DIY Linefollower PCB: 7 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

I denna instruerbara, ska jag visa dig hur jag utformade och skapade min första linjeföljare PCB.

Linjeföljaren måste resa runt parken ovan med en hastighet av cirka 0,7 m/s.

För projektet valde jag ATMEGA 32u4 AU som styrenhet på grund av dess enkelhet och enkelhet att programmera den. Sensorerna som används för att följa linjen är 6 optiska sensorer av typen QRE1113GR. Dessa är analoga sensorer. Eftersom vi använder namnet ATMEGA är vi begränsade till 6 sensorer, eftersom detta chip bara har 6 analoga portar.

Våra motorer är 6V DC -motorer av metall. Dessa är små motorer, men är tillräckligt kraftfulla för denna användning. Dessa motorer kommer att drivas av en H-Bridge, DRV8833PWP, med PWM.

Detta är hjärtat i vår Linefollower. Andra detaljer kommer att förklaras nedan.

Steg 1: Utforma schemat

För att utforma schemat och kretskortet använde jag EAGLE. Detta är gratis programvara från Autodesk. Det är lite av en inlärningskurva att använda det här programmet. Men det är bra programvara och det är GRATIS:)

Jag började med att importera ATMEGA. Det är viktigt att inspektera databladet för detta chip. Massor av komponenter som krävs för att använda detta chip beskrivs i databladet. Efter att ha importerat alla nödvändiga komponenter började jag importera H-bron och sensorerna. Återigen är det viktigt att inspektera dessa datablad för att veta hur man ansluter dem till vilka stift på ATMEGA och vilka komponenter (motstånd, kondensatorer …) de behöver.

Jag lade till filen med alla komponenter som används.

Steg 2: Designa kretskortet

Mitt kretskort är dubbelsidigt. Detta gör det lättare att placera en mängd olika komponenter på ett litet fotavtryck.

Återigen, att designa detta är inte lätt, det tar tid att lära sig att använda denna programvara, men det finns massor av pedagogiska videor på youtube som hjälper dig att komma igång.

Se till att varje stift på styrenheten eller komponenten är ansluten till något och att varje väg har den nödvändiga bredden.

Steg 3: Beställa kretskortet

Med de färdiga designerna är du redo att beställa!

Först måste du exportera mönstren som gerber -filer.

Jag beställde mina kretskort på JLCPCB.com, vilket jag varmt kan rekommendera. Rättvisa priser, snabb leverans och brädor av god kvalitet.

Steg 4: Lödning av ditt kretskort

Efter att ha mottagit kretskortet kan du börja lödda alla komponenter på den.

Bra flöde, en temareglerad lödstation och en kretskortshållare rekommenderas starkt.

Det finns bra youtube -videor om hur man lödar SMD -komponenter (Louis Rossman är en hjälte på det här).

Steg 5: Blinkande startladdare

Efter att kretskortet har lödts framgångsrikt är det dags att blinka startladdaren till din ATMEGA.

Följ den här länken för att hjälpa dig genom detta:

Steg 6: Programmering av Linefollower

När du har blinkat startladdaren kommer du att få åtkomst till linjeföljaren i Arduino IDE.

Jag skrev programmet nedan för linjeföljaren.

Den använder en PID -styrenhet för att kunna följa linjen så bra som möjligt.

Steg 7: Konfigurera PID -kontrollen

För att konfigurera PID -regulatorn finns det några värden att ställa in.

Kp: detta är förstärkningen, detta reglerar hastigheten med vilken linjeföljaren reagerar på ett fel. För att konfigurera PID -styrenheten rekommenderas det att komma så nära ett stabilt system som möjligt genom att endast konfigurera Kp -värdet.

Ki: Detta integrerar felet och härmed kommer det att rätta till felet ganska brutalt. Efter konfigurering av Kp kan Ki konfigureras, Kp måste sänkas under normala förhållanden för att kunna ha ett stabilt system med Ki tillagt.

Kd: Detta skiljer felen. Om linjeföljaren pendlar måste Kd ökas tills den slutar oscillera.