DIY Linefollower PCB: 7 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

I denne instruksen vil jeg vise deg hvordan jeg designet og opprettet min første PCB med linjefølger.

Linjefølgeren må reise rundt parcouren ovenfor med en hastighet på omtrent 0,7 m/s.

For prosjektet valgte jeg ATMEGA 32u4 AU som kontroller på grunn av enkelheten og enkelheten å programmere den. Sensorene som brukes for å følge linjen er 6 optiske sensorer av typen QRE1113GR. Dette er analoge sensorer. Fordi vi bruker navngitte ATMEGA, er vi begrenset til 6 sensorer, fordi denne brikken bare har 6 analoge porter.

Våre motorer er 6V DC -motorer av metall. Dette er små motorer, men er kraftige nok til denne bruken. Disse motorene vil bli drevet av en H-bro, DRV8833PWP, ved bruk av PWM.

Dette er hjertet til vår Linefollower. Andre detaljer vil bli forklart nedenfor.

Trinn 1: Utforming av opplegget

For å designe opplegget og kretskortet brukte jeg EAGLE. Dette er gratis programvare fra Autodesk. Det er litt av en læringskurve å bruke dette programmet. Men det er god programvare og det er GRATIS:)

Jeg begynte med å importere ATMEGA. Det er viktig å inspisere databladet til denne brikken. Mange komponenter som kreves for å bruke denne brikken er beskrevet i databladet. Etter å ha importert alle nødvendige komponenter begynte jeg å importere H-broen og sensorene. Igjen er det viktig å inspisere disse databladene for å vite hvordan de skal kobles til hvilke pinner på ATMEGA og hvilke komponenter (motstander, kondensatorer …) de trenger.

Jeg la til filen med alle komponentene som ble brukt.

Trinn 2: Utforming av kretskortet

Min PCB er tosidig. Dette gjør det lettere å plassere et stort utvalg komponenter på et lite fotavtrykk.

Igjen, det er ikke lett å designe dette, det tar tid å lære å bruke denne programvaren, men det er mange pedagogiske videoer på youtube for å hjelpe deg i gang.

Sørg for at hver pinne på kontrolleren eller komponenten er koblet til noe, og at hver bane har den nødvendige bredden.

Trinn 3: Bestilling av kretskortet

Med de ferdige designene er du klar til å bestille!

Først må du eksportere designene som gerber -filer.

Jeg bestilte PCB -ene mine på JLCPCB.com, som jeg kan anbefale på det sterkeste. Rettferdig pris, rask forsendelse og brett av god kvalitet.

Trinn 4: Lodding PCB

Etter å ha mottatt PCB -ene, kan du begynne å lodde alle komponentene på den.

God strømning, en temaregulert loddestasjon og en PCB -holder anbefales på det sterkeste.

Det er gode youtube -videoer om hvordan du lodder SMD -komponenter (Louis Rossman er en helt på dette).

Trinn 5: Blinkende oppstartslaster

Etter at kretskortet er loddet, er det på tide å blinke oppstartslasteren til din ATMEGA.

Følg denne lenken for å hjelpe deg gjennom dette:

Trinn 6: Programmering av Linefollower

Etter å ha blinket opplaster, får du tilgang til linjefølgeren i Arduino IDE.

Jeg skrev programmet nedenfor for linjefølgeren.

Den bruker en PID -kontroller for å kunne følge linjen så godt som mulig.

Trinn 7: Konfigurering av PID -kontrolleren

For å konfigurere PID -kontrolleren, er det noen få verdier som skal konfigureres.

Kp: dette er forsterkningen, dette regulerer hastigheten linjefølgeren reagerer på en feil. For å konfigurere PID -kontrolleren anbefales det å komme så nært som mulig til et stabilt system ved å konfigurere bare Kp -verdien.

Ki: Dette integrerer feilen, og det vil dermed rette feilen ganske brutalt. Etter å ha konfigurert Kp, kan Ki konfigureres, Kp må senkes under normale forhold for å kunne ha et stabilt system med Ki lagt til.

Kd: Dette skiller feilene. Hvis linjefølgeren svinger, må Kd økes til den slutter å svinge.