Một robot tránh biên khá giống với dự án trước đây của tôi "Robot theo đường". Robot dựa trên vi điều khiển 8051 này phát hiện một cạnh và tránh nó bằng cách quay hoặc dừng lại. Hãy để chúng tôi xem làm thế nào chúng tôi có thể thiết kế một robot tránh mép một cách dễ dàng.
Khái niệm về Robot tránh biên
Khái niệm về robot Edge tránh cũng giống như người theo dõi dòng. Trong các loại robot này, chúng tôi thường sử dụng hành vi của ánh sáng ở bề mặt đen và trắng. Khi ánh sáng rơi trên bề mặt trắng, nó sẽ phản xạ gần như hoàn toàn và trong trường hợp bề mặt đen ánh sáng sẽ bị bề mặt đen hấp thụ. Hành vi ánh sáng này được sử dụng trong rô bốt theo dòng cũng như rô bốt tránh biên.
Ở đây chúng tôi đã sử dụng bộ phát và bộ thu IR còn được gọi là điốt quang được sử dụng để gửi và nhận ánh sáng. IR truyền đèn hồng ngoại. Khi tia hồng ngoại rơi xuống bất kỳ bề mặt nào ngoại trừ bề mặt đen hoặc nhiều tối, nó sẽ bị phản xạ trở lại và bị bắt bởi điốt quang và tạo ra một số thay đổi điện áp. Khi ánh sáng hồng ngoại rơi trên bề mặt màu đen, ánh sáng bị bề mặt màu đen hấp thụ và không có tia nào phản xạ trở lại, kết quả là diode quang không nhận được bất kỳ ánh sáng hoặc tia nào.
Ở đây trong rô bốt Edge Tránh này khi cảm biến cảm nhận bề mặt trắng thì bộ vi điều khiển nhận 0 làm đầu vào và khi cảm nhận đường đen bộ điều khiển nhận 1 làm đầu vào.
Sơ đồ mạch và giải thích hoạt động
Chúng ta có thể chia dự án Rô bốt tránh biên thành ba phần khác nhau đó là phần cảm biến, phần điều khiển và phần trình điều khiển.
Phần cảm biến: Phần này chứa điốt hồng ngoại, chiết áp, Bộ so sánh (Op-Amp) và đèn LED. Chiết áp được sử dụng để thiết lập điện áp tham chiếu tại một đầu cuối của bộ so sánh và cảm biến IR được sử dụng để cảm nhận đường dây và cung cấp sự thay đổi điện áp tại đầu cuối thứ hai của bộ so sánh. Sau đó, bộ so sánh so sánh cả hai điện áp và tạo ra tín hiệu kỹ thuật số ở đầu ra. Ở đây trong mạch này, chúng tôi sử dụng hai bộ so sánh cho hai cảm biến. LM 358 được sử dụng làm bộ so sánh. LM358 có sẵn hai Op-amp tiếng ồn thấp.
Phần điều khiển: Vi điều khiển 8051 được sử dụng để điều khiển toàn bộ quá trình của robot theo dòng. Đầu ra của bộ so sánh được kết nối với chân số P0.0 và P0.1 của 8051. 8051 đọc các tín hiệu này và gửi lệnh đến mạch điều khiển để truyền động theo dòng.
Phần trình điều khiển: Phần trình điều khiển bao gồm trình điều khiển động cơ và hai động cơ DC. Trình điều khiển động cơ được sử dụng để điều khiển động cơ vì vi điều khiển không cung cấp đủ điện áp và dòng điện để điều khiển động cơ. Vì vậy, chúng tôi thêm một mạch điều khiển động cơ để có đủ điện áp và dòng điện cho động cơ. Bộ vi điều khiển gửi lệnh đến trình điều khiển động cơ này và sau đó nó điều khiển động cơ.
Đang làm việc
Hoạt động của robot tránh biên này khá thú vị và giống như người theo dõi dòng nhưng khác biệt ở các hoạt động sau khi cảm biến đầu vào. Trong robot này khi nó cảm nhận được bề mặt màu trắng, nó sẽ tiến về phía trước và khi bất kỳ một trong các cảm biến hoặc cả hai cảm biến không cảm nhận được tín hiệu hoặc bề mặt màu đen, nó sẽ dừng lại và di chuyển lùi lại và thay đổi hướng và nếu một lần nữa nó cảm nhận bề mặt trắng thì sẽ tiến lên.
Sơ đồ mạch được hiển thị cho robot tránh cạnh này. Đầu ra của bộ so sánh được kết nối trực tiếp với chân số P0.0 và P0.1 của vi điều khiển. Và chân đầu vào của trình điều khiển động cơ 2, 7, 10 và 15 được kết nối tại chân số P2.3, P2.2, P2.1 và P2.4 tương ứng. Và một động cơ được kết nối ở chân đầu ra của trình điều khiển động cơ 3 và 6 và một động cơ khác được kết nối ở 11 và 14.
Trong lập trình trước hết chúng ta xác định các chân đầu vào và đầu ra. Và sau đó trong chức năng chính, chúng tôi kiểm tra đầu vào và gửi đầu ra tương ứng đến các chân đầu ra để điều khiển động cơ. Có bốn điều kiện trong bộ tránh cạnh này mà chúng tôi đọc được bằng cách sử dụng vi điều khiển 8051. Chúng tôi đã sử dụng hai cảm biến cụ thể là cảm biến bên trái và cảm biến bên phải.
Điều kiện:
|
Đầu vào |
Đầu ra |
Chuyển động của Robot |
||||
|
Cảm biến trái |
Cảm biến bên phải |
Động cơ bên trái |
Động cơ bên phải |
|||
|
LS |
RS |
LM1 |
LM2 |
RM1 |
RM2 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Ở đằng trước |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Dừng / quay lại / Rẽ phải |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Dừng / quay lại / Rẽ trái |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
DỪNG / quay lại / rẽ trái |
Chúng tôi đã viết chương trình theo các điều kiện bảng trên.
Bố cục PCB
