متابع خط بسيط باستخدام Arduino: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

Arduino Line Follower Robot

في هذا البرنامج التعليمي ، سنناقش عمل خط Arduino بعد الروبوت الذي سيتبع خطًا أسود في خلفية بيضاء ويتخذ المنعطف الصحيح عندما يصل إلى منحنيات في مساره.

مكونات متابع خط Arduino

1. اردوينو
2. مستشعر الأشعة تحت الحمراء (مستشعر صفيف أو مستشعران فرديان)
3. محرك بتيار مستمر
4. بطارية ليبو
5. روبوت شاسيس
6. اردوينو IDE

اردوينو

قد تكون جميعًا على دراية بـ Arduino ؛ وهي المنصة الإلكترونية الأكثر استخدامًا والأكثر تطورًا بسرعة مع العديد من لوحات وبرامج المتحكم الدقيق. بالنسبة للروبوت الذي يتبع خطنا ، سأستخدم Arduino UNO وهو اللوحة الأكثر استخدامًا.

يعد Arduino Nano هو الخيار الأفضل لبدء استخدام الإلكترونيات والترميز إذا كانت هذه هي تجربتك الأولى مع Arduino Platform. يمكنك استخدام أي لوحة Arduino لهذا المشروع.

مستشعر الأشعة تحت الحمراء

كما ذكرنا سابقًا ، فإن الروبوت الذي يتبع خطنا سيتبع خطًا أسود في خلفية بيضاء. لذلك نحن بحاجة إلى شيء "يرى" الخط ويخبر متابع الخط أن يتبع الخط أو يستدير إذا كان يبتعد عن الخط. لهذا الغرض ، سنستخدم مستشعر الأشعة تحت الحمراء (الأشعة تحت الحمراء).

الخطوة 1: الشروع في استخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور

الحصول على PCB من JLCPCB

EasyEDA هي أداة تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور أسهل ولكنها قوية على الإنترنت تتيح لمهندسي الإلكترونيات والمتسللين والمعلمين والهواة والصناع والمتحمسين تصميم ومشاركة مخططات مشاريعهم بالإضافة إلى تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور. هذه أداة تصميم كتالوج مكونات LCSC متكامل وخدمة JLCPCB PCB التي تساعد المستخدمين على توفير الوقت لتحويل أفكارهم إلى منتجات حقيقية.

ببساطة ، تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور يشبه الخريطة. خريطة تربط جميع المكونات ببعضها البعض باستخدام مسارات موصلة. هذا هو التصميم الذي نطبعه على لوح مغطى بالنحاس والذي تم تطويره بعد ذلك إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور. Surface Mount Technology هي تقنية تجميع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عن طريق تركيب المكونات على سطح اللوحة. على عكس الطريقة التقليدية لوضع المكونات من خلال الثقوب ولحامها على الجانب الآخر ، في SMT ، يتم وضع المكونات فوق اللوح ويتم لحام الخيوط على نفس الجانب.

الخطوة 2: الدائرة

للبدء ، انتقل أولاً إلى موقع EasyEDA الإلكتروني وأنشئ حسابًا مجانيًا. انتقل إلى "Editor" وأنشئ مشروعًا جديدًا. في الوقت الحالي ، تحتوي JLCPCB على 689 مكونًا أساسيًا و 30 كيلو + مكونات ممتدة تحت تصرفك. انظر القائمة الكاملة للمكونات هنا. تأكد من إضافة المكونات من هذه القائمة أثناء رسم المخططات في EasyEDA. يمكنك حتى البحث عن المكونات والتحقق من توفرها.

يمكنك الآن إنجاز تخطيطك باستخدام أدوات مدمجة في EasyEDA. يمكنك الآن تنزيل ملف Gerber واستخدامه لتصنيع PCB من JLCPCB.

يحتوي ملف Gerber على معلومات حول PCB مثل معلومات تخطيط PCB ، ومعلومات الطبقة ، ومعلومات التباعد ، والمسارات على سبيل المثال لا الحصر. يحتوي ملف BOM أو فاتورة المواد على قائمة بجميع المكونات في التخطيط. ملف CPL (قائمة وضع المكونات / ملف Pick & Place (PNP)) ، يتم استخدامه بواسطة آلات SMT Assembly لتحديد مكان كل جزء على اللوحة.

الخطوة 3: طلب PCB

اذهب إلى موقع JLCPCBs وانقر على "Quote Now" وقم بتحميل ملف Gerber الخاص بك. بمجرد تحميل ملف Gerber ، سيُظهر لك معاينة للوحة الدائرة الخاصة بك. تأكد من أن هذا هو تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور للوحة التي تريدها. أسفل معاينة PCB ، سترى العديد من الخيارات مثل كمية PCB ، والملمس ، والسمك ، واللون وما إلى ذلك. اختر كل ما هو ضروري بالنسبة لك.

انقر فوق "تجميع لوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور".

الآن ، سيتعين عليك تحميل ملف BOM و CPL الذي قمنا بتنزيله مسبقًا. حدد جميع المكونات التي تريد JLCPCB لتجميعها في ثنائي الفينيل متعدد الكلور الخاص بك. ما عليك سوى النقر فوق مربع التأكيد لتحديد المكونات.

في هذه الصفحة ، يمكنك مراجعة طلبك. يمكنك التحقق من التصميم ، والاطلاع على جميع المكونات ، وإذا كانت هناك أي مشكلة ، فيمكنك النقر فوق "الرجوع" لتعديل طلبك.

بمجرد الانتهاء من كل شيء ، انقر فوق "حفظ في عربة التسوق". في الصفحة التالية ، يمكنك اختيار خيار الشحن والدفع وتسجيل المغادرة بأمان. يمكنك إما استخدام Paypal أو بطاقة الائتمان / الخصم للدفع.

سيتم تصنيع PCB وشحنه في غضون أيام وسيتم تسليمه إلى عتبة داركم خلال الفترة الزمنية المذكورة.

الخطوة 4: تجميع الروبوت

الآن دعونا نبدأ في بناء الروبوت الخاص بمتابعي خط Arduino. نحن هنا بصدد بناء روبوت رباعي العجلات ، مع توصيل 2 DC Motors على كلا الجانبين (الأمامي) وعجلتين وهمية على الجانب الخلفي. كما أشرنا سابقًا ، سنستخدم لوحة Arduino UNO للحصول على مدخلات من المستشعرات ومعالجتها وإرسال إشارات إلى محرك L293D IC لقيادة محرك DC الخاص بـ Line After Robot Arduino.

أدناه يمكنك تحديد مخطط L293D IC. كما ترى يحتوي على دبابيس لإدخال الجهد. أحدهما لتشغيل الدائرة الداخلية للدائرة المتكاملة والآخر لقيادة المحرك.

دبوس 8 - قيادة المحركات - 4.5 فولت إلى 33 فولت دبوس 16 - عمل IC-5V إذا حدث عكس هذا الاتصال عن طريق الخطأ ، فقد تحرق الشريحة. يحتوي هذا IC على دائرتين من الجسر H وبالتالي فهو قادر على التحكم في محركين بشكل فردي في نفس الوقت. يتحكم جانب واحد من هذا IC في محرك واحد ويتحكم الجانب الآخر في المحرك الثاني. لكي يعمل المحرك ، يجب أن يكون دبوس التمكين في هذا الجانب مرتفعًا.

يمكن أيضًا استخدام دبابيس التمكين للتحكم في سرعة المحرك باستخدام PWM (تعديل عرض النبض). إذا كنت تريد معرفة المزيد عن L293D وعمل H-Bridge ، فاتبع الرابط أدناه. انقر هنا لمعرفة كيفية عمل سائق محرك جسر H لذلك لدينا عجلتان.

كيف يتقدم هذا الخط التابع للأمام أو للخلف أو لليسار أو لليمين؟

المنطق بسيط جدا. عندما يدور كلا المحركين في نفس الاتجاه (على مدار الساعة أو عكس عقارب الساعة) ، سيتحرك متابع خط اردوينو للأمام أو للخلف. إذا تحرك كلاهما في الاتجاه المعاكس ، فسيتحول الخط الذي يتبع الروبوت إلى اليسار أو اليمين.

سوف تحصل على مخطط اتصال كامل هنا -> Line Follower Complete Tutorial

الخطوة 5: تحميل الكود والتشغيل الأول

من السهل حقًا فهم الكود وإذا كان لديك أي استفسارات بخصوص الرموز ، فلا تتردد في طرحها في التعليقات أو في مجتمعنا. سوف تحصل على رمز كامل من هنا.

قم بتحميل الكود ، وتشغيل ، ووضع روبوت Arduino Line Follower الخاص بك في خط أسود وشاهد الروبوت وهو يعمل.

هل استمتعت؟ في الفصل التالي ، سأوضح لك كيفية تضمين خوارزمية PID في متابع خط Arduino لجعل الروبوت الخاص بنا أكثر سلاسة وسرعة من خلال التحكم في سرعة المحرك. اشترك في RootSaid لمزيد من المشاريع الرائعة.