PCB圖如下：

成分

描述

線路跟隨器PCB

線路跟隨器陣列是一個(gè)長板，由八個(gè)紅外傳感器組成，這些傳感器已配置為讀取為數(shù)字位！我們設(shè)計(jì)了線跟隨器陣列以跟隨大約 ? 英寸寬或更?。▏娖峄?a target='_blank' class='arckwlink_none'>電工膠帶）在淺色背景上。每個(gè)陣列都具有可見的 LED，當(dāng)板（正確）連接時(shí)向上指向，因此您可以看到機(jī)器人看到的內(nèi)容、板上的亮度控制以及用于讀取和電源控制的 I2C 接口。在這里，RedBot Shadow Chassis 被用作測試平臺，但實(shí)際上它被設(shè)計(jì)為幾乎所有機(jī)器人的附加組件。

線跟隨器的功能是讀取 8 位反射率讀數(shù)以用于跟隨線或讀取暗/亮模式，并且可以從大約 ? 至 ？英寸遠(yuǎn)。IR 亮度控制和指示燈可以通過板載電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，并能夠向您顯示 IR LED 的強(qiáng)度。照明可以通過軟件打開和關(guān)閉以節(jié)省電力，或者始終保持打開以加快讀數(shù)。線路跟隨器陣列需要 5V 電源，電源電流范圍為 25-185mA（禁用選通）和 16-160mA（啟用選通）。此外，我們在線路跟隨器上添加了六個(gè)安裝孔，其中兩個(gè)內(nèi)孔設(shè)計(jì)用于安裝我們的 Shadow Chassis，而其他四個(gè)是通用的。

特征：

8 個(gè)傳感器眼（QRE1113，就像我們的線傳感器分線器一樣）

I2C接口

使用旋鈕即時(shí)調(diào)整 IR 亮度

使用軟件打開和關(guān)閉 IR

使用軟件打開和關(guān)閉視覺指示器

使用軟件反轉(zhuǎn)暗/亮視線

基于 SX1509 I/O 擴(kuò)展器

如前所述，需要運(yùn)算放大器將 IR 傳感器輸出轉(zhuǎn)換為 TTL 邏輯。

我使用的運(yùn)算放大器是 LM358，因?yàn)樗阋饲胰菀撰@得。該芯片包含 2 個(gè)運(yùn)算放大器，因此 5 個(gè) LED 傳感器需要 3 個(gè)芯片（每個(gè)芯片 2 個(gè)）。

傳感器輸入連接到非反相端子（引腳 3 和 5）。

運(yùn)算放大器的引腳 1 和 7 是輸出引腳，并連接到 arduino 數(shù)字引腳。輸出端有 LED 指示燈是可選的……雖然它增加了很好的效果并有助于調(diào)試：p

引腳 4 接地，8 至 5V。

通常一個(gè) 10k 電位器用作反相端子的輸入，以便可以改變傳感器的靈敏度。但是，自從我測試它并獲得了不錯(cuò)的范圍以來，我使用了兩個(gè) 4.7kΩ 電阻器。

對于運(yùn)算放大器連接，請查看提供的 ckt 圖……每個(gè)運(yùn)算放大器的連接都是相同的。

公頭引腳是連接 IR 傳感器陣列的輸出的地方，母頭是運(yùn)算放大器板的輸出連接到 arduino 的地方。

注意：由于我的目標(biāo)是檢測白色表面上的黑線，因此我已相應(yīng)地進(jìn)行了連接……如果您想檢測黑色表面上的白線，只需切換反相和非反相引腳的連接即可。

因此，我們將使用光的這種特性來檢測線條。要檢測光，可以使用 LDR（光敏電阻）或 IR 傳感器。對于這個(gè)項(xiàng)目，我們將使用 IR 傳感器，因?yàn)樗哂懈叩木?。為了檢測線，我們在機(jī)器人的左側(cè)和右側(cè)放置了兩個(gè)紅外傳感器，如下圖所示。然后我們將機(jī)器人放在線上，使線位于兩個(gè)傳感器的中間。我們已經(jīng)介紹了詳細(xì)的 Arduino 紅外傳感器教程，您可以查看該教程以了解有關(guān)使用 Arduino Uno 使用紅外傳感器的更多信息。

紅外傳感器由兩個(gè)元件組成，發(fā)射器和接收器。發(fā)射器基本上是一個(gè) IR LED，它產(chǎn)生信號，而 IR 接收器是一個(gè)光電二極管，它感應(yīng)發(fā)射器產(chǎn)生的信號。紅外傳感器在物體上發(fā)射紅外光，照射到黑色部分的光被吸收，因此輸出較低，但照射到白色部分的光反射回發(fā)射器，然后由紅外接收器檢測到，從而產(chǎn)生模擬輸出. 使用所述原理，我們通過驅(qū)動連接到電機(jī)的輪子來控制機(jī)器人的運(yùn)動，電機(jī)由微控制器控制。

線跟隨機(jī)器人如何導(dǎo)航？

典型的線跟隨機(jī)器人有兩組電機(jī)，我們稱它們?yōu)樽箅姍C(jī)和右電機(jī)。兩個(gè)電機(jī)分別根據(jù)從左右傳感器接收到的信號旋轉(zhuǎn)。機(jī)器人需要執(zhí)行 4 組運(yùn)動，包括前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和停止。下面給出關(guān)于這些情況的描述。

紅外傳感器發(fā)出光線以檢測某些環(huán)境。在紅外光譜中，所有物體都會發(fā)出某種形式的熱輻射，這是我們?nèi)庋劭床坏降?，但紅外傳感器可以檢測到這些輻射。

這里，IR LED 是發(fā)射器，IR 光電二極管是檢測器。IR LED 發(fā)出 IR 光，光電二極管對 IR 光敏感。當(dāng) IR 光落在光電二極管上時(shí)，輸出電壓和電阻將與接收到的 IR 光的幅度成比例地變化。

代碼

常量 int rme=10,lme=11; //啟用引腳

const int rmb=8, rmf=9, lmb=12, lmf=13; //電機(jī)信號

常量 int ir0=2, ir1=3, ir2=4, ir3=5, ir4=6; //ir 信號 white=1 和 black=0

int val0=0，val1=0，val2=0，val3=0，val4=0；//變量無效

InALine(bool x) //移動一行

{ 如果（x==真）

{ 類比寫入（rme，60）；

類比寫入（lme，60）；

數(shù)字寫入（人民幣，低）；

數(shù)字寫入（rmf，高）；

數(shù)字寫入（LMB，低）；

數(shù)字寫入（lmf，高）；

Serial.println("轉(zhuǎn)發(fā)"); }

else //向后移動

{ 類比寫入（rme，50）；

類比寫入（lme，50）；

數(shù)字寫入（人民幣，高）；

數(shù)字寫入（rmf，低）；

數(shù)字寫入（LMB，HIGH）；

數(shù)字寫入（lmf，低）；

Serial.println("向后"); } }

void Turn(bool y) //轉(zhuǎn)動

{ 類比寫入（rme，50）；

類比寫入（lme，50）；

if (y==true) //向右移動

{ digitalWrite(rmb,LOW);

數(shù)字寫入（rmf，低）；

數(shù)字寫入（LMB，低）；

數(shù)字寫入（lmf，高）；

Serial.println("對"); }

else //向左移動

{ digitalWrite(rmb,LOW);

數(shù)字寫入（rmf，高）；

數(shù)字寫入（LMB，低）；

數(shù)字寫入（lmf，低）；

Serial.println("左"); } }

無效停止（）

{ 類比寫入（rme，0）；

類比寫入（lme，0）；

Serial.println("停止"); }

無效設(shè)置（）

{ // 把你的設(shè)置代碼放在這里，運(yùn)行一次：

pinMode（人民幣，輸出）；

pinMode（rmf，輸出）；

pinMode（lmb，輸出）；

pinMode（lmf，輸出）；

pinMode（rme，輸出）；

pinMode（lme，輸出）；

pinMode（ir0，輸入）；

pinMode（ir1，輸入）；

pinMode（ir2，輸入）；

pinMode（ir3，輸入）；

pinMode（ir4，輸入）；

序列號.開始（9600）；}

無效循環(huán)（）

{ // 把你的主要代碼放在這里，重復(fù)運(yùn)行：

val0=digitalRead(ir0);

val1=digitalRead(ir1);

val2=digitalRead(ir2);

val3=digitalRead(ir3);

val4=digitalRead(ir4);

if(val0 && val1 && !val2 && val3 && val4) //轉(zhuǎn)發(fā)

{布爾x =真；InALine(x); }

else if(val0 && val1 && val2 && !val3 && !val4) //右轉(zhuǎn)

{ 布爾 y=true; 轉(zhuǎn)彎（y）；}

else if(!val0 && !val1 && val2 && val3 && val4) //左轉(zhuǎn)

{ 布爾 y=false; 轉(zhuǎn)彎（y）；}

else if(!val0 && !val1 && !val2 && !val3 && !val4) //停止

{ 停止（）; }

else if(val0 && val1 && val2 && val3 && val4) //圓

{ 布爾 y=false; 轉(zhuǎn)彎（y）；}

else if(!val0 && !val1 && val2 && !val3 && !val4) //在 t 形條件下左轉(zhuǎn)

{ 布爾 y=false; 轉(zhuǎn)彎（y）；}

else if(val0 && val1 && !val2 && !val3 && !val4) //在向前和向左的條件下左轉(zhuǎn)

{ 布爾 y=false; 轉(zhuǎn)彎（y）；}

else if(!val0 && !val1 && !val2 && val3 && val4) //在向前和向右的情況下直走

{布爾x =真；InALine(x); }

否則{布爾x =假；InALine(x); }

延遲（1000）；}

代碼

測試代碼

平均ReadBarOnly.ino

下載

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