Suiveur de ligne simple utilisant Arduino: 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Robot suiveur de ligne Arduino

Dans ce tutoriel, nous allons discuter du fonctionnement d'un robot suiveur de ligne Arduino qui suivra une ligne noire sur fond blanc et prendra le bon virage chaque fois qu'il atteint des courbes sur son chemin.

Composants du suiveur de ligne Arduino

1. Arduino
2. Capteur IR (capteur matriciel ou 2 capteurs individuels)
3. Docteur moteur
4. Batterie LIPO
5. Châssis de robot
6. IDE Arduino

Arduino

Vous connaissez peut-être tous Arduino; qui est la plate-forme électronique la plus largement utilisée et en évolution rapide avec autant de cartes de microcontrôleur et de logiciels. Pour notre robot de suivi de ligne, j'utiliserai Arduino UNO, la carte la plus couramment utilisée.

L'Arduino Nano est la meilleure option pour commencer avec l'électronique et le codage s'il s'agit de votre première expérience avec la plate-forme Arduino. Vous pouvez utiliser n'importe quelle carte Arduino pour ce projet.

Capteur infrarouge

Comme mentionné précédemment, notre robot suiveur de ligne suivra une ligne noire sur fond blanc. Nous avons donc besoin de quelque chose qui « voit » la ligne et dise au suiveur de suivre la ligne ou de faire demi-tour s'il s'éloigne de la ligne. À cette fin, nous utiliserons un capteur IR (infrarouge).

Étape 1: Premiers pas avec PCB

Obtenir le PCB de JLCPCB

EasyEDA est un outil de conception de circuits imprimés en ligne plus simple mais puissant qui permet aux ingénieurs en électronique, aux pirates, aux éducateurs, aux amateurs, aux fabricants et aux passionnés de concevoir et de partager les schémas de leurs projets ainsi que la disposition des circuits imprimés. Il s'agit d'un catalogue de composants LCSC intégré à un outil de conception et d'un service PCB JLCPCB qui aide les utilisateurs à gagner du temps pour transformer leurs idées en produits réels.

En termes simples, la mise en page PCB est un peu comme une carte. Une carte qui relie tous les composants les uns aux autres à l'aide de pistes conductrices. C'est cette conception que nous imprimons sur une carte plaquée de cuivre qui est ensuite développée en un PCB. La technologie de montage en surface est la technique d'assemblage de circuits imprimés en montant les composants sur la surface de la carte. Contrairement à la méthode traditionnelle consistant à placer les composants à travers des trous et à les souder de l'autre côté, dans SMT, les composants sont placés sur la carte et les fils sont soudés du même côté.

Étape 2: le circuit

Pour commencer, allez d'abord sur le site Web EasyEDA et créez un compte gratuit. Allez dans « Editor » et créez un nouveau projet. Pour l'instant, JLCPCB dispose de 689 composants de base et de plus de 30 000 composants étendus. Voir la liste complète des composants ici. Assurez-vous d'ajouter les composants de cette liste tout en dessinant les schémas dans EasyEDA. Vous pouvez même rechercher les composants et vérifier sa disponibilité.

Vous pouvez maintenant effectuer votre mise en page à l'aide d'outils intégrés dans EasyEDA. Vous pouvez maintenant télécharger le fichier Gerber et l'utiliser pour fabriquer votre PCB à partir de JLCPCB.

Le fichier Gerber contient des informations sur votre PCB telles que des informations de disposition de PCB, des informations de couche, des informations d'espacement, des pistes pour n'en nommer que quelques-unes. Le fichier de nomenclature ou la nomenclature contient la liste de tous les composants de la mise en page. Fichier CPL (liste de placement des composants / fichier Pick & Place (PNP)), il est utilisé par les machines d'assemblage SMT automatisées pour déterminer où chaque pièce doit être située sur la carte.

Étape 3: Commande du PCB

Accédez au site Web de JLCPCB et cliquez sur « Citation maintenant » et téléchargez votre fichier Gerber. Une fois le fichier Gerber téléchargé, il vous montrera un aperçu de votre circuit imprimé. Assurez-vous qu'il s'agit de la disposition PCB de la carte que vous souhaitez. Sous l'aperçu du PCB, vous verrez de nombreuses options telles que la quantité de PCB, la texture, l'épaisseur, la couleur, etc. Choisissez tout ce qui vous est nécessaire.

Cliquez sur « Assemblez vos cartes PCB ».

Maintenant, vous devrez télécharger le fichier BOM et CPL que nous avons téléchargé précédemment. Sélectionnez tous les composants que vous souhaitez que JLCPCB assemble dans votre PCB. Cliquez simplement sur la case de confirmation pour sélectionner les composants.

Dans cette page, vous pouvez consulter votre commande. Vous pouvez vérifier la mise en page, voir tous les composants et s'il y a un problème, vous pouvez cliquer sur "Retour" pour éditer votre commande.

Une fois que tout est fait, cliquez sur « Enregistrer dans le panier ». Sur la page suivante, vous pouvez choisir une option d'expédition et de paiement et payer en toute sécurité. Vous pouvez soit utiliser Paypal ou carte de crédit/débit pour payer.

Le PCB sera fabriqué et expédié en quelques jours et sera livré à votre porte dans le délai mentionné.

Étape 4: Assemblage du robot

Commençons maintenant à construire le robot de notre suiveur de ligne Arduino. Ici, nous allons construire un robot à 4 roues, avec 2 moteurs à courant continu connectés de chaque côté (avant) et deux roues factices à l'arrière. Comme mentionné précédemment, nous utiliserons la carte Arduino UNO pour obtenir les entrées des capteurs, les traiter et envoyer des signaux au circuit intégré du pilote de moteur L293D pour piloter le moteur à courant continu du robot de suivi de ligne Arduino.

L293DBci-dessous, vous pouvez épingler le schéma du circuit intégré L293D. Comme vous pouvez le voir, il a deux broches pour entrer la tension. L'un d'eux sert à alimenter le circuit interne du circuit intégré et l'autre à entraîner le moteur.

Broche 8 – Entraînement des moteurs – 4,5 V à 33 V Broche 16 – Fonctionnement du circuit intégré – 5 V Si vous inversez accidentellement cette connexion, vous risquez de brûler la puce. Ce circuit intégré a deux circuits en pont en H et est donc capable de contrôler deux moteurs individuellement en même temps. Un côté de ce circuit intégré contrôle un moteur et l'autre côté contrôle le deuxième moteur. Pour que le moteur fonctionne, la broche Enable de ce côté doit être High.

Les broches d'activation peuvent également être utilisées pour contrôler la vitesse du moteur à l'aide de PWM (modulation de largeur d'impulsion). Si vous voulez en savoir plus sur L293D et le fonctionnement de H-Bridge, suivez le lien ci-dessous. Cliquez ici pour apprendre le fonctionnement d'un pilote de moteur de pont en H. Nous avons donc deux roues.

Comment ce suiveur de ligne va-t-il en avant, en arrière, à gauche ou à droite ?

La logique est assez simple. Lorsque les deux moteurs tournent dans le même sens (sens horaire ou antihoraire), le suiveur de ligne arduino avance ou recule. Si les deux se déplacent dans la direction opposée, le robot qui suit la ligne tournera à gauche ou à droite.

Vous obtiendrez un schéma de connexion complet ici -> Tutoriel complet du suiveur de ligne

Étape 5: Téléchargement du code et première exécution

Le code est vraiment facile à comprendre et si vous avez des questions concernant les codes, n'hésitez pas à les poser dans les commentaires ou dans notre communauté. Vous obtiendrez le code complet à partir d'ici.

Téléchargez le code, allumez et placez votre robot suiveur de ligne Arduino en ligne noire et voyez le robot en action.

Vous vous êtes amusé ? Dans le chapitre suivant, je vais vous montrer comment inclure l'algorithme PID dans notre suiveur de ligne Arduino pour rendre notre robot plus fluide et plus rapide en contrôlant la vitesse du moteur. Abonnez-vous à RootSaid pour d'autres projets géniaux.