如何使用Arduino制作跟隨機器人

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資料介紹

描述

顧名思義，Line Follower Robot 是一種自動引導車輛，它遵循嵌入在地板或天花板上的視線。通常，視線是線跟隨機器人行進的路徑，它將是白色表面上的黑線，但其他方式（黑色表面上的白線）也是可能的。某些先進的線跟隨機器人使用不可見的磁場作為其路徑。

線跟隨機器人的工作

線跟隨機器人的概念與光有關。在這里，我們使用光在黑白表面上的行為。白色反射所有落在它上面的光，而黑色吸收光。

在這個線跟隨機器人中，我們使用紅外發射器和接收器（光電二極管）。它們用于發送和接收燈光。當紅外線落在白色表面上時，它會被反射到紅外線接收器上，從而產生一些電壓變化。

當紅外線落在黑色表面時，被黑色表面吸收，沒有光線被反射；因此，IR 接收器不會接收到任何光線。

使用的組件

· 阿杜諾烏諾

· 紅外傳感器

· L293D電機驅動器

· BO電機

· 輪子

· 鋰離子電池

· 跨接電纜

阿杜諾

Arduino Uno 是一個 8 位 ATmega328P 微控制器。為了支持單片機，它使用了晶體振蕩器、串行通信、穩壓器等組件。它有14個數字I/O引腳（6個引腳可以用作PWM引腳）。它有六個獨立的模擬輸入引腳、一個 USB 連接、一個電源桶插孔、一個 ICSP 接頭和一個復位按鈕。

該板可通過 B 型 USB 電纜使用 Arduino IDE（集成開發環境）平臺進行編程。該板可由 USB 電纜或 7 至 20 伏的外部電壓供電

紅外線傳感器

紅外傳感器發出光線以檢測某些環境。在紅外光譜中，所有物體都會發出某種形式的熱輻射，這是我們肉眼看不到的，但紅外傳感器可以檢測到這些輻射。

這里，IR LED 是發射器，IR 光電二極管是檢測器。IR LED 發出 IR 光，光電二極管對 IR 光敏感。當紅外光落在光電二極管上時，輸出電壓和電阻將與接收到的紅外光的大小成正比變化

L298N 電機驅動器

L298N 是控制直流電機的最簡單的芯片組方式之一。它是雙通道電機驅動器，可以控制直流電機的速度和旋轉方向。

這款 L298N 電機驅動器是一款大功率電機驅動模塊。它用于驅動直流和步進電機。該電機驅動器由一塊L298N電機驅動IC和一塊78M05 5V穩壓器、電阻、電容、電源LED、5V跳線組成一個集成電路。

博汽車

BO電機被稱為電池驅動電機。這些電機通常用于用戶需要小型直流電機作為簡單執行器的愛好級項目

BO 系列直線電機在較低的工作電壓下提供良好的扭矩和轉速。BO 電機有單軸、雙軸和直流塑料齒輪 BO。這些電機消耗低電流。在這個項目中，我們使用了四個單軸 BO 電機。

電路原理圖

在這里，我們使用了四個 BO 電機。電機 1 和 2 連接到 L298N 的第一個通道，而電機 3 和 4 連接到電機驅動器的第二個通道。

IN1、IN2、IN3 和 IN4 引腳連接到 Arduino Uno 的引腳 9、6、5、3。在這里，我們使用了 +5V 和使能引腳（EN1 和 EN2）之間的跳線。如圖所示，您可以將其移除并進行外部連接。

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編程代碼

int mot1=9;
int mot2=6;
int mot3=5;
int mot4=3;

int left=13;
int right=12;

int Left=0;
int Right=0;

void LEFT (void);
void RIGHT (void);
void STOP (void);

void setup()
{
  pinMode(mot1,OUTPUT);
  pinMode(mot2,OUTPUT);
  pinMode(mot3,OUTPUT);
  pinMode(mot4,OUTPUT);

  pinMode(left,INPUT);
  pinMode(right,INPUT);

  digitalWrite(left,HIGH);
  digitalWrite(right,HIGH);
  
  
}

void loop() 
{
 
analogWrite(mot1,255);
analogWrite(mot2,0);
analogWrite(mot3,255);
analogWrite(mot4,0);

while(1)
{
  Left=digitalRead(left);
  Right=digitalRead(right);
  
  if((Left==0 && Right==1)==1)
  LEFT();
  else if((Right==0 && Left==1)==1)
  RIGHT();
}
}

void LEFT (void)
{
   analogWrite(mot3,0);
   analogWrite(mot4,30);
   
   
   while(Left==0)
   {
    Left=digitalRead(left);
    Right=digitalRead(right);
    if(Right==0)
    {
      int lprev=Left;
      int rprev=Right;
      STOP();
      while(((lprev==Left)&&(rprev==Right))==1)
      {
         Left=digitalRead(left);
         Right=digitalRead(right);
      }
    }
    analogWrite(mot1,255);
    analogWrite(mot2,0); 
   }
   analogWrite(mot3,255);
   analogWrite(mot4,0);
}

void RIGHT (void)
{
   analogWrite(mot1,0);
   analogWrite(mot2,30);

   while(Right==0)
   {
    Left=digitalRead(left);
    Right=digitalRead(right);
    if(Left==0)
    {
      int lprev=Left;
      int rprev=Right;
     STOP();
      while(((lprev==Left)&&(rprev==Right))==1)
      {
         Left=digitalRead(left);
         Right=digitalRead(right);
      }
    }
    analogWrite(mot3,255);
    analogWrite(mot4,0);
    }
   analogWrite(mot1,255);
   analogWrite(mot2,0);
}
void STOP (void)
{
analogWrite(mot1,0);
analogWrite(mot2,0);
analogWrite(mot3,0);
analogWrite(mot4,0);
  
}