Robot pengikut garis menggunakan raspberry pi

Seperti yang kita semua tahu Raspberry Pi adalah platform Pengembangan yang luar biasa berdasarkan mikroprosesor ARM. Dengan daya komputasi dan opsi pengembangannya yang tinggi, perangkat ini dapat menghasilkan keajaiban di tangan penggemar atau siswa elektronik. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang Raspberry Pi dan cara kerjanya, mari kita coba membangun Robot Line Follower menggunakan Raspberry Pi.

Jika anda tertarik dengan robotika maka anda pasti sudah sangat familiar dengan yang namanya “ Robot Line Follower ”. Robot ini mampu mengikuti suatu garis hanya dengan menggunakan sepasang sensor dan motor. Mungkin kedengarannya tidak efisien menggunakan mikroprosesor yang kuat seperti Raspberry Pi untuk membuat robot sederhana. Tapi, robot ini memberi Anda ruang untuk pengembangan tanpa batas dan robot seperti Kiva (robot gudang Amazon) adalah contohnya. Anda juga dapat memeriksa Robot Line Follower kami yang lain:

Robot Line Follower menggunakan Mikrokontroler 8051
Robot Line Follower menggunakan Arduino

Bahan yang Dibutuhkan:

Raspberry Pi 3 (model apa pun harus berfungsi)
Sensor IR (2Nos)
Motor Roda Gigi DC (2Nos)
Pengemudi Motor L293D
Chaises (Anda juga bisa membuatnya sendiri menggunakan karton)
Bank daya (Sumber daya apa pun yang tersedia)

Konsep Line Follower

Robot Line Follower dapat melacak garis dengan bantuan sensor IR. Sensor ini memiliki Pemancar IR dan penerima IR. Pemancar IR (IR LED) memancarkan cahaya dan Penerima (Fotodioda) menunggu cahaya yang ditransmisikan kembali. Lampu IR akan kembali hanya jika dipantulkan oleh suatu permukaan. Padahal, semua permukaan tidak memantulkan cahaya IR, hanya permukaan warna putih yang dapat sepenuhnya memantulkannya dan permukaan warna hitam akan sepenuhnya mengamatinya seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah. Pelajari lebih lanjut tentang modul sensor IR di sini.

Sekarang kita akan menggunakan dua sensor IR untuk memeriksa apakah robot berada di jalur dengan garis dan dua motor untuk mengoreksi robot jika bergerak keluar dari jalur. Motor ini membutuhkan arus tinggi dan harus dua arah; oleh karena itu kami menggunakan modul driver motor seperti L293D. Kami juga memerlukan perangkat komputasi seperti Raspberry Pi untuk menginstruksikan motor berdasarkan nilai dari sensor IR. Diagram blok yang disederhanakan ditunjukkan di bawah ini.

Kedua sensor IR ini akan ditempatkan satu di kedua sisi saluran. Jika tidak ada sensor yang mendeteksi garis hitam, mereka memerintahkan motor untuk bergerak maju seperti yang ditunjukkan di bawah ini

Jika sensor kiri muncul pada garis hitam maka PI menginstruksikan robot untuk berbelok ke kiri dengan memutar roda kanan saja.

Jika sensor kanan muncul pada garis hitam maka PI memerintahkan robot untuk berbelok ke kanan dengan memutar roda kiri saja.

Jika kedua sensor muncul di garis hitam, robot akan berhenti.

Dengan cara ini Robot akan dapat mengikuti garis tanpa keluar dari lintasan. Sekarang mari kita lihat bagaimana rangkaian dan Kode terlihat.

Diagram Sirkuit Robot dan Penjelasan Raspberry Pi Line Follower:

Diagram rangkaian lengkap untuk Robot Line Follower Raspberry Pi ini ditampilkan di bawah ini

Seperti yang Anda lihat, rangkaian ini melibatkan dua sensor IR dan sepasang motor yang terhubung ke Raspberry pi. Sirkuit lengkap ditenagai oleh Mobile Power bank (diwakili oleh baterai AAA di sirkuit di atas).

Karena detail pin tidak disebutkan di Raspberry Pi, kita perlu memverifikasi pin menggunakan gambar di bawah ini

Seperti yang ditunjukkan pada gambar pin pojok kiri atas PI adalah pin + 5V, kami menggunakan pin + 5V ini untuk menyalakan sensor IR seperti yang ditunjukkan pada diagram rangkaian (kabel merah). Kemudian kami menghubungkan pin ground ke ground sensor IR dan modul Driver Motor menggunakan kabel hitam. The kabel kuning digunakan untuk menghubungkan pin output dari sensor 1 dan 2 ke pin GPIO dan 3 masing-masing.

Untuk menggerakkan Motor, kita membutuhkan empat pin (A, B, A, B). Empat pin ini terhubung dari GPIO14,4,17 dan 18 masing-masing. Kabel oranye dan putih bersama-sama membentuk koneksi untuk satu motor. Jadi kami memiliki dua pasangan seperti itu untuk dua motor.

Motor tersebut dihubungkan ke modul Driver Motor L293D seperti yang ditunjukkan pada gambar dan modul driver tersebut ditenagai oleh power bank. Pastikan bahwa arde bank daya terhubung ke arde Raspberry Pi, baru kemudian koneksi Anda akan berfungsi.

Memprogram Raspberry PI Anda:

Setelah Anda selesai dengan perakitan dan koneksi robot Anda akan terlihat seperti ini.

</s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> orang </s>

Sekarang, saatnya memprogram bot kita dan menjalankannya. Kode lengkap untuk bot ini dapat ditemukan di bagian bawah tutorial ini. Pelajari lebih lanjut tentang Program dan jalankan kode di Raspberry Pi di sini. Garis penting dijelaskan di bawah ini

Kami akan mengimpor file GPIO dari perpustakaan, fungsi di bawah ini memungkinkan kami untuk memprogram pin GPIO PI. Kami juga mengganti nama "GPIO" menjadi "IO", jadi dalam program kapan pun kami ingin merujuk ke pin GPIO, kami akan menggunakan kata 'IO'.

impor RPi.GPIO sebagai IO

Terkadang, ketika pin GPIO, yang kami coba gunakan, mungkin melakukan beberapa fungsi lain. Dalam hal ini, kami akan menerima peringatan saat menjalankan program. Perintah di bawah ini memberi tahu PI untuk mengabaikan peringatan dan melanjutkan program.

IO.setwarnings (Salah)

Kita dapat merujuk pin GPIO PI, baik dengan nomor pin di papan atau dengan nomor fungsinya. Seperti 'PIN 29' di papan tulis adalah 'GPIO5'. Jadi kami beri tahu di sini apakah kami akan mewakili pin di sini dengan '29' atau '5'.

IO.setmode (IO.BCM)

Kami menetapkan 6 pin sebagai pin input / output. Dua pin pertama adalah pin input untuk membaca sensor IR. Empat berikutnya adalah pin keluaran yang dua yang pertama digunakan untuk mengontrol motor kanan dan dua berikutnya untuk motor kiri.

IO.setup (2, IO.IN) #GPIO 2 -> Left IR out IO.setup (3, IO.IN) #GPIO 3 -> Right IR out IO.setup (4, IO.OUT) #GPIO 4 - > Pengaturan IO terminal 1 motor (14, IO.OUT) #GPIO 14 -> Pengaturan IO terminal B motor 1 (17, IO.OUT) #GPIO 17 -> Terminal Kiri Motor Pengaturan IO (18, IO.OUT) #GPIO 18 -> Terminal Kiri Motor B

Sensor IR mengeluarkan "Benar" jika di atas permukaan putih. Jadi selama kedua sensor mengatakan Benar, kita bisa bergerak maju.

if (IO.input (2) == True dan IO.input (3) == True): # keduanya putih maju IO.output (4, True) # 1A + IO.output (14, False) # 1B- IO.output (17, Benar) # 2A + IO.output (18, Salah) # 2B-

Kita harus belok kanan jika sensor IR pertama melewati garis hitam. Hal ini dilakukan dengan membaca sensor IR dan jika kondisi sudah terpenuhi kita hentikan motor kanan dan putar motor kiri saja seperti pada kode di bawah ini.

elif (IO.input (2) == False dan IO.input (3) == True): #turn right IO.output (4, True) # 1A + IO.output (14, True) # 1B- IO.output (17, Benar) # 2A + IO.output (18, Salah) # 2B-

Kita harus belok kiri jika sensor IR kedua melewati garis hitam. Hal ini dilakukan dengan membaca sensor IR dan jika kondisi terpenuhi kita hentikan motor kiri dan putar motor kanan saja seperti pada kode di bawah ini.

elif (IO.input (2) == True dan IO.input (3) == False): #turn kiri IO.output (4, True) # 1A + IO.output (14, False) # 1B- IO.output (17, Benar) # 2A + IO.output (18, Benar) # 2B-

Jika kedua sensor melewati garis hitam, berarti robot harus berhenti. Ini dapat dilakukan dengan membuat kedua terminal motor menjadi benar seperti yang ditunjukkan pada kode di bawah ini

lain: #tetap masih IO.output (4, True) # 1A + IO.output (14, True) # 1B- IO.output (17, True) # 2A + IO.output (18, True) # 2B-

Pengikut Garis Raspberry Pi Beraksi:

Unggah kode python untuk pengikut baris ke Raspberry Pi Anda dan jalankan. Kami membutuhkan catu daya portabel, bank daya dalam hal ini menjadi praktis sehingga saya telah menggunakan yang sama. Yang saya gunakan dilengkapi dengan dua port USB jadi saya telah menggunakan untuk menyalakan PI dan lainnya untuk Power Motor Driver seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Sekarang yang harus Anda lakukan adalah mengatur jalur warna hitam Anda sendiri dan melepaskan bot Anda di atasnya. Saya telah menggunakan pita Isolasi warna hitam untuk membuat trek. Anda dapat menggunakan bahan warna hitam apa pun, tetapi pastikan warna dasar Anda tidak gelap.

Kerja lengkap bot dapat ditemukan di video yang diberikan di bawah ini. Harap Anda memahami proyek ini dan menikmati membangunnya. Jika Anda memiliki pertanyaan, kirimkan di bagian komentar di bawah.