Robot na vyhýbanie sa okrajom je dosť podobný môjmu predchádzajúcemu projektu „Line Follower Robot“. Tento robot založený na mikrokontroléri 8051 detekuje hranu a vyhýba sa jej otáčaním alebo zastavením. Pozrime sa, ako môžeme ľahko navrhnúť robota na vyhýbanie sa okrajom.
Koncepcia robota Edge Avoider
Koncept robota Edge Avoider je rovnaký ako sledovač čiary. V týchto typoch robotov všeobecne používame správanie svetla na čiernobielom povrchu. Keď svetlo dopadne na biely povrch, bude sa takmer úplne odrážať a v prípade čierneho povrchu bude svetlo absorbované čiernym povrchom. Toto správanie sa svetla sa používa v robotovi na sledovanie línie, ako aj v robotoch na vyhýbanie sa okrajom.
Tu sme použili IR vysielač a prijímač, ktoré sa tiež nazývajú fotodiódy, ktoré sa používajú na vysielanie a príjem svetla. IR prenáša infračervené svetlá. Keď infračervené lúče dopadajú na akýkoľvek povrch okrem čiernych alebo veľmi tmavých povrchov, odráža sa to späť a zachytáva ich fotodióda a vytvára určité zmeny napätia. Keď infračervené svetlo dopadá na čierny povrch, svetlo je absorbované čiernym povrchom a žiadne lúče sa neodrazia späť, takže fotodióda neprijíma žiadne svetlo ani lúče.
Tu v tomto robotovi Edge Avoider, keď senzor sníma biely povrch, dostane mikrokontrolér ako vstup 0 a keď senzory čiernej čiary dostanú 1 ako vstup.
Schéma zapojenia a pracovné vysvetlenie
Projekt Edge Avoider Robot môžeme rozdeliť do troch rôznych sekcií, ktoré sú sekciou senzorov, kontrolou a ovládačmi.
Sekcia senzora: Táto sekcia obsahuje infračervené diódy, potenciometer, komparátor (Op-Amp) a LED. Potenciometer sa používa na nastavenie referenčného napätia na jednej svorke komparátora a infračervené snímače sa používajú na snímanie vedenia a na zmenu napätia na druhej svorke komparátora. Potom komparátor porovnáva obe napätia a na výstupe generuje digitálny signál. Tu v tomto obvode používame dva komparátory pre dva snímače. Ako komparátor sa používa LM 358. LM358 má zabudované dva operačné zosilňovače s nízkym šumom.
Kontrolná sekcia: Mikrokontrolér 8051 sa používa na riadenie celého procesu robota sledovača linky. Výstupy komparátorov sú pripojené k pinom číslo P0.0 a P0.1 na čísle 8051. 8051 číta tieto signály a odosiela príkazy do obvodu vodiča po sledovači hnacej linky.
Sekcia budiča : Sekcia budiča pozostáva z budiča motora a dvoch jednosmerných motorov. Ovládač motora sa používa na pohon motorov, pretože mikrokontrolér nedodáva dostatok napätia a prúdu na pohon motora. Pridáme teda obvod budiča motora, aby sme dostali dostatok napätia a prúdu pre motor. Mikrokontrolér odosiela príkazy tomuto ovládaču motora a potom poháňa motory.
Pracovne
Práca tohto robota na vyhýbanie sa okrajom je celkom zaujímavá a rovnaká ako sledovač čiary, ale rozdiel v operáciách po snímaní vstupov. Keď v tomto robote sníma biely povrch, ide dopredu a keď ktorýkoľvek zo snímačov alebo obidva snímače nezaznamená žiadny signál alebo čierny povrch, zastaví sa a posunie sa dozadu a zmení svoj smer, a ak opäť cíti biely povrch, ako kráčať vpred.
Obvodový diagram je zobrazený pre tohto robota vyhýbajúceho sa okrajom. Výstup komparátorov je priamo spojený s pinom číslo P0.0 a P0.1 mikrokontroléra. A vstupné kolíky vodiča 2, 7, 10 a 15 vodiča sú pripojené k číslu pinov P2.3, P2.2, P2.1 a P2.4. A jeden motor je pripojený na výstupný kolík budiča 3 a 6 a druhý motor je pripojený na 11 a 14.
V programovaní sme predovšetkým definovali vstupné a výstupné piny. A potom v hlavnej funkcii skontrolovali sme vstupy a podľa toho pošleme výstup na výstupné piny pre pohon motora. Na tomto okraji sa vyhýbame štyrom podmienkam, ktoré čítame pomocou mikrokontroléra 8051. Použili sme dva snímače, a to ľavý snímač a pravý snímač.
Podmienky:
|
Vstup |
Výkon |
Pohyb robota |
||||
|
Ľavý senzor |
Pravý snímač |
Ľavý motor |
Pravý motor |
|||
|
LS |
RS |
LM1 |
LM2 |
RM1 |
RM2 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Vpred |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Zastaviť / späť / odbočiť vpravo |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Zastaviť / späť / odbočiť vľavo |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
STOP / späť / zabočte doľava |
Napísali sme program podľa vyššie uvedených podmienok.
Rozloženie DPS
