Seguidor de línea simple usando Arduino: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Robot seguidor de línea Arduino

En este tutorial, discutiremos el funcionamiento de un robot de seguimiento de línea Arduino que seguirá una línea negra sobre fondo blanco y tomará el giro correcto cada vez que alcance las curvas en su camino.

Componentes del seguidor de línea Arduino

1. Arduino
2. Sensor de infrarrojos (sensor de matriz o 2 sensores individuales)
3. Motor de corriente continua
4. Batería LIPO
5. Chasis robot
6. IDE de Arduino

Arduino

Es posible que todos estén familiarizados con Arduino; que es la plataforma electrónica más utilizada y de rápida evolución con tantas placas de microcontroladores y software. Para nuestro robot de seguimiento de línea, usaré Arduino UNO, que es la placa más utilizada.

Arduino Nano es la mejor opción para comenzar con la electrónica y la codificación si esta es su primera experiencia con la plataforma Arduino. Puede utilizar cualquier placa Arduino para este proyecto.

Sensor de infrarrojos

Como se mencionó anteriormente, nuestro robot de seguimiento de línea seguirá una línea negra sobre un fondo blanco. Así que necesitamos algo que "vea" la línea y le diga al seguidor de línea que siga la línea o que dé la vuelta si se está alejando de la línea. Para ello, utilizaremos un sensor de infrarrojos (IR).

Paso 1: Introducción a PCB

Obteniendo el PCB de JLCPCB

EasyEDA es una herramienta de diseño de PCB en línea más fácil pero poderosa que permite a los ingenieros electrónicos, piratas informáticos, educadores, aficionados, creadores y entusiastas diseñar y compartir los esquemas de sus proyectos, así como el diseño de PCB. Esta es una herramienta de diseño integrada en el catálogo de componentes LCSC y el servicio JLCPCB PCB que ayuda a los usuarios a ahorrar tiempo para convertir sus ideas en productos reales.

Simplemente hablando, el diseño de PCB es como un mapa. Un mapa que conecta todos los componentes entre sí mediante pistas conductoras. Este es el diseño que imprimimos en una placa revestida de cobre que luego se desarrolla en una PCB. La tecnología de montaje en superficie es la técnica de ensamblar PCB montando los componentes en la superficie de la placa. A diferencia del método tradicional de colocar los componentes a través de orificios y soldarlos en el otro lado, en SMT, los componentes se colocan sobre la placa y los cables se sueldan en el mismo lado.

Paso 2: el circuito

Para comenzar, primero vaya al sitio web de EasyEDA y cree una cuenta gratuita. Vaya a "Editor" y cree un nuevo proyecto. Por ahora, JLCPCB tiene 689 componentes básicos y 30k + componentes extendidos a su disposición. Vea la lista completa de componentes aquí. Asegúrese de agregar los componentes de esta lista mientras dibuja los esquemas en EasyEDA. Incluso puede buscar los componentes y comprobar su disponibilidad.

Ahora puede hacer su diseño usando herramientas integradas en EasyEDA. Ahora puede descargar el archivo Gerber y usarlo para fabricar su PCB desde JLCPCB.

El archivo Gerber contiene información sobre su PCB, como información de diseño de PCB, información de capa, información de espaciado, pistas, por nombrar algunos. El archivo de lista de materiales o la lista de materiales contiene la lista de todos los componentes del diseño. Archivo CPL (archivo de lista de colocación de componentes / archivo de pick & place (PNP)), lo utilizan las máquinas de ensamblaje SMT automatizadas para determinar dónde debe ubicarse cada pieza en la placa.

Paso 3: pedir la placa de circuito impreso

Vaya al sitio web de JLCPCB, haga clic en "Cotizar ahora" y cargue su archivo Gerber. Una vez que se carga el archivo Gerber, le mostrará una vista previa de su placa de circuito. Asegúrese de que este sea el diseño de PCB de la placa que desea. Debajo de la vista previa de PCB, verá tantas opciones como Cantidad de PCB, Textura, Grosor, Color, etc. Elija todo lo que sea necesario para usted.

Haga clic en "Ensamblar sus placas PCB".

Ahora, tendrá que cargar el archivo BOM y CPL que descargamos anteriormente. Seleccione todos los componentes que desea que JLCPCB monte en su PCB. Simplemente haga clic en el cuadro de confirmación para seleccionar los componentes.

En esta página, puede revisar su pedido. Puede comprobar el diseño, ver todos los componentes y si hay algún problema, puede hacer clic en "Volver" para editar su pedido.

Una vez hecho todo, haga clic en "Guardar en el carrito". En la página siguiente, puede elegir una opción de envío y pago y pagar de forma segura. Puede utilizar Paypal o tarjeta de crédito / débito para pagar.

La PCB se fabricará y enviará en unos días y se le entregará en la puerta de su casa dentro del período de tiempo mencionado.

Paso 4: Montaje del robot

Ahora comencemos a construir el robot de nuestro seguidor de línea Arduino. Aquí vamos a construir un robot de 4 ruedas, con 2 motores de CC conectados a cada lado (frente) y dos ruedas falsas en la parte posterior. Como se mencionó anteriormente, usaremos la placa Arduino UNO para obtener información de los sensores, procesarlos y enviar señales al controlador de motor L293D IC para impulsar el motor de CC del robot de seguimiento de línea Arduino.

L293D A continuación, puede fijar el diagrama del L293D IC. Como puede ver, tiene dos pines para ingresar voltaje. Uno de ellos es para alimentar el circuito interno del IC y el otro para impulsar el motor.

Patilla 8 - Accionamiento de los motores - 4.5 V a 33 V Patilla 16 - Funcionamiento del IC - 5V Si invierte esta conexión accidentalmente, puede quemar el chip. Este IC tiene dos circuitos de puente H y, por lo tanto, es capaz de controlar dos motores individualmente al mismo tiempo. Un lado de este IC controla un motor y el otro lado controla el segundo motor. Para que el motor funcione, el pin de habilitación de ese lado debe ser Alto.

Los pines de habilitación también se pueden usar para controlar la velocidad del motor usando PWM (Modulación de ancho de pulso). Si desea saber más sobre L293D y el funcionamiento de H-Bridge, siga el enlace a continuación. Haga clic aquí para aprender el funcionamiento de un controlador de motor de puente H Por lo que tenemos dos ruedas.

¿Cómo avanza, retrocede, izquierda o derecha este seguidor de línea?

La lógica es bastante simple. Cuando ambos motores giran en la misma dirección (en sentido horario o antihorario), el seguidor de línea arduino se moverá hacia adelante o hacia atrás. Si ambos se mueven en dirección opuesta, la línea que sigue al robot girará hacia la izquierda o hacia la derecha.

Obtendrá el diagrama de conexión completo aquí -> Tutorial completo del seguidor de línea

Paso 5: carga de código y primera ejecución

El código es realmente fácil de entender y si tiene alguna consulta con respecto a los códigos, no dude en preguntarlo en los comentarios o en nuestra comunidad. Obtendrá el código completo desde aquí.

Cargue el código, encienda y coloque su Arduino Line Follower Robot en la línea negra y vea el robot en acción.

¿Nos divertimos? En el próximo capítulo, le mostraré cómo incluir el algoritmo PID en nuestro seguidor de línea Arduino para hacer que nuestro robot sea más suave y rápido al controlar la velocidad del motor. Suscríbase a RootSaid para obtener más proyectos increíbles.