارة (المسمى بـSيجب توصيلها بـ GPIO 14 على ESP32. تأكد من أن هذه التوصيلات آمنة قبل المتابعة.

إذا كنت تستخدم جرسًا، قم بتوصيل الطرف السالب بالأرض والطرف الموجب بـ GPIO 27 على ESP32. يتيح لك هذا الإعداد تنشيط الجرس عندما يكشف وحدة تتبع الخطوط عن خط أسود. تأكد من التحقق من جميع الاتصالات لضمان مطابقتها للأطراف المحددة في الكود.

أمثلة الشيفرة والتعليمات التفصيلية

إليك مقتطف رئيسي من الكود الذي يُنشئ وحدة تتبع الخطوط. المتغيرlinePinيتم تعريفه لتمثيل الدبوس المتصل بوحدة تتبع الخط.

const int linePin = 14;  // The number of the line track module pin

تقوم هذه السطر بتهيئةlinePinكما هو موضح في الدبوس 14، والذي سيستخدم لقراءة حالة الخط.lineStateستحتفظ المتغير بالنتيجة من المستشعر.

فيsetup()وظيفة، نقوم بتكوين وضع الدبوس لـlinePinكنوع من المدخلات.

void setup() {
  Serial.begin(115200);  
  pinMode(linePin, INPUT);
}

هذا يضمن أن ESP32 يمكنه قراءة حالة وحدة تتبع الخط. يتم بدء الاتصال التسلسلي بمعدل باود قدره 115200 لمراقبة المخرجات.

أخيرًا، في الloop()نقوم باستمرار بقراءة حالة وحدة تتبع الخط ونعرض اللون المكتشف.

void loop() {
  lineState = digitalRead(linePin);
  if (lineState == HIGH) {
    Serial.println("Black");
    delay(100);
  } else {
    Serial.println("White");
    delay(100);
  }
}

حلقة التحقق هذه إذا كانlineStateمرتفع (يمثل الأسود) أو منخفض (يمثل الأبيض) ويطبع النتيجة على شاشة السيريال. الكود الكامل موجود أدناه المقالة لمرجعك.

عرض / ما يمكن توقعه

بمجرد الانتهاء من الأسلاك ورفع الشيفرة، يجب أن تلاحظ أن ESP32 يطبع "أسود" عندما يكون جهاز تتبع الخط فوق سطح أسود، و"أبيض" عندما يكون فوق سطح أبيض. بالإضافة إلى ذلك، سيصدر الجرس صوتًا عندما يكتشف الجهاز الخط الأسود، مما يوفر تنبيهًا صوتيًا. كن حذرًا بشأن إعدادات المقاومة المتغيرة، حيث أن الإعدادات الحساسة بشكل مفرط يمكن أن تؤدي إلى سلوك غير منتظم (في الفيديو عند 10:00).