Ein Kantenvermeiderroboter ist meinem vorherigen Projekt "Line Follower Robot" ziemlich ähnlich. Dieser auf einem 8051-Mikrocontroller basierende Roboter erkennt eine Kante und vermeidet sie durch Drehen oder Stoppen. Lassen Sie uns sehen, wie wir einen Kantenvermeidungsroboter einfach entwerfen können.
Konzept des Edge Avoider Roboters
Das Konzept des Edge Avoider-Roboters entspricht dem des Linienfolgers. Bei diesen Robotertypen verwenden wir im Allgemeinen das Verhalten von Licht auf schwarz-weißen Oberflächen. Wenn Licht auf eine weiße Oberfläche fällt, wird es fast vollständig reflektiert und bei schwarzer Oberfläche wird Licht von der schwarzen Oberfläche absorbiert. Dieses Lichtverhalten wird sowohl in einem Linienfolgerroboter als auch in einem Kantenvermeidungsroboter verwendet.
Hier haben wir IR-Sender und -Empfänger verwendet, die auch als Fotodioden bezeichnet werden und zum Senden und Empfangen von Licht verwendet werden. IR überträgt Infrarotlichter. Wenn Infrarotstrahlen auf eine Oberfläche außer auf schwarze oder viel dunkle Oberflächen fallen, werden sie zurückreflektiert und von der Fotodiode eingefangen und erzeugen einige Spannungsänderungen. Wenn IR-Licht auf eine schwarze Oberfläche fällt, wird Licht von der schwarzen Oberfläche absorbiert und es werden keine Strahlen zurückreflektiert. Folglich empfängt die Fotodiode kein Licht oder keine Strahlen.
Hier in diesem Edge Avoider-Roboter erhält der Mikrocontroller 0 als Eingabe und der schwarze Liniencontroller 1 als Eingabe, wenn der Sensor die weiße Oberfläche erkennt.
Schaltplan und Arbeitserklärung
Wir können das Edge Avoider Robot-Projekt in drei verschiedene Abschnitte unterteilen: Sensorabschnitt, Steuerabschnitt und Treiberabschnitt.
Sensorabschnitt: Dieser Abschnitt enthält IR-Dioden, Potentiometer, Komparator (Operationsverstärker) und LEDs. Das Potentiometer wird zum Einstellen der Referenzspannung an der einen Klemme des Komparators verwendet, und IR-Sensoren werden verwendet, um die Leitung zu erfassen und eine Spannungsänderung an der zweiten Klemme des Komparators bereitzustellen. Dann vergleicht der Komparator beide Spannungen und erzeugt am Ausgang ein digitales Signal. Hier in dieser Schaltung verwenden wir zwei Komparatoren für zwei Sensoren. Als Komparator wird der LM 358 verwendet. Der LM358 verfügt über zwei rauscharme Operationsverstärker.
Steuerabschnitt: Der 8051-Mikrocontroller wird zur Steuerung des gesamten Prozesses des Linienfolgerroboters verwendet. Die Ausgänge der Komparatoren sind mit den Pin-Nummern P0.0 und P0.1 von 8051 verbunden. 8051 liest diese Signale und sendet Befehle an die Treiberschaltung, um den Leitungsfolger zu steuern.
Treiberabschnitt : Der Treiberabschnitt besteht aus einem Motortreiber und zwei Gleichstrommotoren. Der Motortreiber wird zum Antreiben von Motoren verwendet, da der Mikrocontroller nicht genügend Spannung und Strom liefert, um den Motor anzutreiben. Deshalb fügen wir eine Motortreiberschaltung hinzu, um genügend Spannung und Strom für den Motor zu erhalten. Der Mikrocontroller sendet Befehle an diesen Motortreiber und treibt dann Motoren an.
Arbeiten
Die Arbeit dieses Kantenvermeidungsroboters ist sehr interessant und entspricht der des Linienfolgers, unterscheidet sich jedoch in den Operationen nach dem Erfassen von Eingaben. Wenn dieser Roboter eine weiße Oberfläche erkennt, geht er vorwärts und wenn einer der Sensoren oder beide Sensoren kein Signal oder keine schwarze Oberfläche erkennt, stoppt er und bewegt sich rückwärts und ändert seine Richtung. Wenn er wieder eine weiße Oberfläche erkennt, geht er vorwärts.
Für diesen Kantenvermeiderroboter wird ein Schaltplan angezeigt. Der Ausgang der Komparatoren ist direkt mit den Pin-Nummern P0.0 und P0.1 des Mikrocontrollers verbunden. Die Eingangsstifte 2, 7, 10 und 15 des Motortreibers sind an den Stiftenummern P2.3, P2.2, P2.1 bzw. P2.4 angeschlossen. Ein Motor ist am Ausgangspin der Motortreiber 3 und 6 und ein anderer Motor an 11 und 14 angeschlossen.
Bei der Programmierung haben wir zunächst Eingangs- und Ausgangspins definiert. Und dann haben wir in der Hauptfunktion die Eingänge überprüft und den Ausgang entsprechend an die Ausgangspins für den Antriebsmotor gesendet. Es gibt vier Bedingungen in diesem Kantenvermeider, die wir mit einem 8051-Mikrocontroller lesen. Wir haben zwei Sensoren verwendet, nämlich den linken und den rechten Sensor.
Bedingungen:
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Eingang |
Ausgabe |
Bewegung des Roboters |
||||
|
Linker Sensor |
Rechter Sensor |
Linker Motor |
Rechter Motor |
|||
|
LS |
RS |
LM1 |
LM2 |
RM1 |
RM2 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Nach vorne |
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0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Anhalten / Zurück / Rechts abbiegen |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Anhalten / Zurück / Links abbiegen |
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1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
STOP / zurück / links abbiegen |
Wir haben das Programm gemäß den obigen Tabellenbedingungen geschrieben.
Leiterplattenlayout
