يشبه روبوت متجنب الحافة تمامًا مشروعي السابق "Line Follower Robot". يقوم هذا الروبوت 8051 المتحكم الدقيق بالكشف عن الحافة ويتجنبها عن طريق الدوران أو التوقف. دعونا نرى كيف يمكننا تصميم روبوت متجنب الحافة بسهولة.
مفهوم Edge Avoider Robot
مفهوم روبوت Edge Avoider هو نفس مفهوم متابع الخط. في هذه الأنواع من الروبوتات ، نستخدم بشكل عام سلوك الضوء على السطح الأسود والأبيض. عندما يسقط الضوء على سطح أبيض ، فإنه ينعكس بالكامل تقريبًا وفي حالة السطح الأسود يمتص الضوء بواسطة السطح الأسود. يتم استخدام هذا السلوك للضوء في روبوت تتبع الخط وكذلك روبوت متجنب الحواف.
استخدمنا هنا جهاز إرسال واستقبال الأشعة تحت الحمراء يسمى أيضًا الثنائيات الضوئية المستخدمة لإرسال واستقبال الضوء. ينقل IR أضواء الأشعة تحت الحمراء. عندما تسقط الأشعة تحت الحمراء على أي سطح باستثناء الأسطح السوداء أو المظلمة كثيرًا ، فإنها تنعكس للخلف ويلتقطها الثنائي الضوئي وتولد بعض التغييرات في الجهد. عندما يسقط ضوء الأشعة تحت الحمراء على السطح الأسود ، يمتص السطح الأسود الضوء ولا تنعكس أي أشعة للخلف ، ونتيجة لذلك لا يتلقى الصمام الثنائي للصور أي ضوء أو أشعة.
هنا في روبوت Edge Avoider عندما يستشعر المستشعر سطحًا أبيض ، يحصل المتحكم الدقيق على 0 كمدخل وعندما يستشعر جهاز التحكم في الخط الأسود يحصل على 1 كمدخل.
مخطط الدائرة وشرح العمل
يمكننا تقسيم مشروع Edge Avoider Robot إلى ثلاثة أقسام مختلفة وهي قسم المستشعر وقسم التحكم وقسم السائق.
قسم المستشعر: يحتوي هذا القسم على صمامات ثنائية الأشعة تحت الحمراء ومقياس جهد ومقارن (Op-Amp) ومصابيح LED. يتم استخدام مقياس الجهد لتحديد الجهد المرجعي عند طرف المقارنة الواحد وتستخدم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء لاستشعار الخط وتوفير تغيير في الجهد عند الطرف الثاني للمقارن. ثم يقارن المقارنة بين الفولتية ويولد إشارة رقمية عند الخرج. هنا في هذه الدائرة نستخدم مقارنين لاثنين من أجهزة الاستشعار. يستخدم LM 358 كمقارن. LM358 يحمل في ثناياه عوامل اثنين من الضوضاء منخفضة الضوضاء Op-amp.
قسم التحكم: يستخدم متحكم 8051 للتحكم في كامل عملية روبوت أتباع الخط. يتم توصيل مخرجات المقارنة برقم التعريف P0.0 و P0.1 من 8051. يقرأ 8051 هذه الإشارات ويرسل الأوامر إلى دائرة السائق لقيادة متابع الخط.
قسم السائق: يتكون قسم السائق من سائق المحرك واثنين من محركات التيار المستمر. يتم استخدام سائق المحرك لمحركات القيادة لأن الميكروكونترولر لا يوفر الجهد والتيار الكافيين لقيادة المحرك. لذلك قمنا بإضافة دائرة تشغيل المحرك للحصول على الجهد والتيار الكافيين للمحرك. يرسل الميكروكونترولر أوامر إلى سائق المحرك هذا ثم يقود المحركات.
العمل
إن عمل روبوت متجنب الحافة هذا مثير للاهتمام تمامًا وهو مثل متابع الخط ولكن الاختلاف في العمليات بعد استشعار المدخلات. في هذا الروبوت ، عندما يستشعر سطحًا أبيض ، فإنه يتقدم للأمام وعندما يشعر أي من المستشعرات أو كلا المستشعرين بعدم وجود إشارة أو سطح أسود ، فإنه يتوقف ويتحرك للخلف ويغير اتجاهه وإذا شعر مرة أخرى بسطح أبيض بدلاً من المضي قدمًا.
يظهر مخطط الدائرة لهذا الروبوت المتجنب الحافة. يتم توصيل خرج المقارنات مباشرة برقم التعريف P0.0 و P0.1 للميكروكونترولر. ويتم توصيل دبوس إدخال سائق المحرك 2 و 7 و 10 و 15 برقم التعريف P2.3 و P2.2 و P2.1 و P2.4 على التوالي. ويتم توصيل محرك واحد عند طرف خرج محرك المحرك 3 و 6 ومحرك آخر متصل عند 11 و 14.
في البرمجة ، قمنا أولاً بتحديد دبابيس الإدخال والإخراج. ثم في الوظيفة الرئيسية ، قمنا بفحص المدخلات وإرسال الإخراج وفقًا لذلك إلى دبابيس الإخراج لمحرك القيادة. هناك أربعة شروط في هذه الحافة يجب تجنبها نقرأها باستخدام متحكم 8051. لقد استخدمنا مستشعرين هما المستشعر الأيسر والمستشعر الأيمن.
الظروف:
|
إدخال |
انتاج | |
حركة الروبوت |
||||
|
المستشعر الأيسر |
المستشعر الصحيح |
اليسار موتور |
المحرك الصحيح |
|||
|
LS |
RS |
إل إم 1 |
LM2 |
رينجيت ماليزي 1 |
رينجيت ماليزي 2 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
إلى الأمام |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
توقف / للخلف / انعطف يمينا |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
توقف / للخلف / انعطف لليسار |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
توقف / للخلف / انعطف إلى اليسار |
لقد كتبنا البرنامج وفقًا لشروط الجدول أعلاه.
تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور
