使用ATMega8微控制器的線路機器人電路

你有沒有做過自己的機器人？這里有一個非常簡單和容易的機器人。在這個項目中，我將解釋如何使用單片機設(shè)計和建造一個跟線機器人。跟線機器人是一個基本的機器人，它沿著一條有特定寬度的線（通常是淺色表面上的一條黑線）指示的特定路徑前進。

跟線機器人的電路原理

該電路主要由8051單片機、兩個紅外傳感器、電機和電機驅(qū)動IC（嵌入在一個模塊中）組成。線路跟隨者機器人需要機械地安排底盤。我使用了一個四輪驅(qū)動的丙烯酸底盤。兩個紅外傳感器被安裝在機器人的前部，二極管朝向地球。

當(dāng)機器人被放置在固定的路徑上時，它通過檢測線來跟蹤路徑。機器人的運動方向取決于兩個傳感器的輸出。當(dāng)兩個傳感器在路徑線上時，機器人向前移動。如果左邊的傳感器遠(yuǎn)離直線，機器人就向右移動。同樣地，如果右邊的傳感器遠(yuǎn)離路徑，機器人就會朝左邊移動。每當(dāng)機器人遠(yuǎn)離其路徑時，就會被紅外傳感器檢測到。

你知道遙控間諜機器人電路是如何工作的嗎？

紅外傳感器由板上的紅外發(fā)射器和紅外接收器組成。當(dāng)車輛在黑線上移動時，紅外射線不斷被黑色表面吸收，沒有反射的射線，使輸出很高。每當(dāng)機器人移動到白色表面時，它就開始反射紅外射線，使輸出變低。因此，根據(jù)紅外傳感器的輸出，微控制器指示電機改變其方向。

線性跟蹤機器人電路圖

電路中的元件

8051微控制器

8051微控制器的開發(fā)板（優(yōu)先）。

10KΩ 電阻器 X 2

10μF電容

11.0592MHz晶體

33pF 電容 X 2

按鈕

電機驅(qū)動模塊(L298N)

帶電機的機器人底盤

紅外傳感器 x 2

如何設(shè)計一個跟線機器人？

 該電路由8051微控制器、紅外傳感器（帶紅外發(fā)射器和紅外接收器）、L298N電機驅(qū)動模塊、帶4個輪子和4個電機的機器人底盤、電池座組成。

8051微控制器是項目的主要組成部分。它是一個8位的微控制器，有32個可編程的I/O引腳。它有許多外圍功能，如可編程的UART，兩個8位定時器/計數(shù)器，兩個中斷，外部存儲器訪問等。

 機器人的直流電動機通過一個電機驅(qū)動IC與控制器連接。由于控制器的輸出最大為5V，電流非常小，它不能驅(qū)動電機。因此，為了放大這一電壓，使用了電機驅(qū)動IC。L298N可以驅(qū)動高達(dá)36伏的電機，并且可以提供3A的驅(qū)動電流。

驅(qū)動器IC有15個引腳，通常采用多瓦15封裝。這些IC在市場上很容易買到，作為模塊。電機驅(qū)動模塊的輸入連接到PORT2的P2.0、P2.1、P2.2和P2.3引腳。

兩個紅外傳感器連接到微控制器的P2.6和P2.7引腳。安排好底盤，將機器人車的四個輪子連接到電機上，而電機又連接到微控制器上。

紅外傳感器的設(shè)計

紅外傳感器電路主要由紅外發(fā)射器和紅外接收器組成。紅外發(fā)射器類似于一個LED。它的工作電壓約為1.4V。因此，為了保護它，一個150Ω的電阻與它串聯(lián)，并連接在正向偏壓上。紅外接收器被連接在反向偏壓中，一個10KΩ的電阻被放在VCC和接收器之間。輸出是在電阻和紅外接收器之間進行的。

由于這是一個模擬輸出，我們可以用一個簡單的比較器集成電路（如LM358）將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字高電平和低電平。本項目中使用的紅外傳感器模塊使用相同的配置，其電路圖如下所示。

紅外傳感器的工作原理

紅外發(fā)射器連續(xù)發(fā)射紅外射線。當(dāng)紅外發(fā)射器在黑色表面時，這些射線被表面吸收，當(dāng)它在白色表面時，這些射線被反射。當(dāng)沒有收到紅外射線時，紅外接收器有最大的電阻，來自VCC的電壓流經(jīng)電阻。在輸出引腳，電壓約為5V。

隨著接收器接收到的紅外射線的強度增加，電阻值下降，發(fā)生反向斷路。因此，通過電阻的電壓是接地的。因此，在輸出引腳，它將產(chǎn)生0V的電壓。

線路跟蹤機器人車輛電路工作

首先用黑色膠帶在淺色的表面上畫出路徑。

將機器人放在地板上。

現(xiàn)在給電路通電。

機器人在指定的路徑上移動。

當(dāng)它移出路徑時，傳感器檢查并自動調(diào)整機器人。

線路跟蹤機器人電路應(yīng)用

這可以用在沒有司機的汽車系統(tǒng)中，并增加一些功能，如障礙物檢測。

這也可用于工業(yè)和國防應(yīng)用。

線路跟蹤機器人的局限性

跟線機器人需要2-3英寸寬的線。

如果繪制的黑線強度低，它可能無法正常移動。

紅外傳感器有時也會吸收周圍環(huán)境的紅外射線。因此，機器人可能以不適當(dāng)?shù)姆绞揭苿印?/p>