آسان ترین نوع رباتی که می توان برای ورود به عرصه رباتیک ازآن آغاز کرد رﺑﺎت ﺗﻌﻘﻴﺐ ﺧﻂ است این ربات ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﺳﻨﺴﻮر هایی دارد که ﺧﻂ ﺳﻴﺎﻩ ﻳﺎ ﺳﻔﻴﺪ را ﺗﺸﺨﻴﺺ دهند. همچنین ﺑﻪ ﻳﻚ ADC نیـاز دارد.

ﺧﺮوﺟﻲ های ‪ ﻧﻴﺰ ﺑﻪ ﻳﻚ ﻣﻴﻜﺮوکنترﻟﺮ ﻣﻲ روﻧﺪ و در ﻣﻴﻜﺮو کنترلر ﺗﻮﺳﻂ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﭘﺮدازش و ﺧﺮوﺟﻲ ﺑﻪ دو ﻋﺪد ﻣﻮﺗﻮر ﻣﺘﺼﻞ ‫ﻣﻲ ﺷﻮد.

١- ﺳﺨﺖ اﻓﺰار(اﻟﮑﺘﺮوﻧﻴﮑﯽ)

‫ﻗﺴﻤﺖ اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻜﻲ اﻳﻦ رﺑﺎت ﺷﺎﻣﻞ :

‫١- ﺳﻨﺴﻮرها (ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ ها)

‫٢- ﺗﺒﺪﻳﻞ ﮔﺮ ﺁﻧﺎﻟﻮگ ﺑﻪ دﻳﺠﻴﺘﺎل

‫٣- ﻣﻴﻜﺮو کنترﻟﺮ

‫۴- ﻣﻮﺗﻮرها

‫١-١-ﺳﻨﺴﻮر ها

‫ﺳﻨﺴﻮر های اﻳﻦ رﺑﺎت ﺑﻪ دو دﺳﺘﻪ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ :

‫١- ﺣﺴﺎس ﺑﻪ ﻧﻮر(اﭘﺘﻴﻚ)

‫اﻳﻦ دﺳﺘﻪ از ﺳﻨﺴﻮرها از ﻳﻚ ‪ LEDو ﻳﻚ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺴﺎس ﺑﻪ ﻧﻮر ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻧﻮر ﺗﻮﺳﻂ ‪ LEDﺗﺎﺑﻴﺪﻩ ﻣﻲ ﺷﻮد و ﻧﻮرﺑﺎزﺗﺎب ﺷﺪﻩ ﺑﺎﻋﺚ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺖ و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ وﻟﺘﺎژ ﻣﻲ ﺷﻮد با توجه به این مساله که ﺑﺎزﺗﺎب ﺳﻄﺢ ﻣﺸﻜﻲ کمتر از ﺳﻄﺢ ‫ﺳﻔﻴﺪ اﺳﺖ. اﻳﻨﮕﻮﻧﻪ از ﺳﻨﺴﻮرها ﺑﻪ دﻟﻴﻞ اﺛﺮ ﭘﺬﻳﺮی از ﻧﻮر ﻣﺤﻴﻂ ، درﺻﺪ ﺧﻄﺎی ﺑﺴﻴﺎری دارﻧﺪ .

‫ﺳﻨﺴﻮر اﭘﺘﻴﻚ(ﯾﮏ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺴﺎس ﺑﻪ ﻧﻮر)

‫٢- ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ

اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ از ﺳﻨﺴﻮر ها از ﻳﻚ ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﻳﻚ ﮔﻴﺮﻧﺪ ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪﻩ اﺳﺖ. ﭘﺮﺗﻮ های ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ ﻓﺮﺳﺘﺎدﻩ ﺷﺪﻩ و ﺑﻪ ﺳﻄﺢ ﺑﺮﺧﻮرد ﻣﻲ کند و ﺑﺎزﺗﺎب ﺁن ﺗﻮﺳﻂ ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ درﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲ ﺷﻮد. اﻳﻨﮕﻮﻧﻪ از ﺳﻨﺴﻮرها ﺑﻪ دﻟﻴﻞ اﻳﻨﻜﻪ از‫ﻣﺤﻴﻂ اﺛﺮ ﻧﻤﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ، درﺻﺪ ﺧﻄﺎ ﺑﺴﻴﺎر ﭘﺎﻳﻴﻨﻲ دارﻧﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮ اﻳﻦ ﻣﺎ در ﻣﻮرد اﻳﻦ ﺳﻨﺴﻮر ها ﺻﺤﺒﺖ ﻣﻲ کنیم.

‫ﺳﻨﺴﻮر های ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺑﻪ دو دﺳﺘﻪ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. دﺳﺘﻪ اول ‪ LEDﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ ﺟﺪا از هم اﺳﺖ. اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ از‫ﺳﻨﺴﻮرها در دو اﻧﺪازﻩ ‪ ۵mmو ‪ ٣mmﻣﻮﺟﻮد اﺳﺖ . ﻧﻮع ‪ ۳mmﺑﻪ دﻟﻴﻞ اﻳﻨﻜﻪ ‪ LEDﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ همرﻧﮓ هستند ‫ﺗﺸﺨﻴﺺ ﺁن ها ﺳﺨﺖ اﺳﺖ و ﺑﺎﻳﺪ ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺎﻟﺘﻲ ﻣﺘﺮ اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮد. ﻣﺸﻜﻞ دﻳﮕﺮ اﻳﻦ ﺳﻨﺴﻮر ها اﻳﻦ اﺳﺖ که ﻧﻮع ﺗﻘﻠﺒﻲ ﺁن ‫ﻧﻴﺰ ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎد اﺳﺖ و اﻣﻜﺎن دارد از ﺑﻴﻦ ۵ ﺳﻨﺴﻮر ١ﻳﺎ ٢ ﺗﺎ ﺧﺮاب ﺑﺎﺷﺪ.

ﮔﻮﻧﻪ دﻳﮕﺮ ﺳﻨﺴﻮر هﺎی ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺑﻪ ﺻﻮرﺗﻲ اﺳﺖ که ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ ﺑﺎ هم در ﻳﻚ ﺑﺴﺘﻪ ﻗﺮار دارﻧﺪ . اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ از ‫ﺳﻨﺴﻮر ها دارای اﻧﺪازﻩ ﺑﺴﻴﺎر کوچک و دﻗﺖ ﺧﻮﺑﻲ هستند.

توضیحات مدار تعقیب خط

در شکل زیر نحوه اتصال سنسور CNY70 به آی سی LM358 را مشاهده می کنید سمتی از این سنسور که نوشته دارد پایه بالایی و پایینی مربوط به LED فرستنده و دو پایه قسمتی که نوشته ندارد مربوط به گیرنده است پایه بالایی قسمتی که نوشته دارد به تغذیه ۵ ولت و پایه زیر این پایه را با یک مقاومت ۲۲۰ اهم به منفی وصل کنید قسمتی از این سنسور که نوشته ندارد پایه بالایی را به تغذیه ۵ ولت و پایه پایینی را با یک مقاومت ۵ مگا اهم به منفی وصل کنید از اشتراک مقاومت ۵ مگا اهم با پایه پایینی قسمت گیرنده سنسور به ورودی مثبت آی سی LM358 که پایه ۳ می باشد وصل کنید

یک سر پتانسیومتر ۱۰K را به مثبت ۵ ولت ویک سر دیگر آن را به منفی منبع تغذیه یا باطری وصل کنید سر دیگر پتانسیومتر را به ورودی منفی آی سیLM358 که پایه ۲ می باشد وصل کنید پایه ۴ آی سی LM358 را به منفی ، پایه ۸ آی سی LM358 را به مثبت منبع تغذیه وصل کنید پایه ۱ آی سی LM358 را توسط مقاومت ۲۲۰ اهم به ورودی پایه های میکروکنترلر وصل کنید این کار را برای هر سه سنسور CNY70 انجام دهید.همانطور که در نقشه می بینید پایه های خروجی آی سی LM358 توسط مقاومتهای ۲۲۰ اهم به پایه های RB3,RB1,RB2 میکروکنترلر وصل می شوند میکروکنترلر بر اساس HIGH یا LOW شدن این پایه ها تصمیم گیری می کند و پایه های RB6 یا RB7 را که به یک سر موتور وصل هستند را HIHG یا LOW می کند دیود در خروجی آی سی ULN2803 نقش محافظتی را دارد خازنهای دو سر موتور نیز جهت از بین بردن نویز و کارکرد بهتر موتور مورد استفاده قرار می گیرند البته در عمل یکی از خروجی ها آی سی LM358 از پایه ۷ این آی سی گرفته شده است پایه ۵ میکروکنترلر را حتما به تغذیه منفی وصل کنید.با تنظیم پتانسیومترها می توانید فاصله و حساسیت سنسورها را تعیین کنید قبل از اینکه سنسورها را در زیر ماشین رباتی خود بگذارید از سالم بودن و عملکرد صحیح سنسورها مطمئن شوید قبل از هر کاری مدار خود را بر روی برد بورد پیاده سازی کنید و خروجی دو عدد آی سی LM358 را که پایه های ۱ و ۷ و ۱ می باشند را توسط مقاومتهای ۲۲۰ اهم به صورت مجزا به سه LED وصل کنید زمانیکه کاغذ سفید رنگ را به قسمت بالایی این سنسورها نزدیک می کنید LED مربوط به هر سنسور روشن می شود شما می توانید با تنظیم پتانسیومترها شدت نور LED ها و میزان فاصله پاسخگویی سنسورها را تعیین کنید زمانیکه از عملکرد صحیح سنسورها و تنظیم آنها مطمئن شدید سه خروجی آی سی LM358 را به ورودیهای RB3,RB2,RB1 از میکروکنترلر وصل کنید تصمیم گیری میکروکنترلر بر اساس HIGH یا LOW شدن این پایه های میکروکنترلر می باشد خروجی های RB6,RB7 میکروکنترلر را قبل از اتصال به پایه های ۱و۲ ورودی آی سی ULN2803 به دو عدد LED وصل کنید و پس از مطمئن شدن از عملکرد صحیح برنامه ای که در میکروکنترلر توسط پرگرامر LOAD شده است آت را به ورودی ۱ و ۲ آی سی وصل کنید سپس خروجی ۱۸ آی سی ULN2803 را به سر یک موتور و سر دیگر موتور را به مثبت منبع تغذیه وصل کنید در واقع میکروکنترلر منفی یک سر موتور را می دهد خروجی ۱۷ آی سی ULN2803 را به یک سر موتور دیگر وصل کنید و سر دیگر این موتور را به مثبت منبع تغذیه وصل کنید.تغذیه رباتبرای تغذیه مدار از ۶ عدد باطری ۱٫۲ ولت آمپر بالا استفاده کنید قبل از اتصال باطری به ربات عمل تغذیه را توسط منبع تغذیه DC انجام دهید و از سیمهای سوسماری بلند جهت اتصال مثبت و منفی منبع تغذیه به ربات استفاده کنید.در این مدار بهتر است از رگولاتور ۷۸۰۵ استفاده کنید تغذیه مثبت کل مدار به غیر از موتورها از رگولاتور ۷۸۰۵ می باشد اگر تغذیه موتورها را از رگولاتور ۷۸۰۵ بگیرید موتورها آمپر لازم را جهت حرکت کردن نخواهند داشت.

مسیر ربات

برای درست کردن مسیری که ربات بتواند در آن صحیح حرکت کند و مسیر را درست تشخیص دهد حداقل از دو عدد مقوای مشکی استفاده کنید و جاده خود را که ورق سفید رنگ براق است را بر روی آن بچسبانید.جاده شما نباید دارای پیچهای ۹۰ درجه باشد و اندازه ورق سفید که جاده شما می باشد حدودا ۲٫۵ سانتی متر باشد سنسورها را طوری کنار یکدیگر قرار دهید که فاصله اولین سنسور با آخرین سنسور حدود ۴٫۵ سانتی متر باشد سنسور وسطی در جاده سفید رنگی که بر روی مقوای مشکی درست کرده اید قرار می گیرد مادامی که این سنسور برروی این خط سفید باشد دو موتور همزمان حرکت می کنند زمانی که این سنسور به همراه یکی از سنسورهای کناری یا یکی از سنسورهای کناری به طور مجزا بر روی خط سفید قرار می گیرد یکی از موتورها خاموش می شود وموتور دیگر روشن می شود تا اینکه ربات بتواند مسیر صحیح خود را پیدا کند و دو موتور بتوانند به طور همزمان حرکت کنند اگر شما این موارد را رعایت کنید مطمئن باشید که ربات شما صحیح عمل خواهد کرد سعی کنید برای اولین تست جاده شما به صورت بیضی باشد اندازه جاده شما می بایست متناسب با اندازه ربات شما باشد.جاده شما می تواند مشکی نیز باشد فقط نحوه برنامه نویسی میکروکنترلر متفاوت خواهد بود.

دسته‌ها: آموزش, رباتیک

فرستادن دیدگاه