Linjefølgerrobot ved hjælp af 8051 mikrokontroller

Line follower Robot er en maskine, der følger en linje, det kan være en sort eller en hvid linje. Dybest set er to typer linjefølgerrobotter: den ene er sort linjefølger, der følger den sorte linje, og den anden er den hvide linjefølger, der følger den hvide linje. Linjefølger registrerer faktisk linjen og løber over den. I vores tidligere projekter har vi lavet en sort linjefølgerrobot ved hjælp af arduino, men denne gang vil vi lave hvid linjefølger ved hjælp af 8051 mikrokontroller. I denne vejledning vil vi også dække, hvordan man laver et printkort til line follower-robot derhjemme til lav pris.

Begrebet Line Follower Robot

Begrebet linjefølger er relateret til lys. Vi har brugt lysets opførsel ved sort og hvid overflade. Når lys falder på en hvid overflade, reflekteres det næsten fuldt ud, og i tilfælde af sort overflade absorberes lys af sort overflade. Denne forklarede opførsel af lys bruges i denne line-follower-robot.

I dette line-follower-robotprojekt har vi brugt IR-sendere og IR-modtagere, også kaldet fotodioder til afsendelse og modtagelse af lys. IR sender infrarøde lys. Når infrarøde stråler falder på en hvid overflade, reflekteres den tilbage og fanges af fotodiode og genererer nogle spændingsændringer. Når IR-lys falder på sort overflade, absorberes lys af den sorte overflade og ikke stråler reflekteres tilbage, så fotodioden modtog ikke noget lys eller stråler. Her i denne linjefølgerrobot, når sensoren registrerer en hvid overflade, så får microcontroller 0 som input, og når senses den sorte line microcontroller, får 1 som input.

Forklaring af kredsløb

Vi kan opdele hele linjefølgerrobotten i forskellige sektioner som sensorsektion, kontrolsektion og førersektion.

Sensorsektion: Dette afsnit indeholder IR-dioder, potentiometer, Comparator (Op-Amp) og LED'er. Potentiometer bruges til at indstille referencespænding ved komparatorens ene terminal, og IR-sensorer registrerer linjen og giver en ændring i spændingen ved komparatorens anden terminal. Derefter sammenligner komparator begge spændinger og genererer et digitalt signal ved output. Her i dette kredsløb brugte vi to komparatorer til to sensorer. LM358 bruges som komparator. LM358 har indbygget to Op-forstærker med lav støj.

Kontrolafsnit: 8051 mikrokontroller bruges til at styre hele processen med linjefølgerrobot. Udgangene fra komparatorer er forbundet til pin nummer P0.0 og P0.1 i 8051. 8051 læser disse signaler og sender kommandoer til driverkredsen til drivlinjefølgeren.

Førersektion: Førersektion består af motordriver og to jævnstrømsmotorer. Motordriveren bruges til at køre motorer, fordi mikrokontroller ikke leverer tilstrækkelig spænding og strøm til motoren. Så vi tilføjede et motordriverkredsløb for at få nok spænding og strøm til motoren. Microcontroller sender kommandoer til denne motordriver, og derefter driver den motorer.

Arbejde med Line Follower-robot ved hjælp af 8051

Linjefølgerrobot registrerer en hvid linje ved hjælp af sensoren og sender derefter signaler til mikrokontroller. Derefter driver mikrocontroller motoren i henhold til sensorernes output.

Her i dette projekt bruger vi to IR-sensorpar. Antag, at vi kalder venstre sensor og højre sensor på IR-sensoren Par, så føles både venstre og højre sensor intet eller sort linje, så bevæger robotten sig fremad.

Og når venstre sensor registrerer en hvid linje, drejer robotten til venstre.

og når venstre sensor mærker den hvide linje, drejer robotten til højre side, indtil begge sensorer kommer på sort linje eller ikke registrerer noget overflade.

Og når begge sensorer kommer på hvid linje, stopper robotten.

8051 Baseret Line Follower Robot Circuit

Kredsløb er meget simpelt for denne linjefølgerrobot. Output fra komparatorer er direkte forbundet med pin-nummer P0.0 og P0.1 for mikrokontroller. Og motordriverens indgangsstift 2, 7, 10 og 15 er forbundet med henholdsvis pin nummer P2.3, P2.2, P2.1 og P2.4. Og en motor er forbundet ved udgangsstiften på motordriver 3 og 6, og en anden motor er forbundet ved 11 og 14.

Programmering Forklaring

I programmet definerer vi først og fremmest input og output pin. Og så i hovedfunktion kontrollerer vi input og sender output i henhold til input til output pin til drivmotor. Til kontrol af input pin brugte vi "if" udsagn.

Der er fire betingelser i denne linjefølger. Vi har brugt to sensorer, nemlig venstre sensor og højre sensor.

Indgang	Produktion	Bevægelse af robot
Venstre sensor	Højre sensor	Venstre motor	Højre motor
LS	RS	LM1	LM2	RM1	RM2
0	0	1	0	1	0	Frem
0	1	1	0	0	0	Drej til højre
1	0	0	0	1	0	Drej til venstre
1	1	0	0	0	0	Hold op

Vi har skrevet programmet i henhold til ovenstående tabelbetingelser. Se den komplette kode for denne 8051-baserede linjefølgerrobot nederst på denne side for at forstå konceptet.

Printkortlayout

Her er printkortlayoutet til line follower-robot designet i Dip Trace Software.

I dette printkortlayout har vi designet et printkort til linjefølger og 2 stokke til placering af IR-sensorer. Tjek her trin for trin-vejledning for at gøre line follower-robotten på PCB: Hvordan man laver et PCB derhjemme