Çizgi İzleyen Robot -2

Kullanılacak malzemeler ve çalışma şekilleri:

  1. Sensör

Çizgi izleyenlerde kullanılan sensör alıcı ve vericiden oluşan optik bir devre elemanıdır. TV kumandalarında bulunan Infrared verici ve Foto diyot denilen alıcıdan oluşmaktadır. Çalışması, vericiden gönderilen(gözle görülemeyen) kızılötesi ışık, karşı tarafta herhangi bir cisme çarptığında geri yansımasını algılamaktadır. Işığın çarptığı renk yansıyan ışığın şiddetini etkilemektedir. En fazla yansıma beyaz renkte, en az yansıma da siyah renkte olmaktadır. Bu yüzden aracın kullanıldığı pist, siyah üzerinde beyaz ya da beyaz üzerinde siyah renklerinde olmaktadır.  Bu anlamda kullanılabilecek onlarca çeşit sensör piyasada bulunabilmektedir. Ancak hepsinin üzerinde durmak zor olacağından önereceğim ve en yaygın olanından bahsetmekte fayda görüyorum.

 

QTR-1A IR Sensör

qtr

Yukarıda SMD malzemelerden üretilmiş gayet küçük ve kullanışlı ve piyasada da çok rahatlıkla bulabileceğiniz bir sensör çeşidi görülmektedir. Sensör üzerinde alıcı verici ve kullanıma hazır hale getirilmiş devresi de bulunmaktadır. Bu devre karmaşasını da ortadan kaldıracaktır. Kullanımı ise şu şekildedir; şekle bakıldığında üzerinde üç adet pin(resimde delikli haldedir) bulunmaktadır. Bu pinlerden bir tanesi GND’dir. Üzerinde de GND yazmaktadır. Bu pin direk devremizin Şase(GND) ucuna bağlanmalıdır. Orta kısımda kalan pin ise Vcc ucudur. Bu da sensörün çalışması için gerekli olan enerjiyi sağlayacaktır. Bu pinde doğrudan devremizin +5V(Vcc) hattına bağlanmalıdır. Asıl önemli olan kısım ise Üzerinde OUT yazan pindir. Bu pin sensörün çıkış pinidir. Yani bize yol üzerinde algıladığı rengi söylemektedir. OUT pini gerilim çıkışı vermektedir ve rengin ışığı yansıtması nispetinde gerilim üretmektedir. Bu sensör de algıladığı renk siyah ise çıkışı +5V(Lojik 1), beyaz ise 0V(Lojik 0) olmaktadır.  Bu değerler ortam ışığına, zeminin matlığına ve sensörün zeminden uzaklığına göre değişebilmektedir. Sensör, kullanacağımız Arduino ya da PIC gibi mikrodenetleyicilerin dijital girişine bağlanmalıdır.

 

  1. Motor Ve Motor Sürücü

 motor

Motor, aracın hareketini sağlamak için güçlü ancak mümkün olduğunca az akım harcayan türden olmalıdır. Çünkü bu türden robotların(yarışmalar için) hızlı olması ve olabildiğince uzun çalışabilmesi beklenmektedir. Motorlar en az iki adet kullanılmalı, DC(Doğru akım) ile çalışmalı, redüktörlü olmalı(dişli mekanizmalı) ve küçük olmalı. Yine sensörler de olduğu gibi piyasa da yaygın olarak kullanılan bu işi yapanlarca kabul görmüş motor çeşitleri vardır.

 

Yukarıda açık redüktörlü ve kapalı redüktörlü motorlar görülmektedir. 12Volt ya da 6Volt ile çalışan çeşitleri vardır. Uygulamanıza göre herhangi birini tercih edebilirsiniz.

Motorlarla ilgili teknik olarak şunlar söylenebilir, motorun uçlarından birine +, diğerine – gerilim uyguladığımızda bir yönde hareket edecektir. Uçları ters çevirdiğimizde ise motorun hareketi ters yöne doğru olacaktır. Diğer bir nokta da örneğin 12Voltluk motor kullandığımızda ve bu motora 12Volt uyguladığımızda belirli bir devirde dönecektir. Bu motora uyguladığımız gerilimi 12Volttan, 6Volta düşürdüğümüzde devir sayısı gerilimle orantılı olarak yarıya düşecektir. Gerilim üçte bir azaltılsa, devir sayısı yani hızı da üçte bir oranında azalacaktır. Ayrıca motoru satın aldığınızda motorların çalışma voltajları olduğu gibi devir sayıları da önem arz edecektir. Genellikle dakikadaki devir sayısı kullanılmaktadır. Basit bir çizgi izleyen robot için 600dev/dak ile 2000dev/dak arasında tercih edilebilir.(12Volt 1000dev/dak olan bir motor, 12V uygulandığında bu devirde çalışmaktadır ancak üzerindeki ağırlığa göre ya da zorlanma durumuna göre devirin de düşme olacaktır.) Eğer bu işle ilk kez uğraşıyorsanız düşük devirleri tercih etmenizi öneririm zira kontrolü zorlaştırmaktadır.

Motor sürücü, motor sürücülerin kullanılmasındaki amaç, mikrodenetleyiciden gönderdiğimiz “Lojik 1”, “Lojik 0” gibi sinyalleri kullanarak motorun çalışabileceği gerekli voltaj ve akımı sağlamasıdır. Doğrudan PIC ya da Arduino’ya motoru bağlarsak, motor kendisi için gerekli olan yüksek akımı PIC ya da Arduino üzerinden temin etmeye çalışacaktır. Bu da onların bozulmasına neden olacaktır.

 

L9110 Çift Motor Sürücü kartı:

motorsurucu

Yukarıda kartlı motor sürücü devresi görülmektedir. Bu entegreleri piyasadan alıp devreyi kendinizde yapabilirsiniz. Ancak hem zaman kaybı olmayacak hem maliyet açısından kaybınız olmayacaktır. Kullanımı ise oldukça basittir.

Sağ ve sol olmak üzere iki motor kontrol edilebilmekte ve bunlarda Motor-A ve Motor-B olarak adlandırılmaktadır. Motor sürücü kartında Vcc ve Gnd besleme uçları vardır. Bu uçlar motorun besleme girişleridir. Örneğin motorumuz 12V ise 12V uygulanmalı. Gnd tüm devre için ortak olması gerektiğinden sensör ve kontrol devrelerinin Gnd’leri ile birleştirilmeli. Diğer pinler ise sol motor 1. Ve 2. girişleri ile sağ motor 1. Ve 2. girişleridir. Bu pinler Mikrodenetleyiciye bağlanır.

Motorların kontrolü şu şekilde yapılır; örneğin sol motor durdurulmak istense sol motorun girişlerine Mikrodenetleyiciden 1. Girişe “Lojik 0”, 2. Girişe “Lojik 0” uygulanmalı. İleri hareket ettirilmek istenirse 1. Girişe “1”, 2. Girişe “0” uygulanmalı. Motoru geri yönde hareket ettirmek için ise 1. Girişe “0”, 2. Girişe “1” uygulanır. Yine buna benzer birçok motor sürücü bulunmaktadır ve kullanım mantıkları benzer şekildedir.

 

  1. Mikrodenetleyici(PIC Ya da Arduino)

 

Bu aşamada öncelikle hangi mikrodenetleyiciyi kullanacağımıza karar vermek gerekiyor. Program yazma noktasında farklılıkları olsa da mantık olarak aynı işlemler yapılacaktır. Mikrodenetleyici sensörden aldığı yolun konum bilgisini, değerlendirerek motorları nasıl ve ne şekilde hareket ettireceğine karar verecektir. Program olarak karmaşık değildir. Aşağıda blok olarak anlatmaya çalışacağım.

 

  1. Güç kaynağı

 

Çizgi izleyen robot yapımında en önemli noktalardan biri de devrenin çalışması için gerekli olan enerjinin sağlanmasıdır. Kullanılacak batarya hem hafif olmalı hem de yüksek akım sağlayabilmeli. 6Voltluk motor kullanıldığında dört adet alkali kalem pil kullananlar olduğu gibi Li-Po adı verilen anlık yüksek akım verebilen ve oldukça hafif ancak diğerlerine göre biraz daha maliyetli bir pil çeşidi de kullanılmaktadır.

 

devamını ekleyeceğim en kısa zamanda..

Çizgi İzleyen Robot -2” için bir yorum

  • 26/01/2016 tarihinde, saat 13:06
    Permalink

    çok güzl bir yaz olmuş. ancak devamını bekliyorum

    Yanıtla

Bir Cevap Yazın

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d blogcu bunu beğendi: