에지 회피 로봇은 이전 프로젝트 인 "Line Follower Robot"과 매우 유사합니다. 이 8051 마이크로 컨트롤러 기반 로봇은 가장자리를 감지하고 돌리거나 멈춤으로써이를 피합니다. 에지 회피 로봇을 어떻게 쉽게 설계 할 수 있는지 살펴 보겠습니다.
에지 회피 로봇의 개념
Edge avoider 로봇의 개념은 Line follower와 동일합니다. 이러한 유형의 로봇에서 우리는 일반적으로 흑백 표면에서 빛의 동작을 사용합니다. 빛이 흰색 표면에 떨어지면 거의 완전히 반사되고 검은 색 표면의 경우 검은 색 표면에 빛이 흡수됩니다. 이 빛의 동작은 라인 팔로워 로봇과 에지 회피 로봇에서 사용됩니다.
여기서 우리는 광을 송수신하는 데 사용되는 포토 다이오드라고도 불리는 IR 송신기와 수신기를 사용했습니다. IR은 적외선을 전송합니다. 적외선이 검은 색 또는 매우 어두운 표면을 제외한 모든 표면에 떨어지면 반사되어 포토 다이오드에 포착되어 약간의 전압 변화가 발생합니다. IR 빛이 검은 색 표면에 떨어지면 빛이 검은 색 표면에 흡수되고 광선이 반사되지 않으므로 결과적으로 포토 다이오드는 빛이나 광선을받지 않습니다.
이 Edge avoider 로봇에서 센서가 흰색 표면을 감지하면 마이크로 컨트롤러가 0을 입력으로 받고 검은 색 라인 컨트롤러를 감지하면 1을 입력으로 얻습니다.
회로도 및 작동 설명
Edge avoider Robot 프로젝트를 센서 섹션, 제어 섹션 및 드라이버 섹션의 세 가지 섹션으로 나눌 수 있습니다.
센서 섹션: 이 섹션에는 IR 다이오드, 전위차계, 비교기 (Op-Amp) 및 LED가 포함됩니다. 전위차계는 비교기의 한 단자에서 기준 전압을 설정하는 데 사용되며 IR 센서는 라인을 감지하고 비교기의 두 번째 단자에서 전압 변화를 제공하는 데 사용됩니다. 그런 다음 비교기는 두 전압을 비교하고 출력에서 디지털 신호를 생성합니다. 이 회로에서는 두 개의 센서에 대해 두 개의 비교기를 사용합니다. LM 358은 비교기로 사용됩니다. LM358에는 두 개의 저잡음 연산 증폭기가 내장되어 있습니다.
제어 섹션: 8051 마이크로 컨트롤러는 라인 팔로워 로봇의 전체 프로세스를 제어하는 데 사용됩니다. 비교기의 출력은 핀 번호 P0.0 및 8051의 P0.1에 연결됩니다. 8051은 이러한 신호를 읽고 드라이버 회로에 명령을 전송하여 라인 팔로워를 구동합니다.
드라이버 섹션: 드라이버 섹션은 모터 드라이버와 2 개의 DC 모터로 구성됩니다. 마이크로 컨트롤러가 모터를 구동하기에 충분한 전압과 전류를 공급하지 않기 때문에 모터 구동기는 모터 구동에 사용됩니다. 따라서 모터에 충분한 전압과 전류를 얻기 위해 모터 드라이버 회로를 추가합니다. 마이크로 컨트롤러는이 모터 드라이버에 명령을 보낸 다음 모터를 구동합니다.
일
이 엣지 회피 로봇의 작업은 매우 흥미롭고 라인 팔로워와 동일하지만 입력을 감지 한 후 작업에 차이가 있습니다. 이 로봇에서 흰색 표면을 감지하면 앞으로 나아가고 센서 중 하나 또는 양쪽 센서가 신호를 감지하지 못하거나 검은 색 표면을 감지하면 정지하고 뒤로 이동하여 방향을 바꾸고 다시 앞쪽으로가는 것보다 흰색 표면을 감지합니다.
이 에지 회피 로봇에 대한 회로도가 표시됩니다. 비교기의 출력은 마이크로 컨트롤러의 P0.0 및 P0.1 핀 번호에 직접 연결됩니다. 그리고 모터 드라이버의 입력 핀 2, 7, 10, 15는 각각 핀 번호 P2.3, P2.2, P2.1 및 P2.4에 연결됩니다. 그리고 하나의 모터는 모터 드라이버 3과 6의 출력 핀에 연결되고 다른 모터는 11과 14에 연결됩니다.
먼저 프로그래밍에서 입력 및 출력 핀을 정의했습니다. 그리고 주요 기능에서 우리는 입력을 확인하고 그에 따라 모터 구동을위한 출력 핀으로 출력을 보냅니다. 이 에지 회피기에는 8051 마이크로 컨트롤러를 사용하여 읽은 네 가지 조건이 있습니다. 우리는 두 개의 센서, 즉 왼쪽 센서와 오른쪽 센서를 사용했습니다.
정황:
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입력 |
산출 |
로봇의 움직임 |
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왼쪽 센서 |
오른쪽 센서 |
왼쪽 모터 |
오른쪽 모터 |
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LS |
RS |
LM1 |
LM2 |
RM1 |
RM2 |
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0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
앞으로 |
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0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
중지 / 뒤로 / 우회전 |
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1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
중지 / 뒤로 / 좌회전 |
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1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
정지 / 뒤로 / 좌회전 |
위의 표 조건에 따라 프로그램을 작성했습니다.
PCB 레이아웃
