PID шугам дагагч Atmega328P: 4 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

ТАНИЛЦУУЛГА

Энэхүү заавар нь тархиныхаа дотор ажилладаг PID (пропорциональ-интеграл-дериватив) хяналт (математик) бүхий үр ашигтай, найдвартай мөр дагагч болгох тухай юм (Atmega328P).

Шугам дагагч бол цагаан өнгийн хар шугам эсвэл хар талбайн цагаан шугамыг дагадаг бие даасан робот юм. Робот нь тодорхой шугамыг илрүүлж, түүнийг дагаж мөрдөх ёстой.

Тиймээс LINE FOLLOWER хийх цөөн хэсэг/алхам байх болно, би бүгдийг нь алхам алхамаар хэлэлцэх болно.

1. Мэдрэгч (шугамыг харахын тулд нүд)
2. Микроконтроллер (Тархи зарим тооцоог хийх)
3. Мотор (Булчингийн хүч)
4. Мотор жолооч
5. Явах эд анги
6. Батерей (Эрчим хүчний эх үүсвэр)
7. Дугуй
8. Бусад

ШУГАМ ДАГАГЧИЙН ВИДЕО энд байна

Дараагийн алхамуудад би бүр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл авах болно.

Алхам 1: Мэдрэгч (нүд) QTR 8RC

Энэхүү гайхалтай мэдрэгчийг үйлдвэрлэсэн Pololufor -д баярлалаа.

Энэхүү модуль нь 0.375 инч (9.525 мм) интервалтайгаар 8 ширхэг IR ялгаруулагч ба хүлээн авагч (фототранзистор) -ын хувьд тохиромжтой тээвэрлэгч юм. Мэдрэгчийг ашиглахын тулд эхлээд хүчдэлийг ашиглан гаралтын зангилааг цэнэглэх ёстой. түүний гаралтын зүү. Дараа нь та гаднаас нийлүүлсэн хүчдэлээс татгалзаж, нэгдсэн фототранзисторын нөлөөгөөр гаралтын хүчдэл хэр удаан хугацаанд задрах ёстойг хэмжих замаар цацруулагчийг уншиж болно. Богинохон задрах хугацаа нь илүү их тусгал байгаагийн илрэл юм. Энэхүү хэмжих арга нь хэд хэдэн давуу талтай, ялангуяа QTR-8RC модулийн LED хүчийг унтраах чадвартай хослуулсан тохиолдолд:

• Аналог-тоон хөрвүүлэгч (ADC) шаардлагагүй.
• Хүчдэл хуваагч аналог гаралтын мэдрэмжийг сайжруулсан.
• Олон тооны мэдрэгчийг зэрэгцээ унших нь ихэнх микроконтроллеруудын тусламжтайгаар боломжтой байдаг.
• Зэрэгцээ унших нь LED хүчийг идэвхжүүлэх сонголтыг оновчтой ашиглах боломжийг олгодог

Үзүүлэлтүүд

• Хэмжээ: 2.95 "x 0.5" x 0.125 "(толгойн зүү суулгаагүй)
• Ашиглалтын хүчдэл: 3.3-5.0 В.
• Нийлүүлэлтийн гүйдэл: 100 мА
• Гаралтын формат: Цаг хугацааны өндөр импульс хэлбэрээр унших боломжтой дижитал I/O-тэй нийцтэй 8 дохио
• Мэдрэх хамгийн оновчтой зай: 0.125 "(3 мм) Зөвлөмж болгож буй хамгийн их мэдрэх зай: 0.375" (9.5 мм)
• Толгойн зүүгүй жин: 0.11 унц (3.09 гр)

QTR-8RC гаралтыг дижитал I/O шугам руу холбох

QTR-8RC модуль нь 8 ижил мэдрэгчийн гаралттай бөгөөд Parallax QTI-ийн нэгэн адил гаралтын шугамыг өндөр жолоодох, дараа нь гаралтын хүчдэл буурах хугацааг хэмжих чадвартай дижитал I/O шугамыг шаарддаг. Мэдрэгчийн унших ердийн дараалал нь:

1. IR LED асаах (заавал биш).
2. Оролт гаралтын шугамыг гаралт болгож, өндөр жолоодох.
3. Мэдрэгчийн гаралт дээшлэхийн тулд дор хаяж 10 μs -ийг зөвшөөрнө үү.
4. I/O шугамыг оролт болгох (өндөр эсэргүүцэл).
5. Оролт гаралтын шугам бага болтол хүлээх замаар хүчдэл буурах хугацааг хэмжинэ.
6. IR LED -ийг унтраа (заавал биш).

Эдгээр алхмуудыг ихэвчлэн оролт/гаралтын олон мөрөнд зэрэгцүүлэн хийж болно.

Хүчтэй тусгалтай бол ялзрах хугацаа хэдэн арван микросекунд хүртэл байж болно; тусгалгүй бол задрах хугацаа хэдэн миллисекунд хүртэл байж болно. Ялзрах хугацаа нь таны микроконтроллерын оролт гаралтын шугамын онцлогоос хамаарна. Утга учиртай үр дүнг ердийн тохиолдолд 1 мс дотор авах боломжтой (өөрөөр хэлбэл бага тусгалтай хувилбаруудын нарийн ялгааг хэмжихийг оролдоогүй үед) бүх 8 мэдрэгчийн 1 кГц хүртэлх дээж авах боломжтой. Хэрэв бага давтамжтай түүвэрлэлт хийхэд хангалттай бол LED-ийг унтрааснаар эрчим хүчний ихээхэн хэмнэлтийг хийх боломжтой болно. Жишээлбэл, хэрэв 100 Гц -ийн дээж авах хурдыг хүлээн зөвшөөрөх боломжтой бол LED нь 90% -ийг унтрааж, гүйдлийн дундаж хэрэглээг 100 мА -аас 10 мА хүртэл бууруулдаг.

Алхам 2: Atmega328P микроконтроллер (тархи)

Энэхүү гайхалтай микроконтроллер AKA Atmega328 -ийг үйлдвэрлэхийн тулд Atmel Corporation -д баярлалаа.

ATmega328P -ийн гол параметрүүд

Параметрийн утга

• Flash (Кбайт): 32 Кбайт
• Зүү тоо: 32
• Хамгийн их Үйлдлийн давтамж. (МГц): 20 МГц
• CPU: 8 битийн AVR
• Макс I/O зүү: 23
• Өргөтгөсөн тасалдал: 24
• SPI: 2
• TWI (I2C): 1
• UART: 1
• ADC сувгууд: 8
• ADC -ийн нарийвчлал (бит): 10
• SRAM (Кбайт): 2
• EEPROM (байт): 1024
• I/O хангамжийн анги: 1.8 -аас 5.5 хүртэл
• Ажиллах хүчдэл (Vcc): 1.8 -аас 5.5 хүртэл
• Цаг хэмжигч: 3

Дэлгэрэнгүй мэдээллийг Atmega328P мэдээллийн хуудаснаас авна уу.

Энэ төсөлд би Atmega328P -ийг цөөн шалтгаанаар ашиглаж байна

1. Хямд
2. Тооцоолоход хангалттай RAM байна
3. Энэ төсөлд хангалттай хэмжээний оролт/гаралт
4. Atmega328P нь Arduino -д ашиглагддаг. Зураг ба видеон дээр Arduino Uno байгааг анзаарч магадгүй, гэхдээ би Arduino IDE эсвэл Any Arduino ашиглаж байна.. Би зөвхөн тоног төхөөрөмжийг интерфэйс самбар болгон ашигласан. Би ачаалагчийг устгаад чипийг програмчлахад USB ASP ашигласан.

Чипийг програмчлахын тулд би Atmel Studio 6 -ийг ашигласан

Бүх эх сурвалжийн код GitHub -д байгаа бөгөөд үүнийг татаж аваад test.c файлыг шалгаарай.

Энэ багцыг эмхэтгэхийн тулд та POLOLU AVR LIBRARY SETUP хавсралтыг шалгаад татаж авах хэрэгтэй.

Би бас Atmega328P хөгжлийн самбарын схем ба самбарын файлыг АЧАЖ байна … Та үүнийг өөрөө үйлдвэрлэх боломжтой …

Алхам 3: Мотор ба мотор жолооч

Би 350RPM 12V BO төрлийн Geared DC моторыг идэвхжүүлэгч болгон ашигласан. Дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл… MOTOR LINK

Мотор жолоочийн хувьд би L293D H- гүүр IC ашигласан.

Үүний тулд би схем ба самбарын файлыг хавсаргаж байна.

Алхам 4: Явах эд анги ба бусад

Бот нь 6 мм зузаантай Ply Wood -ээс дээш хийгдсэн.