Pengikut Garis PID Atmega328P: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

PENGANTAR

Instruksi ini adalah tentang membuat Line Follower yang efisien dan andal dengan Kontrol PID (proporsional-integral-derivatif) (Matematika) yang berjalan di dalam otaknya (Atmega328P).

Pengikut garis adalah robot otonom yang mengikuti garis hitam di area putih atau garis putih di area hitam. Robot harus dapat mendeteksi garis tertentu dan terus mengikutinya.

Jadi akan ada beberapa bagian / langkah untuk membuat LINE FOLLOWER yang akan saya bahas secara bertahap.

1. Sensor (Mata untuk melihat garis)
2. Mikrokontroler (Otak untuk melakukan beberapa perhitungan)
3. Motor (Daya Otot)
4. Pengemudi Motor
5. Casis
6. Baterai (Sumber Energi)
7. Roda
8. Lain-lain

Ini VIDEO LINE FOLLOWERnya

DI LANGKAH SELANJUTNYA SAYA AKAN MEMBAHAS SECARA DETAIL TENTANG SETIAP KOMPONEN

Langkah 1: Sensor (Mata) QTR 8RC

Terima kasih kepada Pololu untuk membuat sensor yang luar biasa ini.

Modul ini merupakan pembawa yang nyaman untuk delapan pasangan pemancar dan penerima IR (fototransistor) yang ditempatkan secara merata pada interval 0,375 (9,525 mm). Untuk menggunakan sensor, Anda harus terlebih dahulu mengisi daya simpul keluaran (Mengisi kapasitor) dengan menerapkan tegangan ke pin OUT-nya. Anda kemudian dapat membaca reflektansi dengan menarik tegangan yang disuplai dari luar dan menentukan berapa lama tegangan output meluruh karena fototransistor terintegrasi. Waktu peluruhan yang lebih pendek merupakan indikasi refleksi yang lebih besar. Pendekatan pengukuran ini memiliki beberapa keuntungan, apalagi jika ditambah dengan kemampuan modul QTR-8RC untuk mematikan daya LED:

• Tidak diperlukan konverter analog-ke-digital (ADC).
• Peningkatan sensitivitas atas output analog pembagi tegangan.
• Pembacaan paralel beberapa sensor dimungkinkan dengan sebagian besar mikrokontroler.
• Pembacaan paralel memungkinkan penggunaan opsi pengaktifan daya LED yang dioptimalkan

spesifikasi

• Dimensi: 2,95" x 0,5" x 0,125" (tanpa pin header terpasang)
• Tegangan operasi: 3,3-5,0 V
• Pasokan saat ini: 100 mA
• Format output: 8 sinyal yang kompatibel dengan I/O digital yang dapat dibaca sebagai pulsa tinggi waktunya
• Jarak penginderaan optimal: 0,125" (3 mm) Jarak penginderaan maksimum yang disarankan: 0,375" (9,5 mm)
• Berat tanpa pin header: 0,11 oz (3,09 g)

Menghubungkan Output QTR-8RC ke Jalur I/O Digital

Modul QTR-8RC memiliki delapan output sensor identik yang, seperti QTI Parallax, memerlukan jalur I/O digital yang mampu menggerakkan jalur output tinggi dan kemudian mengukur waktu hingga tegangan output meluruh. Urutan khas untuk membaca sensor adalah:

1. Nyalakan LED IR (opsional).
2. Atur jalur I/O ke output dan dorong tinggi.
3. Biarkan setidaknya 10 s agar output sensor naik.
4. Jadikan saluran I/O sebagai input (impedansi tinggi).
5. Ukur waktu untuk tegangan meluruh dengan menunggu saluran I/O menjadi rendah.
6. Matikan LED IR (opsional).

Langkah-langkah ini biasanya dapat dieksekusi secara paralel pada beberapa jalur I/O.

Dengan reflektansi yang kuat, waktu peluruhan bisa serendah beberapa lusin mikrodetik; tanpa reflektansi, waktu peluruhan bisa mencapai beberapa milidetik. Waktu pembusukan yang tepat tergantung pada karakteristik saluran I/O mikrokontroler Anda. Hasil yang berarti dapat tersedia dalam waktu 1 mdtk dalam kasus umum (yaitu saat tidak mencoba mengukur perbedaan halus dalam skenario reflektansi rendah), memungkinkan pengambilan sampel hingga 1 kHz dari semua 8 sensor. Jika pengambilan sampel frekuensi rendah cukup, penghematan daya yang besar dapat diwujudkan dengan mematikan LED. Misalnya, jika laju pengambilan sampel 100 Hz dapat diterima, LED dapat mati 90% setiap saat, menurunkan konsumsi arus rata-rata dari 100 mA menjadi 10 mA.

Langkah 2: Mikrokontroler (Otak) Atmega328P

Terima kasih kepada Atmel Corporation Untuk Pembuatan Mikrokontroler AKA Atmega328 yang Luar Biasa ini.

Parameter kunci untuk ATmega328P

Nilai Parameter

• Flash (Kbyte): 32 Kbyte
• Jumlah Pin: 32
• Maks. Frekuensi Operasi (MHz): 20 MHz
• CPU: AVR 8-bit
• Pin I/O Maks: 23
• Interupsi Ekst: 24
• SPI: 2
• TWI (I2C): 1
• UART: 1
• Saluran ADC: 8
• Resolusi ADC (bit): 10
• SRAM (Kbytes): 2
• EEPROM (Byte): 1024
• Kelas Pasokan I/O: 1,8 hingga 5,5
• Tegangan Operasi (Vcc): 1,8 hingga 5,5
• Timer: 3

Untuk Informasi Lengkap, buka Datasheet Atmega328P.

Dalam proyek ini saya menggunakan Atmega328P untuk Beberapa Alasan

1. Murah
2. Memiliki RAM yang cukup Untuk komputasi
3. Pin I/O yang Cukup untuk Proyek Ini
4. Atmega328P digunakan di Arduino…. Anda mungkin melihat di Gambar dan Video sebuah Arduino Uno tapi nighter saya menggunakan Arduino IDE atau Arduino apa pun.. Saya hanya menggunakan perangkat keras sebagai papan antarmuka. Saya telah menghapus bootloader dan menggunakan USB ASP untuk Memprogram chip.

Untuk Pemrograman Chip saya telah menggunakan Atmel Studio 6

Semua KODE SUMBER ADA DI GitHub Unduh dan Periksa file test.c.

Untuk Kompilasi paket ini Anda harus mengunduh dan menginstal SETUP PERPUSTAKAAN POLOLU AVR Periksa Lampiran …

Saya juga MENGUnggah Skema dan File Papan Pengembangan Atmega328P … Anda Dapat Memproduksinya Sendiri …

Langkah 3: Motor dan Pengemudi Motor

Saya telah Menggunakan motor DC 350RPM 12V BO Type Geared sebagai aktuator. Untuk mengetahui info lebih lanjut… MOTOR LINK

Sebagai driver motor saya telah menggunakan L293D H-bridge IC.

Saya melampirkan File Skema dan Papan untuk hal yang sama.

Langkah 4: Sasis dan Lain-lain

Bot terbuat dari Ply Wood Tebal 6mm.