Информация к размышлению

На заседании клуба от 05.02.18, была внесена ясность с уровнем отражения света от черной поверхности, значения установленные экспериментальным путем лежат в пределах от 0 до 100, в следствии чего мы можем упростить нашу программу и исключить калибровку из программы.

Предложенный ниже упрощенный вариант программы, показал недостаточную устойчивость алгоритма управления по удержанию линии экспериментальным роботом.  

Было принято решение разработать алгоритм управления при переменном использовании моторов (крабовом движении). Ниже приведен листинг программы. 

Ваша задача преобразовать данный листинг в дракон-схему программы, для ознакомления логики управления.  Дракон схему отправить через пункт приема домашних заданий. Название работы  - Движение по линии крабом.

Информация к размышлению

Датчик IR Sensor IRSS-10

• Below is a graph representing a rough estimate of the sensor value’s changes from the white object’s distance. The sensor’s value is subject to change depending on the object’s color and surrounding environment.
• The IR sensor is divided into a receiver and transmitter. When an object is too close, the angle where the reflected infrared light comes is not even making it difficult to know the area which the sensor value decreases. Also, it can barely detect object further than 15cm.

Гугл перевод:

Ниже приведен график, представляющий приблизительную оценку изменений значения датчика от расстояния белого объекта. Значение датчика может изменяться в зависимости от цвета объекта и окружающей среды.

ИК-датчик разделен на приемник и передатчик. Когда объект находится слишком близко, угол, куда приходит отраженный инфракрасный свет, даже не затрудняет знание области, которая уменьшается значение датчика. Кроме того, он едва может обнаружить объект дальше, чем 15см.

Зона АРДУИНО: Датчики линии на нашем роботе

На нашем роботе установлены три датчика линии (TCRT5000) расположенные на нижней плате робота.

Элементы платы
Контакты подключения 3-проводного шлейфа

Датчик подключается к управляющей электронике по трём проводам. Назначение контактов 3-проводного шлейфа:

Питание (V) — красный провод. На него должно подаваться напряжение 5 В (или 3,3 В).

Земля (G) — чёрный провод. Должен быть соединён с землёй микроконтроллера.

Сигнальный (S) — жёлтый провод. Подключается к цифровому входу микроконтроллера. Через него датчик передает микроконтроллеру бинарное значение, ноль или единицу.

Оптопара TCRT5000

Оптопара TCRT5000 — это собранные в одном корпусе светоиод (синий на рисунке) и фототранзистор n-p-n типа (чёрный на рисунке). Светодиод излучает в инфракрасном диапазоне на длине волны 950 нм. Свет отражается от поверхности и попадает на фототранзистор.

Когда датчик находится над светлой поверхностью, которая лучше отражает, сопротивление фототранзистора уменьшается, и уменьшается выходное напряжение. Когда поверхность тёмная и отражает мало света, увеличивается сопротивление фототранзистора, и растет выходное напряжение.

Нужно иметь ввиду, что показания датчика также зависят от расстояния до поверхности. Когда датчик слишком низко, перегородка между диодом и фототранзистором оптопары мешает транзистору принимать отраженный свет. Когда датчик слишком высоко, отраженный свет рассеивается и не доходит до датчика. В обоих случаях датчик выдаст 0.

Инвертор

В схеме цифрового датчика есть инвертирующий триггер Шмитта. Поэтому когда напряжение на фототранзисторе низкое, на выходе датчика единица, когда высокое — ноль. Это значит, что светлая поверхность (или пустота) соответствует 1, тёмная — 0.

Переменный резистор

Переменный резистор позволяет настраивать датчик линии на различные оттенки серого. Если повернуть ручку резистора до упора против часовой стрелки (максимальное сопротивление), то датчик будет выдавать логический ноль над поверхностью светлого оттенка серого. Если повернуть ручку до упора по часовой стрелке (минимальное сопротивление) то датчик будет реагировать только на самые тёмные оттенки. Варьируя сопротивление, вы можете настроить датчик на нужный вам оттенок.

Сигнальный светодиод

Сигнальный светодиод загорается, когда датчик находится над светлой (по его мнению) поверхностью. Наличие диода позволяет более точно откалибровать датчик. Оттенок серого, над которым он загорается в зависимости от настройки можно считать реперной точкой.

Планируемые действия на роботе

1. Подключение двух датчиков линии спланируем перевести с аналоговых портов на цифровые 11 и 12 соответственно (см схему подключений устройств) 
2. Ручная настройка датчика по срабатыванию светодиода
3. Разработка алгоритма управления моторами при движении робота

Контрольный тест

Срок выполнения теста до 00.00 05.02.2018 ТЕСТ

Вариант программы движения по линии

Предлагаемый вариант движения по линии с упрощенной системой управления ни как не претендует на исключительность, вы вольны в своем выборе и фантазии.

Данный алгоритм предполагает автоматическую калибровку порогового значения для датчиков распознавания линии для чего необходимо поставить модель датчиками на поверхность одного цвета, затем нажать кнопку, после чего установить модель обоими датчиками на линию и снова нажать кнопку, после чего установить модель над линией и снова нажать кнопку - модель начнет выполнять движение отслеживая линию.