PID ხაზის მიმდევარი Atmega328P: 4 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

შესავალი

ეს ინსტრუქცია ეხება ეფექტური და საიმედო ხაზის მიმდევართან მის ტვინში PID (პროპორციულ-ინტეგრალურ-წარმოებული) კონტროლით (მათემატიკური) (Atmega328P).

ხაზის მიმდევარი არის ავტონომიური რობოტი, რომელიც მიჰყვება ან შავ ხაზს თეთრებში, ან თეთრ ხაზს შავ ზონაში. რობოტს უნდა შეეძლოს განსაზღვროს კონკრეტული ხაზი და დაიცვას იგი.

ასე რომ, იქნება რამოდენიმე ნაწილი/ნაბიჯი LINE FOLLOWER– ის შესაქმნელად, მე ყველა მათგანს განვიხილავ ეტაპობრივად.

1. სენსორი (თვალი, რომ ნახოთ ხაზი)
2. მიკროკონტროლი (ტვინი აკეთებს გამოთვლებს)
3. ძრავები (კუნთების ძალა)
4. საავტომობილო მძღოლი
5. Ჩარჩო
6. ბატარეა (ენერგიის წყარო)
7. ბორბალი
8. სხვადასხვა

აქ არის ხაზის მიმდევრის ვიდეო

მომდევნო ნაბიჯებში მე ვიმსჯელებ დეტალურად ყველა კომპონენტის შესახებ

ნაბიჯი 1: სენსორი (თვალი) QTR 8RC

მადლობა Polulufor– ს, რომელიც აწარმოებს ამ გასაოცარ სენსორს.

მოდული არის მოსახერხებელი გადამზიდავი რვა IR გამცემი და მიმღები (ფოტოტრანსისტორი) წყვილი თანაბრად დაშორებული 0.375 (9.525 მმ) ინტერვალით. სენსორის გამოსაყენებლად, თქვენ ჯერ უნდა დატენოთ გამომავალი კვანძი (კონდენსატორის დატენვა) ძაბვის გამოყენებით მისი OUT pin. ამის შემდეგ შეგიძლიათ წაიკითხოთ ამრეკლავი გარედან მოწოდებული ძაბვის მოხსნით და დროით რამდენი ხანი სჭირდება გამომავალი ძაბვის დაშლას ინტეგრირებული ფოტოტრანსისტორის გამო. მოკლე დაშლის დრო უფრო დიდი ასახვის მაჩვენებელია. გაზომვის ამ მიდგომას აქვს რამდენიმე უპირატესობა, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც შერწყმულია QTR-8RC მოდულის უნარი გამორთოს LED ენერგია:

• არ არის საჭირო ანალოგურ-ციფრული გადამყვანი (ADC).
• გაუმჯობესებული მგრძნობელობა ძაბვის გამყოფი ანალოგური გამომუშავების მიმართ.
• მრავალი სენსორის პარალელური კითხვა შესაძლებელია უმეტეს მიკროკონტროლერებთან.
• პარალელური კითხვა საშუალებას იძლევა ოპტიმალურად გამოიყენოთ LED ენერგიის ჩართვის ვარიანტი

სპეციფიკაციები

• ზომები: 2.95 "x 0.5" x 0.125 "(სათაურის ქინძისთავების დაყენების გარეშე)
• სამუშაო ძაბვა: 3.3-5.0 ვ
• მიწოდების დენი: 100 mA
• გამომავალი ფორმატი: 8 ციფრული I/O- თავსებადი სიგნალი, რომლის წაკითხვა შესაძლებელია როგორც დროული მაღალი პულსი
• შეგრძნების ოპტიმალური მანძილი: 0.125 "(3 მმ) მაქსიმალური რეკომენდებული მანძილი: 0.375" (9.5 მმ)
• წონა სათაურის გარეშე: 0.11 უნცია (3.09 გ)

QTR-8RC გამომავალი ციფრული I/O ხაზების დაკავშირება

QTR-8RC მოდულს აქვს რვა იდენტური სენსორული გამოსავალი, რომელიც, Parallax QTI- ს მსგავსად, მოითხოვს ციფრულ I/O ხაზს, რომელსაც შეუძლია აამოძრაოს გამომავალი ხაზი მაღალი და შემდეგ გაზომოს გამომავალი ძაბვის დაშლის დრო. სენსორის კითხვის ტიპიური თანმიმდევრობაა:

1. ჩართეთ IR LED (სურვილისამებრ).
2. დააყენეთ I/O ხაზი გამომავალზე და მიიყვანეთ მაღლა.
3. მიეცით მინიმუმ 10 μs, რომ სენსორის გამომუშავება გაიზარდოს.
4. გააკეთეთ I/O ხაზი შეყვანისთვის (მაღალი წინაღობა).
5. გაზომეთ ძაბვის დაშლის დრო ელოდეთ I/O ხაზის დაბალ დაწევას.
6. გამორთეთ IR ნათურები (სურვილისამებრ).

ეს ნაბიჯები, როგორც წესი, შეიძლება პარალელურად შესრულდეს მრავალ I/O ხაზზე.

ძლიერი ამრეკლებით, დაშლის დრო შეიძლება იყოს რამდენიმე ათეული მიკროწამი; არეკვლის გარეშე, დაშლის დრო შეიძლება იყოს რამდენიმე მილიწამამდე. დაშლის ზუსტი დრო დამოკიდებულია თქვენი მიკროკონტროლის I/O ხაზის მახასიათებლებზე. მნიშვნელოვანი შედეგები შეიძლება იყოს 1 ms ფარგლებში ტიპიურ შემთხვევებში (ანუ როდესაც არ ცდილობთ გაზომოთ დაბალი ამრეკლავი სცენარების დახვეწილი განსხვავებები), რაც იძლევა რვა სენსორის 1 კჰც-მდე შერჩევის საშუალებას. თუ დაბალი სიხშირის შერჩევა საკმარისია, ენერგიის მნიშვნელოვანი დაზოგვა შეიძლება განხორციელდეს LED- ების გამორთვით. მაგალითად, თუ 100 Hz შერჩევის მაჩვენებელი მისაღებია, LED- ები შეიძლება გამორთული იყოს 90% -ით, რაც ამცირებს საშუალო დენის მოხმარებას 100 mA– დან 10 mA– მდე.

ნაბიჯი 2: მიკროკონტროლი (ტვინი) Atmega328P

მადლობა Atmel Corporation ამ გასაოცარი მიკროკონტროლის წარმოებისათვის AKA Atmega328.

ძირითადი პარამეტრები ATmega328P

პარამეტრის მნიშვნელობა

• ფლეშ (კბაიტი): 32 კბაიტი
• პინების რაოდენობა: 32
• მაქს. ოპერაციული სიხშირე. (MHz): 20 MHz
• პროცესორი: 8 ბიტიანი AVR
• მაქს I/O ქინძისთავები: 23
• დამატებითი შეფერხებები: 24
• SPI: 2
• TWI (I2C): 1
• UART: 1
• ADC არხები: 8
• ADC რეზოლუცია (ბიტი): 10
• SRAM (კბაიტი): 2
• EEPROM (ბაიტი): 1024
• I/O მიწოდების კლასი: 1.8 -დან 5.5 -მდე
• საოპერაციო ძაბვა (Vcc): 1.8 -დან 5.5 -მდე
• ვადები: 3

დეტალური ინფორმაციისთვის გადადით Atmega328P– ის მონაცემთა ცხრილში.

ამ პროექტში მე ვიყენებ Atmega328P რამდენიმე მიზეზის გამო

1. იაფი
2. აქვს საკმარისი ოპერატიული მეხსიერება გამოთვლისთვის
3. საკმარისი I/O ქინძისთავები ამ პროექტისათვის
4. Atmega328P გამოიყენება არდუინოში…. თქვენ შეიძლება შეამჩნიოთ სურათსა და ვიდეოში Arduino Uno, მაგრამ ღამით მე ვიყენებ Arduino IDE- ს ან ნებისმიერ Arduino- ს.. მე გამოვიყენე მხოლოდ ტექნიკა, როგორც დამაკავშირებელი დაფა. მე წავშალე ჩამტვირთავი და გამოვიყენე USB ASP ჩიპის დაპროგრამებისთვის.

ჩიპის პროგრამირებისთვის მე გამოვიყენე Atmel Studio 6

ყველა წყაროს კოდი GitHub- ში ჩამოტვირთეთ და შეამოწმეთ test.c ფაილი.

ამ პაკეტის შესადგენად თქვენ უნდა გადმოწეროთ და დააინსტალიროთ POLOLU AVR LIBRARY SETUP შეამოწმეთ დანართები…

მე ასევე ვტვირთავ Atmega328P განვითარების დაფის სქემატურ და დაფის ფაილს … თქვენ შეგიძლიათ თავად აწარმოოთ იგი…

ნაბიჯი 3: საავტომობილო და საავტომობილო მძღოლი

მე გამოვიყენე 350RPM 12V BO ტიპის გადაცემათა კოლოფის DC ძრავა, როგორც გამააქტიურებელი. მეტი ინფორმაციის გასაცნობად… MOTOR LINK

როგორც მძღოლი მე გამოვიყენე L293D H- ხიდი IC.

მე ვამაგრებ სქემატურ და დაფის ფაილს იმავესთვის.

ნაბიჯი 4: შასი და სხვადასხვა

ბოტი დამზადებულია 6 მმ სისქის ხის მასალისგან.