该电路描述了一个简单随线机扑哪一个你可以很容易地在你的家里,因为它不包含任何复杂的数字电路,这可以不使用任何单片机.在这个电路中,机器人将沿着黑色表面上的白线走。这个简单的电路是由单个集成电路L293D和一些更常见的元器件组成的。
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图1:电路板上的直线跟随机器人电路原型
在我们使用的这个电路中L293D IC作为机动潜水员IC来控制电机的运动,我们使用LDR作为传感器来感知机器人要跟随的路径。在理解工作之前,让我们先理解各个组件的工作。
1.异地恋它就像一个传感器。异地恋基本上是由半导体材料组成的。半导体材料具有电子和空穴存在的能带。它们存在于价带和导带上。要发生传导,电子必须存在于传导带中。但能量缺口阻止电子进入传导带。因此,电子需要能量才能到达导带。通过将电源连接到所述半导体材料,该能量以电能的形式提供。在传导带和能隙中存在的电子的数量将告诉你材料的电阻。当光落在LDR上时,LDR也会发生类似的现象,由于光能电子向导带移动,导致电阻减小。
简而言之,LDR可以定义为- LDR是一种器件,其灵敏度取决于落在其上的光的强度。当光照强度增加时,LDR的电阻减小,反之亦然(光照强度减小时,电阻增大)。在黑暗或无光条件下,LDR的电阻在百万欧姆范围内,在强光条件下电阻下降到几百欧姆。
2.L293D-它是一个电机驱动IC,用于驱动电机的任何方向。L293D来在16针双内联包装。单片集成电路可根据所提供的输入独立移动,可驱动两组直流电机。它的工作原理是H桥,允许电压在顺时针或逆时针方向流动。L293D引脚图如下- - -
图2:L293D引脚图
从引脚图中可以看到它有两个使能引脚,分别是引脚1和引脚9。为了旋转直流电机,使能引脚应该高。例如,如果你想旋转左电机比使能引脚1应该高。类似地,右电机引脚9应该高。如果任何一个引脚低于电机将不工作,如果两个引脚都是低的机器人将停止移动。
L293D包含四个输入引脚2引脚控制每个电机。像引脚2和引脚7在左边,控制左电机的旋转,引脚15和引脚10在右边,它们控制右电机的旋转。输出引脚分别为左电机引脚3和6,右电机引脚11和14。下面的表将帮助你知道当逻辑0和逻辑1在引脚上提供时,电机将在哪个方向旋转。
销2 |
销7 |
电机旋转 |
逻辑1 |
逻辑0 |
顺时针方向 |
逻辑0 |
逻辑1 |
逆时针方向 |
逻辑0 |
逻辑0 |
没有旋转 |
逻辑1 |
逻辑1 |
没有旋转 |
3.领导发光二极管。它是由半导体器件组成,以不同的光源作为输出。LED是一种半导体二极管,当电偏压在p-n结的正向方向时,它会发出窄谱光。当LED被打开时,这个电子与孔结合,装置以光的形式释放能量。
4.汽车-你可以使用两个200rpm的直流电机,它应该连接到轮子上移动机器人。我用LED代替马达。
电路的工作非常简单,考虑两种情况-
1.案例1当传感器被放置在黑线上时——正如我们所知,在黑暗中,LDR在M欧姆范围内有非常高的电阻。现在如果我们想计算这一点的电压。假设LDR的电阻为1M欧姆。
这一点的电压是-
= 5 * 20 * 1000 / ((20 * 1000) + V (1 * 1000000)
=约0 v
2.案例2当传感器置于白线上时-此时光线落在LDR上,其电阻非常低。假设是1或2欧姆。
这一点的电压是-
= 5 * 1 * 1000000 / ((20 * 1000) + (1 * 1000000))
=约5 v
因此,从上面的计算可以清楚地看出,当机器人在黑线上时,它会给出逻辑0,当它在白线上时,它会给出逻辑1。从电路图上可以看到,这个引脚连接到L293D IC引脚1和9的使能引脚,从上面可以清楚地看到,当这个引脚高时,只有电机会根据下面的表旋转。
焊接传感器(LED + LDR)时,要确保电线足够长,因为他们必须查看机器人将流动的线,否则它将在遵循路径时产生问题。盖好LDR和LED,并将它们组合在一起,这样房间的光线不会影响它们的工作。