避边缘机器人与我之前的项目“ Line Follower Robot”非常相似。这个基于8051微控制器的机器人检测到边缘,并通过转动或停止避开该边缘。让我们看看如何轻松设计避边缘机器人。
边缘规避机器人的概念
避边缘机器人的概念与直线跟随器相同。在这些类型的机器人中,我们通常使用黑白表面的光行为。当光落在白色表面上时,它将几乎完全反射,如果是黑色表面,则黑色表面会吸收光。光线的这种行为用于直线跟随器机器人和避侧机器人。
在这里,我们使用了红外发射器和接收器,也称为光电二极管,用于发送和接收光。红外透射红外光。当红外线落在除黑色或非常黑的表面以外的任何表面上时,它会反射回来并被光电二极管捕获,并产生一些电压变化。当红外光落在黑色表面上时,黑色表面会吸收光,并且没有光线反射回来,因此光电二极管不会接收任何光线。
在此Edge规避机器人中,当传感器感测到白色表面时,微控制器获得0作为输入,而当感测到黑线控制器获得1作为输入时。
电路图和工作说明
我们可以将Edge Preventer Robot项目划分为三个不同的部分,分别是传感器部分,控制部分和驱动程序部分。
传感器部分: 此部分包含IR二极管,电位计,比较器(Op-Amp)和LED。电位计用于在比较器的一个端子上设置参考电压,IR传感器用于感测线路并在比较器的第二个端子上提供电压变化。然后,比较器将两个电压进行比较,并在输出端生成数字信号。在此电路中,我们为两个传感器使用两个比较器。LM 358用作比较器。LM358内置了两个低噪声运算放大器。
控制部分: 8051微控制器用于控制线路跟随器机器人的整个过程。比较器的输出连接到8051的引脚号P0.0和P0.1。8051读取这些信号并将命令发送到驱动器电路,以驱动驱动线跟随器。
驱动器部分: 驱动器部分包括电动机驱动器和两个直流电动机。电动机驱动器用于驱动电动机,因为微控制器无法提供足够的电压和电流来驱动电动机。因此,我们添加了一个电动机驱动器电路,以获得足够的电动机电压和电流。微控制器向该电动机驱动器发送命令,然后驱动电动机。
加工
避边缘机器人的工作非常有趣,它与线路跟随器相同,但是在感测到输入后的操作有所不同。在该机器人中,当它感测到白色表面时,它会前进;当一个传感器或两个传感器中的任何一个都未感测到信号或黑色表面时,它会停止并向后移动并改变其方向;如果再次感测到白色表面,则它会前进。
示出了该边缘规避机器人的电路图。比较器的输出直接连接到微控制器的引脚号P0.0和P0.1。电机驱动器的输入引脚2、7、10和15分别连接到引脚编号P2.3,P2.2,P2.1和P2.4。一台电机连接到电机驱动器3和6的输出引脚,另一台电机连接到11和14。
首先,在编程中,我们定义了输入和输出引脚。然后在主要功能中,我们检查了输入并将相应的输出发送到驱动电机的输出引脚。我们使用8051微控制器读取的这种边缘避免器有四个条件。我们使用了两个传感器,即左传感器和右传感器。
条件:
输入值 |
输出量 |
机器人运动 |
||||
左传感器 |
右传感器 |
左马达 |
右马达 |
|||
LS |
RS |
LM1 |
LM2 |
RM1 |
RM2 |
|
0 |
0 |
1个 |
0 |
1个 |
0 |
前锋 |
0 |
1个 |
1个 |
0 |
0 |
0 |
停止/返回/向右转 |
1个 |
0 |
0 |
0 |
1个 |
0 |
停止/返回/向左转 |
1个 |
1个 |
0 |
0 |
0 |
0 |
停止/返回/向左转 |
我们已经根据上表条件编写了程序。
PCB布局