采用单片机的直线跟踪机器人

你自己做过机器人吗?这是一个非常简单易用的机器人。在这个项目中,我将解释如何使用微控制器设计和构建一个直线跟随机器人。直线跟踪机器人是一种基本的机器人,它遵循由具有特定宽度的线(通常是浅色表面上的黑线)指示的特定路径。

基于单片机的直线跟踪机器人

跟随线机器人电路原理

该电路主要由8051单片机、两个红外传感器、电机和电机驱动IC(内嵌在一个模块内)组成。跟随线机器人需要对底盘进行机械布置。我使用了四驱车丙烯酸底盘。两个红外传感器安装在机器人的正面,二极管面向地球。

当机器人被放置在固定路径上时,它通过检测直线来跟踪路径。机器人的运动方向取决于两个传感器的输出。当两个传感器在路径线上时,机器人向前移动。如果左边的传感器远离这条线,机器人就会向右移动。同样,如果右侧传感器远离路径,机器人就会向左侧移动。当机器人离开它的路径时,它就会被红外传感器检测到。

你知道遥控间谍机器人电路是如何工作的?

红外传感器由红外发射机和红外接收机组成。当车辆在黑线上运动时,红外射线被黑色表面连续吸收,没有反射射线使得输出高。无论何时,机器人移动到白色表面,它开始反射红外射线,使输出低。因此,微控制器根据红外传感器的输出指示电机改变其方向。

跟随线机器人电路图

微机跟随线机器人电路图

电路中的元件

  • 8051单片机
  • 8051微控制器开发板(优先)
  • 10KΩ电阻X 2
  • 10µF电容器
  • 11.0592 mhz的水晶
  • 33pF电容器X
  • 按钮
  • 电机驱动模块(L298N)
  • 带电机的机器人底盘
  • 红外传感器x 2

如何设计一个追线机器人?

该电路由8051单片机、红外传感器(含红外发射机和红外接收机)、L298N电机驱动模块、4个轮子和4个电机的机器人底盘、电池座组成。

8051单片机是本项目的主要组成部分。它是一个8位微控制器,有32个可编程I/O引脚。它具有许多外设功能,如可编程UART,两个8位定时器/计数器,两个中断,外部内存访问等。

机器人的直流电机通过电机驱动IC与控制器连接,由于控制器输出最大5V,电流很小,无法驱动电机。因此,为了放大该电压,采用了电机驱动IC。L298N可驱动最高36v的电机,并可提供3A的驱动电流。

驱动IC有15个引脚,通常采用multiwatt15封装。这些ic作为模块在市场上很容易买到。电机驱动模块的输入连接到PORT2引脚P2.0, P2.1, P2.2和P2.3。

两个红外传感器分别连接在单片机的P2.6和P2.7引脚上。排列底盘并将机器人车辆的四个轮子连接到电机上,电机依次连接到微控制器上。

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红外传感器的设计

红外传感器电路主要由红外发射机和红外接收机组成。红外发射器类似于LED。其工作电压在1.4V左右。因此,为了保护它,一个150Ω电阻与它串联,并正偏连接。IR接收器以反向偏置连接,并在VCC和接收器之间放置10KΩ电阻。输出在电阻和红外接收器之间进行。

由于这是一个模拟输出,我们可以通过LM358这样的简单比较器IC将其转换为数字HIGH和LOW。本项目使用的红外传感器模块采用相同的配置,电路图如下图所示。

红外传感器模块电路图

红外传感器的工作

红外发射机连续发射红外射线。当红外发射机在黑色表面上时,这些射线被表面吸收,当它在白色表面上时,这些射线被反射。当没有红外射线被接收并且VCC的电压流过电阻时,IR接收器有最大的电阻。在输出引脚处,电压约为5V。

随着接收机接收到的红外射线强度的增大,电阻值减小,发生反向击穿。这样通过电阻的电压就接地了。因此,在输出引脚处,它将产生0V。

基于单片机的直线跟踪机器人

机器人车辆线路跟踪工作

  1. 首先用黑色胶带在浅色表面上绘制路径。
  2. 把机器人放在地板上。
  3. 现在接通电路。
  4. 机器人在指定的路径上移动。
  5. 当它偏离轨道时,传感器会进行检查并自动调整机器人。

基于单片机的直线跟踪机器人

代码

跟随线机器人电路应用

  • 这可以用于无人驾驶汽车系统,并具有一些附加功能,如障碍检测。
  • 这也可用于工业和国防应用。

跟随线机器人的局限性

  • 跟随线机器人需要2-3英寸宽的线。
  • 如果绘制的黑线强度较低,它可能无法正常移动。
  • 红外传感器有时也会吸收周围的红外射线。因此,机器人可能会以不恰当的方式移动。

注意:如果任何人对更多机器人项目感兴趣,请访问页面:机器人项目

14的反应

  1. 需要一个5K或10K的预设来代替R3和R4,因为所有的IR rx都不会产生完美的输出,即使输出也应该根据实时的反射表面进行校准。

    哈哈如果你使用10K电阻,IR tx如何产生IR光
    Sol:使用220欧姆到1k欧姆之间的范围。取代R1和R3…

    L293d不会放大任何电压..它只是作为一个控制单元,向前和反向流动的电流电机或向后或向前旋转它。但它可以站在36v的电压没有任何问题,最大电流为每个电机600毫安。推荐额定值为400- 450毫安,甚至12-18伏

    建议:Adimins请至少在一些基础上进行一些更正。这么多人只是跟着你,最终他们可能会失败

  2. 使用上述组件,您可以制作直线跟随器和障碍物检测器机器人。在做障碍物探测时,机器人改变代码和红外传感器的位置

    1. 先生,我想做一个带多传感器的直线跟踪机器人,以提高速度和精度。那么它是如何制作的呢?

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