DIY Linefollower PCB: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

U ovom uputstvu pokazat ću vam kako sam dizajnirao i stvorio svoju prvu linijsku sljedeću PCB.

Linefollower će morati obilaziti gornji parket brzinom od oko 0,7 m/s.

Za projekt sam odabrao ATMEGA 32u4 AU kao kontroler zbog njegove jednostavnosti i lakoće programiranja. Senzori koji se koriste za praćenje linije su 6 optičkih senzora tipa QRE1113GR. Ovo su analogni senzori. Budući da koristimo naziv ATMEGA, ograničeni smo na 6 senzora, jer ovaj čip ima samo 6 analognih portova.

Naši motori su 6V istosmjerni motori sa metalnim pogonom. To su sićušni motori, ali dovoljno snažni za ovu upotrebu. Ove će motore pokretati H-Bridge, DRV8833PWP, koristeći PWM.

Ovo je srce našeg Linefollowera. Ostali detalji bit će objašnjeni u nastavku.

Korak 1: Dizajniranje sheme

Za dizajn sheme i PCB -a koristio sam EAGLE. Ovo je besplatni softver kompanije Autodesk. To je pomalo krivulja učenja za korištenje ovog programa. Ali to je dobar softver i BESPLATAN je:)

Počeo sam uvozom ATMEGA -e. Važno je pregledati tehnički list ovog čipa. Mnogo komponenti potrebnih za korištenje ovog čipa opisano je u tehničkom listu. Nakon uvoza svih potrebnih komponenti, počeo sam uvoziti H-most i senzore. Opet, važno je pregledati te podatkovne listove kako biste znali kako ih spojiti na koje pinove ATMEGA -e i koje komponente (otpornici, kondenzatori …) trebaju.

Dodao sam datoteku sa svim korištenim komponentama.

Korak 2: Dizajniranje PCB -a

Moje PCB je dvostrano. Ovo olakšava postavljanje širokog spektra komponenti na malu površinu.

Opet, dizajniranje ovoga nije lako, potrebno je vrijeme da naučite koristiti ovaj softver, ali na youtubeu postoji mnogo obrazovnih videozapisa koji će vam pomoći da krenete.

Uvjerite se da je svaki pin kontrolera ili komponente povezan na nešto i da svaka staza ima potrebnu širinu.

Korak 3: Naručivanje PCB -a

Sa gotovim dizajnom, spremni ste za naručivanje!

Prvo ćete morati izvesti dizajne kao gerber datoteke.

Naručio sam svoje štampane ploče na JLCPCB.com, što mogu toplo preporučiti. Povoljne cijene, brza isporuka i kvalitetne ploče.

Korak 4: Lemljenje PCB -a

Nakon primanja PCB -a, možete početi lemiti sve komponente na njemu.

Preporučuje se dobar protok, lemna stanica sa reguliranom temperaturom i držač za PCB.

Postoje dobri video zapisi na YouTubeu o tome kako lemiti SMD komponente (Louis Rossman je u tome heroj).

Korak 5: Treperi Bootloader

Nakon što je PCB uspješno lemljen, vrijeme je da fleš pokretač prebacite na svoj ATMEGA.

Slijedite ovu vezu da biste lakše riješili ovo:

Korak 6: Programiranje pratioca linije

Nakon što ste pokrenuli bootloader, moći ćete pristupiti linijskom pratiocu u Arduino IDE -u.

Napisao sam donji program za linefollower -a.

Koristi PID kontroler kako bi mogao pratiti liniju što je bolje moguće.

Korak 7: Konfiguriranje PID kontrolera

Za konfiguriranje PID kontrolera potrebno je postaviti nekoliko vrijednosti.

Kp: ovo je pojačanje, ovo regulira brzinu kojom slijeditelj linija reagira na grešku. Za konfiguriranje PID kontrolera preporučuje se da se što više približite stabilnom sistemu konfiguriranjem samo vrijednosti Kp.

Ki: Ovo integrira grešku i ovime će ispraviti grešku prilično brutalno. Nakon konfiguriranja Kp, Ki se može konfigurirati, Kp će se morati smanjiti u normalnim uvjetima kako bi se mogao imati stabilan sistem s dodatkom Ki.

Kd: Ovo razlikuje greške. Ako slijeditelj linije oscilira, Kd će se morati povećavati sve dok ne prestane oscilirati.