SyntheseprojectGroep3

Via de instructable willen we duidelijk maken hoe men duidelijk te werk moet gaan als iemand dit project min of meer identiek wil overnemen.

PLAN A:

1) Keuze van de componenten.

Bij de keuze van de componenten moet men niet enkel rekening houden met wat de hardware allemaal moet kunnen. Ook moet men in gedachten houden welke soort voet men later zal gebruiken om op de printplaat te kunnen solderen.

Neem hierbij genoeg tijd en neem geen overhaaste beslissingen. Het bepalen van de componenten is een groot onderdeel van het project. Bekijk zeker meerdere datasheet/video's en blogs over een component zodat u genoeg informatie kan verzamelen om vlot te kunnen werken.

Denk goed na over hoeveel sensoren, wielen, welke voeding, H-brug, eventueel draadloze communicatie,... dat u wilt gebruiken.

In ons geval zullen we 6 sensoren gebruiken, met 2 wielen achteraan die gestuurd zullen worden door een H-brug en PWM sturing. Vooraan gebruiken we een simpele vijs om evenwicht te behouden
(hierbij houden we rekening dat het grootste gewicht aan de kant van de wielen staat). De grootste onderdelen worden verder besproken bij de component list en bill of materials.

2) Opstellen van het elektrisch schema.

Het opstellen van het elektrisch schema vraagt tijd en veel geduld. Het schema wordt grotendeels gevormd d.m.v. datasheets en blogs. Hou er rekening bij dat eenmaal de het elektrisch schema getekend is de componenten en de voeten voor de printplaat niet meer veranderd kunnen worden!
Hou ook in je achterhoofd of alle benodigde hardware op de printplaat staan ( batterij, draadloze communicatie, on/off , reset, H-brug, enzovoort). Dit hangt natuurlijk af van wat de specificaties zijn van de linefollower die u wilt ontwikkelen.

Het ontwikkelen van het elektrisch schema kan via verschillende software programma's, onderzoek meerdere software programma's en maak dan pas een keuze. De voornaamste software programma's zijn Eagle en EasyEDA. Wij hebben gewerkt met easyEDA.

De makkelijkste manier van werken ( volgens ons ) is starten vanuit de microcontroller ( in ons geval de ATmega32U4). Zoek de bijhorende datasheet van de microcontroller en zoek uit wat op welke pin moet komen te staan. Hou er rekening mee dat u ook rekening moet houden met het aangesloten component op de ATmega32U4 ( bv. bluetooth) kijk als er onstoringscondensatoren moeten gebruikt worden, welk kanaal is de PWM kanaal.... ,enzovoort. Het moeilijkste aan het opstellen van het elektrisch schema is vooral het onderzoeken van hoe en waar men de componenten moet aansluiten.

Eenmaal u een elektrisch schema heeft opgesteld controleer dan zeker of alle componenten aanwezig zijn en laat het controleren door uw docent of iemand met kennis in de elektronica.

3) Elektrisch schema omvormen naar PCB .

Bij het omvormen naar een PCB moet men enkele dingen in het achterhoofd houden. Hou rekening met de maximale grote van uw voertuig en plaats de componenten op een logische plaats. Hou rekening met de functie van de verbindingen ( bv: dikkere verbindingen voor voedingen en zeker bij de motoren).

Hier een korte opsomming van de meeste voorkomende fouten:

1) Deel de sensoren even in over de voorkant van de pcb

2) Plaats de batterijhouder achteraan, zodat het gewicht grotendeels achteraan zit.

3) Plaats de poorten van de motoren links achter en rechts achter.

4) Plaats de USB-poort iets over de rand van de pcb zodat deze makkelijk aan te sluiten is.

5) Plaats de ontstooringscondensatoren zo dicht mogelijk bij de IC.

6) Controleer de verbindingen, zorg ervoor dat er nergens een collision/overlapping is.

7) Zorg er zeker voor dat de verbindingen van de motoren dik genoeg zijn.

8) Maak de verbindingen zo kort mogelijk, zo is de communicatie sneller.

Laat de PCB meermaals controleren door iemand, zorg ervoor dat alles in orde is voor dat je uw PCB besteld.

PLAN B:

1) keuze componenten:

De keuze van de componenten is een vrije keuze. Er zijn meerdere soorten H-bruggen, motoren , batterijen, enzovoort. hou er wel rekening me dat de ene componenten beter kan zijn ( in snelheid) dan de andere.

2) installatie:

Assembleer alles te samen tot een mooie wagen. Denk logisch na. Waar moeten de sensoren staan? Waar moeten de motoren staan? Waar wil ik het zwaarste gewicht hebben? enzovoort.

Na de assemblage is het uitmeten van elke kabel een goeie manier om na te gaan of alles al dan niet goed zit.

3) Programmatie

1) Download het basis programma van chamilo.

2) Download volgende 3 bestanden en voeg ze toe in de map van het basisprogramma (EEROManything.h / SerialCommand.cpp / SerialCommand.h

3) Vervolgens test je het basisprogramma door een led ( pin 13) te laten knipperen via de serialpoort via de cycletime kan je de frequentie van het knipperen van de led aanpassen.

4) Black and white configuratie van de sensoren ( elke sensor heeft een andere methode /bibliotheek).

5) normalisatie en calibratie van de sensoren , plaats de waarden van de sensoren in een lijst zodat deze kunnen gebruikt worden voor de top waarde later te bepalen.

6) interpolatie, hierbij bepalen we de zwartste sensor en zijn 2 aanliggende sensoren. van deze 3 punten kunnen we een parabool creëren en de top hiervan bepalen. De top = is de plaats van de zwarte lijn tov de middelste sensor.

7) Ga niet verder naar de volgende stappen vooraleer de sensoren 100% werken ( controleren via serialprints).

8) P-regelaar: Via de P-regelaar kunnen we de motoren van de auto sturen. Hierbij berekenen we de fout en zetten we deze om naar een waarde tussen -255 en 255. afhankelijk van de kp waarde zullen de motoren meer of minder of achteruit draaien. Zorg ervoor dat de juiste bibliotheek wordt gebruikt ( afhankelijk van de motorshield). Ga niet naar de i en d regelaar vooraleer de robot de lijn kan volgen met de p-regelaar.

9) I en D -regelaar: De i en d regelaar zijn van zelf sprekend deze zullen de robot vlotter laten rijden.

10) Speel met alle parameters tot de robot de lijn perfect kan volgen bij een zo snel mogelijke snelheid.

11) Voor de bluetooth connectie met de gsm verwijzen we graag naar de lessen van industriële software. Via android studio kan u een applicatie ontwikkelen om connectie te maken met de arduino. Hiermee kan u makkelijk de parameters van de robot veranderen en sneller de correcte waardes vinden om de robot de lijn perfect te laten volgen.

Plan A:

1) Microcontroller; Atmega32U4
Datasheet: Datasheet Atmega

2)Batterijen: LS18650L-3
Datasheet: /

3)H-brug: adafruit DRV8833
Datasheet: Datasheet H-brug

4) wielen: Pololu wheel 40x7mm

5) motoren: 50:1 Micro Metal Gearmotor
Datasheet: DataSheet motoren

6)sensoren: QRE1113GR
Datasheet: Datasheet sensoren

7)Draadlozecommunicatie: Bluetooth: HC-05 Bluetooth Module
Datasheet: Datasheet bluetooth

Plan B:

1) Microcontroller; arduino uno
Datasheet: /

2)Batterijen: LS18650L-3
Datasheet: /

3)H-brug: Perel L293D Motor Driver
Datasheet: Datasheet H-brug

4) wielen: Pololu wheel 40x7mm

5) motoren: 50:1 Micro Metal Gearmotor
Datasheet: DataSheet motoren

6)sensoren: QTR-8RC
Datasheet: Datasheet sensoren

7)Draadlozecommunicatie: Bluetooth: HC-05 Bluetooth Module
Datasheet: Datasheet bluetooth

SyntheseprojectGroep3

Tuesday, October 15, 2019

Elektrisch schema en code

Bibliografie

Bill of Materials

1) Plan A:

2) Plan B:

Instructable