DIY Linefollower PCB: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

V tem navodilu vam bom pokazal, kako sem oblikoval in ustvaril svojo prvo linijsko sledilno vezje.

Linefollower bo moral potuje po parku zgoraj s hitrostjo približno 0,7 m/s.

Za projekt sem kot krmilnik izbral ATMEGA 32u4 AU zaradi njegove preprostosti in enostavnosti pri programiranju. Senzorji, ki sledijo liniji, so 6 optičnih senzorjev tipa QRE1113GR. To so analogni senzorji. Ker uporabljamo ATMEGA, smo omejeni na 6 senzorjev, ker ima ta čip le 6 analognih vrat.

Naši motorji so 6V DC motorji s kovinskim pogonom. To so majhni motorji, vendar za to uporabo dovolj močni. Te motorje bo poganjal H-Bridge DRV8833PWP s pomočjo PWM.

To je srce našega Linefollowerja. Druge podrobnosti bodo pojasnjene spodaj.

1. korak: Oblikovanje sheme

Za oblikovanje sheme in tiskanega vezja sem uporabil EAGLE. To je brezplačna programska oprema podjetja Autodesk. Uporaba tega programa je nekoliko učna krivulja. Ampak to je dobra programska oprema in je BREZPLAČNA:)

Začel sem z uvozom ATMEGA. Pomembno je, da pregledate podatkovni list tega čipa. Številne komponente, potrebne za uporabo tega čipa, so opisane v podatkovnem listu. Po uvozu vseh potrebnih komponent sem začel uvažati H-most in senzorje. Ponovno je pomembno, da pregledate te podatkovne liste, da veste, kako jih povezati s katerimi zatiči ATMEGA in katere komponente (upori, kondenzatorji …) potrebujejo.

Dodal sem datoteko z vsemi uporabljenimi komponentami.

2. korak: Oblikovanje tiskanega vezja

Moje tiskano vezje je dvostransko. To olajša namestitev najrazličnejših komponent na majhen odtis.

Še enkrat, oblikovanje tega ni enostavno, traja nekaj časa, da se naučite uporabljati to programsko opremo, vendar je na youtubu veliko izobraževalnih videoposnetkov, ki vam bodo v pomoč.

Prepričajte se, da je vsak zatič krmilnika ali komponente povezan z nečim in da ima vsaka pot zahtevano širino.

3. korak: Naročite tiskano vezje

S končanimi oblikami ste pripravljeni na naročilo!

Najprej morate modele izvoziti kot datoteke Gerber.

PCB sem naročil na JLCPCB.com, kar zelo priporočam. Poštene cene, hitra dostava in kakovostne plošče.

4. korak: Spajkanje tiskanega vezja

Po prejemu tiskanih vezij lahko začnete spajkati vse komponente na njem.

Zelo priporočamo dober tok, temperaturno regulirano spajkalno postajo in držalo za PCB.

Obstajajo dobri videoposnetki na YouTubu o tem, kako spajkati komponente SMD (Louis Rossman je pri tem junak).

5. korak: Utripa zagonski nalagalnik

Ko je tiskano vezje uspešno spajkano, je čas, da zagonski nalagalnik prestavite v svoj ATMEGA.

Sledite tej povezavi, da vam pomagamo pri tem:

6. korak: Programiranje sledilca vrstice

Po utripanju zagonskega nalagalnika boste lahko dostopali do sledilca linij v Arduino IDE.

Spodnji program sem napisal za sledilca linije.

Uporablja krmilnik PID, da lahko čim bolje sledi liniji.

7. korak: Konfiguriranje PID krmilnika

Za nastavitev krmilnika PID je treba nastaviti nekaj vrednosti.

Kp: to je ojačanje, ki ureja hitrost, s katero se sledilnik vrstice odzove na napako. Za konfiguracijo krmilnika PID je priporočljivo, da se čim bolj približate stabilnemu sistemu, tako da konfigurirate samo vrednost Kp.

Ki: To združuje napako in s tem bo napako odpravila precej brutalno. Po konfiguraciji Kp lahko Ki konfigurirate, Kp bo treba v normalnih pogojih znižati, da bo lahko imel stabilen sistem z dodanim Ki.

Kd: To razlikuje napake. Če sledilnik vrstice niha, bo treba Kd povečevati, dokler ne preneha nihati.