Line follower: "z" czy "bez" mikrokntrolera?

[Eyeless]

Cześć,
zabieram się za zbudowanie pierwszego robota typu line follower. Przeszukując fora znalazłem roboty zbudowane z mikrokontrolerem i bez. Chciałbym swojego robota zbudować z uC, aby nauczyć się wykorzystywać jego możliwości, które przydadzą się do innych projektów w przyszłości.

Wstępne założenia elementów:

- ATmega 8A lub ATmega16A,

- 2 silniki DC

- 2 lub 4 transoptory CNY70

- 2 lub 4 białe diody LED do przedniego podświetlenia

- rezystory do diod LED

- 2 czerwone lub niebieskie diody led z tyłu (nie pełniące żadnej funkcji, prócz świecenia)

- sterownik l293D

- zasilanie, np. 3 połączone baterie,
- switch suwakowy ON/OFF

Czy potrzebuję jeszcze jakichś elementów?

Mam do was następujące pytania:

1. Rozumiem, że za pomocą uC można sterować prędkością obrotów silników przez obsługę PWM, a bez mikrokontrolera silniki pracują na pełnej mocy i tylko skręcają w lewo i w prawo?

2. Jakie są dodatkowe korzyści z wykorzystania uC? np. uruchamianie przez bluetooth?

(na początku chciałbym aby spełniał podstawowe funkcje line followera, a gdy wszystko zadziała to potem pokusić się np. o rozbudowę)

3. Sterowanie prędkością odbywa się programowo, czy jest możlwość sterowania prędkością robota np. potencjometrem albo dwoma przysickami +/- i wyświetlenia na LCD 7 seg prędkości obrotowej silnika?

4 Czy mogę wykorzystać 2 silniki wyjęte z napędu CD, czy muszę zaopatrzyć się w silniki z przekładnią?

5. Czy warto zrobić miganie diody w celu sprawdzenia działania niektórych elementów? Np. załączenia silnika L / R ? Jeśli warto to proszę o pomoc w wybraniu elementów do sprawdzenia i kontrolowania.

Jeśli nasuną mi się jeszcze jakieś pytania, to będę pisał.

Póki co, bardzo proszę o odpowiedź i pomoc 😉

[Chumanista]

1. To prawda.

2. Możliwość dokładniejszej kontroli algorytmu (PID, itd.), uruchamianie przez cokolwiek (najtańsze moduły bluetooth koło 15zł), prosta rozbudowa.

3. Odbywa się jak tylko zaprogramujesz.

4. Da się ale raczej lepiej coś lepszego na początek. Może zmodyfikowane serwa?

5. Na pewno warto. Podepnij diody do wolnych pinów mikrokontrolera, na pewno znajdziesz zastosowanie. Co najmniej po jednej na czujnik jest bardzo przydatne. Ale można też debugować przez inne drogi (np. UART).

[Eyeless]

1. To prawda.

2. Możliwość dokładniejszej kontroli algorytmu (PID, itd.), uruchamianie przez cokolwiek (najtańsze moduły bluetooth koło 15zł), prosta rozbudowa.

3. Odbywa się jak tylko zaprogramujesz.

4. Da się ale raczej lepiej coś lepszego na początek. Może zmodyfikowane serwa?

5. Na pewno warto. Podepnij diody do wolnych pinów mikrokontrolera, na pewno znajdziesz zastosowanie. Co najmniej po jednej na czujnik jest bardzo przydatne. Ale można też debugować przez inne drogi (np. UART).

4. W takim razie zostanę przy silnikach DC z CD-ROMu, ze względu na koszta (ok. 20zł za sztukę x 2). W następnym projekcie z chęcią wykorzystam serwa modelarskie 😉

[Chumanista]

Zerwa kosztują koło 10zł/sztuka.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Eyeless]

Mógłbyś polecić jakieś serwa?

[ Dodano: 23-03-2015, 22:02 ]

Jaki kąt świecenia białych diod LED jest najlepszy do tego typu robota (20.30.60 stopni) ile mm (3,5,10)?

[Chumanista]

Cokolwiek 9g zadziała. A przy okazji nie ma problemu mostka H.

Trzeba je tak zmodyfikować:

LED polecam kolorowe, kąt jak największy, 3 albo 5 mm (mała różnica).

[Eyeless]

Kolorowa dioda będzie lepsza od białej do przedniego podświetlenia transoptorów?

[Chumanista]

Myślałem że pytasz o diody do sygnalizacji. Transoptory mają wbudowane podświetlenie, więcej nie potrzeba.

[Eyeless]

O, to rewelacja 😃 W jaki sposób przerobienie serwa eliminuje problem mostka H?

[aixI]

Witamy na Forum 🙂

Fajnie, że zabierasz się zza budowę pierwszego robota jako LF - są one dosyć fajne ; )

Do pierwszej swojej konstrukcji możesz dodać sporo rzeczy, na których będziesz uczył się programowania, bo lepiej zrobić robota na uC niż bez niego 🙂 Jako wyświetlacz możesz użyć jakiś alfanumeryczny 16x2 (będzie w sam raz), czujniki - najlepiej 7 lub 8 (nie opłaca się mieć dwóch czujników jak robić lf'a na uC), silniki (pisałeś coś, że z napędu CD), ogólnie ja ich bym nie polecał, lepiej kupić jakieś podróbki Pololu 🙂 Zawsze też możesz dodać jakieś bajery typu podświetlenie spodu robota(?) Poszukaj tutaj na Forum w zakładce ROBOTY - Line Followery i tam możesz znaleźć coś ciekawego. Polecam też ten artykuł:

https://forbot.pl/blog/artykuly/podstawy/algorytm-linefollowera-c-poczatkujacych-id2722

Powodzenia przy budowie 🙂

[Chumanista]

Serwo zawiera zintegrowany układ sterujący silnikiem, wystarczy wysyłać mu właściwy PWM (1 - 2ms co 20ms).

[Eyeless]

Witamy na Forum 🙂

Fajnie, że zabierasz się zza budowę pierwszego robota jako LF - są one dosyć fajne ; )

Do pierwszej swojej konstrukcji możesz dodać sporo rzeczy, na których będziesz uczył się programowania, bo lepiej zrobić robota na uC niż bez niego 🙂 Jako wyświetlacz możesz użyć jakiś alfanumeryczny 16x2 (będzie w sam raz), czujniki - najlepiej 7 lub 8 (nie opłaca się mieć dwóch czujników jak robić lf'a na uC), silniki (pisałeś coś, że z napędu CD), ogólnie ja ich bym nie polecał, lepiej kupić jakieś podróbki Pololu 🙂 Zawsze też możesz dodać jakieś bajery typu podświetlenie spodu robota(?) Poszukaj tutaj na Forum w zakładce ROBOTY - Line Followery i tam możesz znaleźć coś ciekawego. Polecam też ten artykuł:

https://forbot.pl/blog/artykuly/podstawy/algorytm-linefollowera-c-poczatkujacych-id2722

Powodzenia przy budowie 🙂

Ok, wykorzystam 8 CNY70 z przodu. Myślę, właśnie nad tym LCD.

Ale nurtują mnie następujące kwestie:

1. Czy starczy mi pinów na ATmega 16 (8 x czujniki, chyba 6 pinów do L293D jeśli nie wykorzystam serwomechanizmów, + piny na diody)

2. Jak znacząco wpłynie na szybkość robota obciążenie go dodatkowo LCD?

[ Dodano: 23-03-2015, 22:26 ]

Są jakieś uniwersalne wymiary i waga, która najlepiej sprawdza się do tego typu robotów żeby były jak najbardziej efektywne czy nie ma żadnych ograniczeń?

[sosnus]

podobno lepiej mieć odległość czujników od kół większą niż rozstaw kół. No i robot musi się zmieścić na kartce A4

[marek1707]

Nie słyszałem o napędach CDROM z których można wyjąć zwykły silnik DC. Płytę obraca silnik 3-fazowy (BLDC) a do przesuwania głowicy używany jest krokowy. Żaden z nich nie nadaje się do napędu prostego LF-a więc chyba musisz poszukać gdzieś indziej.

Układ bezprocesorowy uczy pewnych rzeczy a taki z mikrokontrolerem uczy innych. W pierwszym możesz zacząć od naprawdę trywialnych konfiguracji i w każdym etapie rozbudowy będziesz poznawał nowe elementy elektroniczne, ich zastosowania, parametry i cechy. Właśnie - rozbudowy, bo bez wsparcia programu każda nowa funkcja będzie wymagała nowego kawałka układu. Dwa czujniki i jazda zygzakiem to początek, ale gdy zapragniesz wyższych prędkości, lepszego śledzenia linii czy większej liczby czujników to układ zacznie się komplikować. Gdy będziesz chciał wstawić modulację PWM i regulatory PID - dojdą kolejne nietrywialne bloki a już bardziej "wydumane" reakcje np. na zgubienie linii czy jazda przez skrzyżowania będą wymagały naprawdę sporej dawki wiedzy o układach analogowych i/lub cyfrowych. Oczywiście to wszystko zostanie Ci w głowie i kiedyś zaprocentuje.

W przypadku użycia procesorka schemat sprowadza się do wprowadzenia sygnałów ze wszystkich czujników do portów wejściowych, zrobienia gdzieś z boku złącza do podglądania stanu programu (to bardzo ważne bo nie masz szans zmierzyć woltomierzem co akurat program robi) oraz wyprowadzenia sygnałów sterujących silnikami, serwami czy LEDami z portów wyjściowych. Tutaj nie ma co odkrywać Ameryki i schematów takich konstrukcji znajdziesz tu bez liku. Resztą zajmuje się mniej lub bardziej skomplikowany program a przyrostu jego pogmatwania z zewnątrz nie widać. Co więcej modyfikacje sposobu działania robota są proste. Na końcu wiesz wiele o używaniu i programowaniu mikrokontrolerów, ale nie wiesz nic o wzmacniaczach, filtrach, generatorach, komparatorach itp rzeczach. Sam wybierz.

[Eyeless]

Nie słyszałem o napędach CDROM z których można wyjąć zwykły silnik DC. Płytę obraca silnik 3-fazowy (BLDC) a do przesuwania głowicy używany jest krokowy. Żaden z nich nie nadaje się do napędu prostego LF-a więc chyba musisz poszukać gdzieś indziej.

Układ bezprocesorowy uczy pewnych rzeczy a taki z mikrokontrolerem uczy innych. W pierwszym możesz zacząć od naprawdę trywialnych konfiguracji i w każdym etapie rozbudowy będziesz poznawał nowe elementy elektroniczne, ich zastosowania, parametry i cechy. Właśnie - rozbudowy, bo bez wsparcia programu każda nowa funkcja będzie wymagała nowego kawałka układu. Dwa czujniki i jazda zygzakiem to początek, ale gdy zapragniesz wyższych prędkości, lepszego śledzenia linii czy większej liczby czujników to układ zacznie się komplikować. Gdy będziesz chciał wstawić modulację PWM i regulatory PID - dojdą kolejne nietrywialne bloki a już bardziej "wydumane" reakcje np. na zgubienie linii czy jazda przez skrzyżowania będą wymagały naprawdę sporej dawki wiedzy o układach analogowych i/lub cyfrowych. Oczywiście to wszystko zostanie Ci w głowie i kiedyś zaprocentuje.

W przypadku użycia procesorka schemat sprowadza się do wprowadzenia sygnałów ze wszystkich czujników do portów wejściowych, zrobienia gdzieś z boku złącza do podglądania stanu programu (to bardzo ważne bo nie masz szans zmierzyć woltomierzem co akurat program robi) oraz wyprowadzenia sygnałów sterujących silnikami, serwami czy LEDami z portów wyjściowych. Tutaj nie ma co odkrywać Ameryki i schematów takich konstrukcji znajdziesz tu bez liku. Resztą zajmuje się mniej lub bardziej skomplikowany program a przyrostu jego pogmatwania z zewnątrz nie widać. Co więcej modyfikacje sposobu działania robota są proste. Na końcu wiesz wiele o używaniu i programowaniu mikrokontrolerów, ale nie wiesz nic o wzmacniaczach, filtrach, generatorach, komparatorach itp rzeczach. Sam wybierz.

Jeśli chodzi o silniki z CD to wybrałem ten:

Zmiana +/- zmienia mi kierunek obrotów, więc chyba powinno być ok.

Są tam jeszcze 2, o których wspomniałeś, ale póki co nie biorę się za ich obsługę