Linjeföljrobot med 8051 mikrokontroller

Linjeföljare Robot är en maskin som följer en linje, den kan vara en svart linje eller en vit linje. I grund och botten är två typer av linjeföljare-robotar: en är svart linjeföljare som följer svart linje och den andra är vit linjeföljare som följer vit linje. Linjeföljare känner faktiskt linjen och kör över den. I våra tidigare projekt har vi skapat en svart linje-följarerobot med arduino men den här gången kommer vi att göra en vit linje-följare med hjälp av 8051 mikrokontroller. I denna handledning kommer vi också att beskriva hur man gör ett kretskort för linjeföljande robot hemma till lågt pris.

Begreppet Line Follower Robot

Begreppet linjeföljare är relaterat till ljus. Vi har använt ljusets beteende vid svartvita ytor. När ljus faller på en vit yta reflekteras det nästan helt och i fall av svart yta absorberas ljus av svart yta. Detta förklarade ljusbeteende används i denna linjeföljrobot.

I det här linjeföljrobotprojektet har vi använt IR-sändare och IR-mottagare, även kallade fotodioder för att skicka och ta emot ljus. IR sänder infraröda lampor. När infraröda strålar faller på vit yta reflekteras den tillbaka och fångas upp av fotodioden och genererar några spänningsförändringar. När IR-ljus faller på svart yta absorberas ljus av den svarta ytan och inte strålar reflekteras bakåt, så fotodioden fick inte något ljus eller strålar. Här i den här linjen följer roboten när sensorn känner av en vit yta, då får mikrokontrollern 0 som ingång och när avkänningar får den svarta linjen mikrokontroller 1 som ingång.

Kretsförklaring

Vi kan dela upp hela linjeföljarroboten i olika sektioner som sensorsektion, styrsektion och förarsektion.

Sensorsektion: Detta avsnitt innehåller IR-dioder, potentiometer, komparator (Op-Amp) och lysdioder. Potentiometer används för att ställa in referensspänning vid komparatorns ena terminal och IR-sensorer känner av linjen och ger en förändring i spänningen vid komparatorns andra terminal. Sedan jämför komparatorn båda spänningarna och genererar en digital signal vid utgången. Här i denna krets använde vi två komparatorer för två sensorer. LM358 används som jämförare. LM358 har inbyggd två Op-amp med låg ljudnivå.

Kontrollavsnitt: 8051 mikrokontroller används för att styra hela processen med linjeföljande robot. Utgångarna från komparatorer är anslutna till stiftnummer P0.0 och P0.1 från 8051. 8051 läser dessa signaler och skickar kommandon till förarkretsen till drivlinjeföljaren.

Förarsektion: Förarsektion består av motorförare och två likströmsmotorer. Motordrivrutinen används för att köra motorer eftersom mikrokontroller inte levererar tillräckligt med spänning och ström till motorn. Så vi lade till en motorförarkrets för att få tillräckligt med spänning och ström för motorn. Microcontroller skickar kommandon till denna motorförare och sedan driver den motorer.

Arbeta med Line Follower Robot med 8051

Linjeföljare känner av den vita linjen med hjälp av sensorn och skickar sedan signaler till mikrokontrollern. Därefter driver mikrokontrollern motorn enligt sensorns utgång.

Här i detta projekt använder vi två IR-sensorpar. Antag att vi ringer till vänster sensor och höger sensor för IR-sensor Par, så känner både vänster och höger sensor ingenting eller svart linje, sedan går roboten framåt.

Och när den vänstra sensorn känner av den vita linjen svänger roboten till vänster.

och när vänster sensor känner av den vita linjen vänder roboten till höger sida tills båda sensorerna kommer vid svart linje eller känner av inget underlag.

Och när båda sensorerna kommer på vit linje stannar roboten.

8051-baserad linjeföljande robotkrets

Krets är väldigt enkelt för den här linjeföljande roboten. Utgångar från komparatorer är direkt anslutna till stiftnummer P0.0 och P0.1 för mikrokontroller. Och motorförarens ingångsstift 2, 7, 10 och 15 är ansluten till stiftnummer P2.3, P2.2, P2.1 respektive P2.4. Och en motor är ansluten vid motorns drivdon 3 och 6 och en annan motor är ansluten vid 11 och 14.

Programmeringsförklaring

I programmet definierar vi först ingångs- och utgångsstift. Och sedan i huvudfunktionen kontrollerar vi ingångar och skickar utdata enligt ingångar till utgångsstift för drivmotor. För att kontrollera inmatningsstift använde vi ”if” -uttalanden.

Det finns fyra villkor i denna radföljare. Vi har använt två sensorer, nämligen vänster sensor och höger sensor.

Inmatning	Produktion	Rörelse av robot
Vänster sensor	Höger sensor	Vänster motor	Rätt motor
LS	RS	LM1	LM2	RM1	RM2
0	0	1	0	1	0	Fram
0	1	1	0	0	0	Sväng höger
1	0	0	0	1	0	Sväng vänster
1	1	0	0	0	0	Sluta

Vi har skrivit programmet enligt ovanstående tabellvillkor. Se den fullständiga koden för denna 8051-baserade linjeföljande robot längst ner på denna sida för att förstå konceptet.

PCB-layout

Här är PCB-layouten för linjeföljande robot designad i Dip Trace Software.

I denna PCB-layout har vi utformat ett kretskort för linjeföljare och 2 pinnar för placering av IR-sensorer. Kolla här steg-för-steg-självstudien för att göra linjeföljande robot på PCB: Hur man gör ett PCB hemma