8051 mikro denetleyici kullanan çizgi izleyen robot

Çizgi izleyen Robot, bir çizgiyi takip eden bir makinedir, siyah çizgi veya beyaz çizgi olabilir. Temelde iki tür çizgi izleyen robot vardır: biri siyah çizgiyi izleyen siyah çizgi izleyici ve ikincisi beyaz çizgiyi izleyen beyaz çizgi izleyicidir. Çizgi takipçisi aslında çizgiyi algılar ve üzerinden geçer. Önceki projelerimizde arduino ile siyah çizgi izleyen bir robot yaptık ama bu sefer 8051 mikrodenetleyici kullanarak beyaz çizgi izleyici yapacağız. Bu eğitimde, evde düşük fiyata çizgi izleyen robot için bir baskılı devre kartının nasıl yapılacağını da ele alacağız.

Çizgi İzleyen Robot Kavramı

Çizgi takipçisi kavramı ışıkla ilgilidir. Siyah beyaz yüzeyde ışığın davranışını kullandık. Işık beyaz bir yüzeye düştüğünde neredeyse tamamen yansır ve siyah yüzey olması durumunda ışık siyah yüzey tarafından emilir. Bu açıklanan ışık davranışı, bu çizgi izleyen robotta kullanılmaktadır.

Bu hat izleyen robot projesinde, ışık göndermek ve almak için foto diyot olarak da adlandırılan IR Vericileri ve IR alıcılarını kullandık. IR, kızılötesi ışıkları iletir. Kızılötesi ışınlar beyaz yüzeye düştüğünde geri yansır ve fotodiyot tarafından yakalanır ve bazı voltaj değişiklikleri oluşturur. IR ışığı siyah yüzeye düştüğünde, ışık siyah yüzey tarafından emilir ve ışınlar geri yansımaz, bu nedenle foto diyot herhangi bir ışık veya ışın almadı. Burada bu satırda takipçi robot, sensör beyaz yüzeyi algıladığında mikro denetleyici girdi olarak 0 alır ve siyah çizgi algıladığında mikro denetleyici girdi olarak 1 alır.

Devre Açıklaması

Tüm çizgi izleyen robotu sensör bölümü, kontrol bölümü ve sürücü bölümü gibi çeşitli bölümlere ayırabiliriz.

Sensör bölümü: Bu bölüm IR diyotları, potansiyometre, Karşılaştırıcı (Op-Amp) ve LED'leri içerir. Potansiyometre, karşılaştırıcının bir terminalinde referans voltajı ayarlamak için kullanılır ve IR sensörleri hattı algılar ve karşılaştırıcının ikinci terminalindeki voltajda bir değişiklik sağlar. Daha sonra karşılaştırıcı, her iki gerilimi karşılaştırır ve çıkışta bir dijital sinyal üretir. Burada bu devrede iki sensör için iki karşılaştırıcı kullandık. LM358, karşılaştırıcı olarak kullanılır. LM358 dahili iki düşük gürültülü Op-amp içerir.

Kontrol Bölümü: 8051 mikrodenetleyici, çizgi izleyen robotun tüm sürecini kontrol etmek için kullanılır. Karşılaştırıcıların çıkışları 8051'in P0.0 ve P0.1 numaralı pinlerine bağlanır. 8051 bu sinyalleri okur ve sürücü devresine sürücü hattı takipçisine komutlar gönderir.

Sürücü bölümü: Sürücü bölümü motor sürücü ve iki DC motordan oluşur. Mikrodenetleyici motora yeterli voltaj ve akımı sağlamadığından motor sürücü motorları sürmek için kullanılır. Bu yüzden motor için yeterli voltaj ve akımı elde etmek için bir motor sürücü devresi ekledik. Mikrodenetleyici, bu motor sürücüsüne komutlar gönderir ve ardından motorları çalıştırır.

8051 kullanarak Çizgi İzleyen Robotun Çalışması

Çizgi izleyen robot, sensörü kullanarak beyaz çizgiyi algılar ve ardından mikrodenetleyiciye sinyal gönderir. Ardından mikrodenetleyici, motoru sensörlerin çıkışına göre çalıştırır.

İşte bu projede iki IR sensör çifti kullanıyoruz. Farz edelim ki sol sensör ve kızılötesi sensör Çiftinin sağ sensörünü çağırıyoruz, sonra hem sol hem de sağ sensör hiçbir şey algılamıyor veya siyah çizgi sonra robot ileri hareket ediyor.

Sol sensör beyaz çizgiyi algıladığında robot sola döner.

ve sol sensör beyaz çizgiyi algıladığında robot, her iki sensör de siyah çizgiye gelene veya yüzeyde hiçbir şey algılayana kadar sağ tarafa döner.

Ve her iki sensör de beyaz çizgiye geldiğinde robot durur.

8051 Tabanlı Çizgi İzleyen Robot Devresi

Bu çizgi izleyen robot için devre çok basit. Karşılaştırıcıların çıkışı doğrudan mikrodenetleyicinin P0.0 ve P0.1 numaralı pinlerine bağlıdır. Ve motor sürücüsünün giriş pini 2, 7, 10 ve 15 sırasıyla P2.3, P2.2, P2.1 ve P2.4 pimlerine bağlanır. Motor sürücüsü 3 ve 6'nın çıkış pinine bir motor bağlanır ve diğer motor 11 ve 14'e bağlanır.

Programlama Açıklaması

Programda öncelikle giriş ve çıkış pinini tanımlıyoruz. Daha sonra ana fonksiyonda girişleri kontrol eder ve motorun sürülmesi için çıkış pinine girişlere göre çıkış göndeririz. Giriş pinini kontrol etmek için "if" ifadelerini kullandık.

Bu satır takipçisinde dört koşul vardır. Sol sensör ve sağ sensör olmak üzere iki sensör kullandık.

Giriş	Çıktı	Robot Hareketi
Sol Sensör	Sağ Sensör	Sol Motor	Sağ Motor
LS	RS	LM1	LM2	RM1	RM2
0	0	1	0	1	0	İleri
0	1	1	0	0	0	Sağa dönün
1	0	0	0	1	0	Sola çevirin
1	1	0	0	0	0	Dur

Programı yukarıdaki tablo koşullarına göre yazdık. Konsepti anlamak için bu sayfanın altındaki 8051 tabanlı bu çizgi izleyen robotun tam koduna bakın.

PCB Düzeni

İşte PCB düzeni Dip İz Yazılım tasarlanmış çizgi izleyen robot için.

Bu PCB düzeninde, hat takipçisi için bir devre kartı ve IR sensörleri yerleştirmek için 2 çubuk tasarladık. PCB üzerinde çizgi izleyen robot yapmak için burada adım adım öğreticiyi kontrol edin: Evde PCB nasıl yapılır