Un robot che evita i bordi è abbastanza simile al mio precedente progetto "Line Follower Robot". Questo robot basato su microcontrollore 8051 rileva un bordo e lo evita girando o fermandosi. Vediamo come possiamo progettare facilmente un robot che evita i bordi.
Concetto di Edge Avoider Robot
Il concetto di robot Edge Avoider è lo stesso del line follower. In questi tipi di robot, generalmente utilizziamo il comportamento della luce sulla superficie in bianco e nero. Quando la luce cade su una superficie bianca, si riflette quasi completamente e in caso di superficie nera la luce viene assorbita dalla superficie nera. Questo comportamento della luce viene utilizzato in un robot inseguitore di linea e in un robot evita bordi.
Qui abbiamo utilizzato il trasmettitore e il ricevitore IR chiamati anche fotodiodi utilizzati per inviare e ricevere luce. IR trasmette luci a infrarossi. Quando i raggi infrarossi cadono su qualsiasi superficie eccetto quelle nere o molto scure, vengono riflessi e catturati dal fotodiodo e generano alcune variazioni di tensione. Quando la luce IR cade sulla superficie nera, la luce viene assorbita dalla superficie nera e nessun raggio viene riflesso, di conseguenza il fotodiodo non riceve luce o raggi.
Qui in questo robot Edge Avoider quando il sensore rileva la superficie bianca, il microcontrollore riceve 0 come input e quando rileva il controller della linea nera riceve 1 come input.
Schema del circuito e spiegazione del funzionamento
Possiamo suddividere il progetto Edge Avoider Robot in tre diverse sezioni che sono sezione sensore, sezione controllo e sezione driver.
Sezione sensore: questa sezione contiene diodi IR, potenziometro, comparatore (amplificatore operazionale) e LED. Il potenziometro viene utilizzato per impostare la tensione di riferimento su un terminale del comparatore e i sensori IR vengono utilizzati per rilevare la linea e fornire una variazione di tensione al secondo terminale del comparatore. Quindi il comparatore confronta entrambe le tensioni e genera un segnale digitale in uscita. Qui in questo circuito usiamo due comparatori per due sensori. LM 358 viene utilizzato come comparatore. LM358 ha integrato due amplificatori operazionali a basso rumore.
Sezione di controllo: il microcontrollore 8051 viene utilizzato per controllare l'intero processo del robot inseguitore di linea. Le uscite dei comparatori sono collegate al pin numero P0.0 e P0.1 di 8051. 8051 legge questi segnali e invia comandi al circuito di pilotaggio al follower della linea di pilotaggio.
Sezione driver: la sezione driver è composta dal driver del motore e da due motori CC. Il driver del motore viene utilizzato per azionare i motori perché il microcontrollore non fornisce tensione e corrente sufficienti per guidare il motore. Quindi aggiungiamo un circuito di pilotaggio del motore per ottenere una tensione e una corrente sufficienti per il motore. Il microcontrollore invia i comandi a questo driver del motore e quindi aziona i motori.
Lavorando
Il funzionamento di questo robot che evita i bordi è piuttosto interessante e uguale al seguace di linea, ma ha una differenza nelle operazioni dopo il rilevamento degli input. In questo robot, quando rileva la superficie bianca, va in avanti e quando uno qualsiasi dei sensori o entrambi i sensori non rileva alcun segnale o superficie nera, si ferma e si sposta indietro e cambia direzione e se rileva nuovamente la superficie bianca va avanti.
Lo schema del circuito è mostrato per questo robot che evita i bordi. L'uscita dei comparatori è direttamente collegata al numero di pin P0.0 e P0.1 del microcontrollore. E il pin di ingresso del driver del motore 2, 7, 10 e 15 è collegato rispettivamente al numero di pin P2.3, P2.2, P2.1 e P2.4. E un motore è collegato al pin di uscita del driver del motore 3 e 6 e un altro motore è collegato a 11 e 14.
Nella programmazione prima di tutto abbiamo definito i pin di input e output. E poi nella funzione principale abbiamo controllato gli ingressi e inviato l'uscita di conseguenza ai pin di uscita per il motore di azionamento. Ci sono quattro condizioni in questo bordo che evita che leggiamo usando il microcontrollore 8051. Abbiamo usato due sensori: il sensore sinistro e il sensore destro.
Condizioni:
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Ingresso |
Produzione |
Movimento del robot |
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Sensore sinistro |
Sensore destro |
Motore sinistro |
Motore destro |
|||
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LS |
RS |
LM1 |
LM2 |
RM1 |
RM2 |
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0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Inoltrare |
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0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Stop / indietro / gira a destra |
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1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Stop / indietro / gira a sinistra |
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1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
STOP / indietro / gira a sinistra |
Abbiamo scritto il programma in base alle condizioni della tabella sopra.
Layout PCB
