Echipa: 2marmote

• Epure Andrei, 335 CC
• Ioan Liviu, 335 CC

Obiectiv: MașinaMarmotă

Un urmăritor de linie este o mașină care, cu ajutorul unor senzori, urmărește o linie neagră (în 2012 a avut 2 cm) pe un fundal alb.

Schema bloc a circuitului:

Componentele de bază ale proiectului sunt:

Programul citește prin ADC date de la senzori și, în funcție de valorile primite, comandă motoarele.

Mașina este alcătuită din:

Driver-ul de motor este alcătuit din:

Plăcuța de la etapa 1 este alimentată de la bateria de 9V. Driver-ul, motoarele și senzorii sunt alimentați de la ieșirea regulatorului de tensiune 7805. Toate componentele au masa comună.

Schema detaliată a circuitul nostru:

Schema electrică a senzorilor:

Pentru dezvoltare am folosit AVR Studio 4 și AVR Toolchain. Pentru depanare am folosit Realterm.

După cum se vede în descrierea hardware, comenzile s-au dat pe portul D. Viteza am transmis-o prin PWM folosind Timerul 1, ca în laboratorul 2.

Configurația pe portul D este:

Direcțiile posibile:

/* comandarea motoarelor 
 * Motorul 2 - PD1, PD0. FW = 01.
 * Motorul 1 - PD3, PD2. FW = 10.
 * PWM - PD5, PD4. Tot timpul pe 11.
 */
#define FW 0x39 //0011 1001
#define R  0x31 //0011 0001
#define L 0x38  //0011 1000
#define BW 0x36 //0011 0110
#define STOP 0x00 //0000 0000

Codul pentru a mișca mașina:

void move (unsigned char dir,  int speed)
{
        PORTD = 0x00;
        PORTD = dir;
 
        OCR1A = speed;
        OCR1B = speed;
}

Avem în total 8 senzori. Sunt numerotați astfel:

Scopul nostru: cei 2 senzori centrali (4 și 5) să se afle pe banda neagră, central sau pe margine.

Pentru marșalier, am adăugat un timp de menținere a comenzii pentru a da în spate o distanță mai mare.De asemenea, dacă mașina a ieșit de pe pistă, următorul viraj de după întoarcere va fi prelungit.
Valoarea de “margine” a fost determinată empiric și reprezintă o valoare acceptabilă pentru a considera că senzorii sunt în apropierea negrului.

	/* dacă ne întoarcem, marcăm acest integer */
	went_back = 0;
 
	while (1) {
 
		for (i = 0; i < 8; i++) {
			sensors[i] = ADC_get(i);
		}
 
		/* senzorii centrali sunt pe negru? */
		if (sensors[4] > margin || sensors[5] > margin)
			move(FW, 800);
		else if (sensors[7] > margin || sensors[6] > margin || sensors[0] > margin ) {
			/* senzorii de dreapta sunt pe negru, facem dreapta */
			move(R, 600);
			if (went_back) {
				_delay_ms(500);
				went_back = 0;
			}
		} else if (sensors[1] > margin || sensors[2] > margin || sensors[3] > margin) {
			/* senzorii de pe stânga sunt pe negru, facem stânga */
			move(L, 600);
			if (went_back) {
				_delay_ms(500);
				went_back = 0;
			}
		} else {
			/* niciun senzor nu e pe negru */
			move(BW, 500);
			_delay_ms(500);
			went_back = 1;
		}
 
		_delay_ms(10);
 
	}
 

Codul complet se găsește în arhiva de la descărcări.

Implementarea noastră a pornit de la codul laboratorului 3. În laboratorul 3 se tratează comunicarea pe interfața serială și măsurarea semnalelor analogice prin ADC. Am avut nevoie de comunicarea prin RS232 pentru depanarea rezultatelor senzorilor. Echipamentul necesar (cablu convertor USB-RS232) ne-a fost oferit de echipa PM, cărora le mulțumim. Am utilizat Realterm pentru a vedea rezultatele.

Detalii cod:

• se introduce o valoare între 0 și 7
• sunt interogate toate canalele ADC - cei 8 senzori - și se trimite pe serială
• se întrerupe interogarea cu tasta 'q'
• se reia procesul

Codul complet se găsește în arhiva de la descărcări.

Mașinuța urmărește cu succes o linie neagră pe fundal alb. În momentul în care iese de pe linie, reușește să se redreseze.

La început a fost frustrant, nu ne ieșea nimic. Când mașina a început să miște a devenit interesant. În final, am reușit să lipim cu letconul. Ni s-a confirmat faptul că nu ne pricepem la electronică.

Depanare senzori pe serială: DebugSensors.c
Cod funcțional mașină: MarmotMachine.c

2marmote2012.zip

Recomandare: să aveți cumpărate mai multe plăcuțe pentru corodat, deoarece s-ar putea să nu reușească procedeul din prima.

La această etapă, am întâmpinat numeroase probleme.

• Când am vrut să ne apucăm de lipit, am observat că ne lipsesc piese.
  
• Letconul cumpărat a fost de proastă calitate.
  
• Am cumpărat încă unul, la fel de prost.
  
• Apoi, am dat vina pe fludor. Fludor nou …
  
• Surpriză: nici cu noul fludor nu am putut să lipim.
  
• Am apelat la asistenți: pilire puternică a vârfului de letcon. Efect: nul.
  
• Într-un final, cu ajutorul asistenților, am reușit să avem o plăcuța funcțională.

• Cu ocazia etapei finale, ne-am plimbat cu mult drag prin București: am vizitat zona Berceni (Robofun) și am revizitat Str. Maica Domnului (toate magazinele).
  
• Pentru a interacționa cu senzorii, am avut nevoie de un cablu USB-la-Serial, pe care l-am obținut de la echipa de PM.
  
• După strădanii de câteva ore pentru a obține datele, am scris un cod care a ținut cont foarte vag de valorile primite pe USART.
  
• Cu două zile înainte de termen: bucurie nesfârșită, datorată robotului care atacă traseul cu mult curaj și dăruire.

Mulțumiri coordonatorului Adrian și tuturor celor din echipa de PM care:

• ne-au răspuns la întrebări (oricât de puțin inteligente)
• ne-au ajutat, în timpul laboratoarelor sau în afara lor, cu:
  • sfaturi
  • Plăcuțiada
  • găuri suplimentare pentru plastic
  • tăiat plastic
  • depanat
  • oferit echipamente de lucru.