इन्फ्रारेड डिटेक्टरों के साथ बो-बॉट: 12 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

यह निर्देशयोग्य प्रदर्शित करेगा कि कैसे एक बो-बॉट का निर्माण और कोड किया जाए जो बाधाओं से बचने के लिए अवरक्त डिटेक्टरों का उपयोग करके एक भूलभुलैया को नेविगेट कर सके। यह अनुसरण करने में आसान मार्गदर्शिका है जो आपकी आवश्यकताओं के अनुरूप आसान संशोधनों की अनुमति देती है। इसके लिए सर्किटरी और प्रोग्रामिंग की बुनियादी समझ की आवश्यकता होती है। इस प्रोजेक्ट के लिए आपके पास बेसिक स्टैम्प आईडीई सॉफ्टवेयर होना चाहिए। यहां डाउनलोड करने के लिए नि: शुल्क। साथ ही बो-बॉट रोबोट

चरण 1: संसाधन

इलेक्ट्रॉनिक उपकरण

कनेक्टर केबल के साथ Boe-Bot Parallax Store - BoeBot Kit

5 इन्फ्रारेड एलईडी का लंबन स्टोर - आईआर ट्रांसमीटर असेंबली किट

5 इन्फ्रारेड शील्ड असेंबली

5 इन्फ्रारेड डिटेक्टर लंबन स्टोर - BoeBot IR रिसीवर

प्रतिरोधों

• (2) 4.7 kΩ ABRA इलेक्ट्रॉनिक्स - 4.7 kΩ
• (५) २२० ABRA इलेक्ट्रॉनिक्स - २२०
• (२) १ kΩ ABRA इलेक्ट्रॉनिक्स - १ kΩ
• (५) २ k ABRA इलेक्ट्रॉनिक्स - २ kΩ

मिश्रित वायरिंग ABRA इलेक्ट्रॉनिक्स - 22 गेज वायर

3 एलईडी का एबीआरए इलेक्ट्रॉनिक्स - 5 मिमी लाल एलईडी

सहायता

संगणक

बेसिक स्टाम्प एडिटर - (फ्रीवेयर)

उपकरण

वायर कटर ABRA इलेक्ट्रॉनिक्स - वायर कटर (वैकल्पिक)

वायर स्ट्रिपर ABRA इलेक्ट्रॉनिक्स - वायर स्ट्रिपर

विविध

दीवारें (भूलभुलैया बनाने के लिए)

चरण 2: यह समझना कि इन्फ्रारेड डिटेक्शन कैसे काम करता है (वैकल्पिक)

इन्फ्रारेड हेडलाइट्स

बो-बॉट पर हम जो इंफ्रारेड ऑब्जेक्ट डिटेक्शन सिस्टम बनाएंगे, वह कई मायनों में कार की हेडलाइट्स की तरह है। जब एक कार की हेडलाइट्स से प्रकाश बाधाओं को दर्शाता है, तो आपकी आंखें बाधाओं का पता लगाती हैं और आपका मस्तिष्क उन्हें संसाधित करता है और आपके शरीर को तदनुसार कार का मार्गदर्शन करता है। Boe-Bot हेडलाइट्स के लिए इंफ्रारेड एलईडी का इस्तेमाल करेगा। वे इन्फ्रारेड उत्सर्जित करते हैं, और कुछ मामलों में, इन्फ्रारेड वस्तुओं को प्रतिबिंबित करता है और बो-बॉट की दिशा में वापस उछालता है। Boe-Bot की आंखें इन्फ्रारेड डिटेक्टर हैं। इन्फ्रारेड डिटेक्टर संकेत भेजते हैं कि वे किसी वस्तु से परावर्तित अवरक्त का पता लगाते हैं या नहीं। Boe-Bot का मस्तिष्क, बेसिक स्टैम्प, इस सेंसर इनपुट के आधार पर निर्णय लेता है और सर्वो मोटर्स को संचालित करता है। चित्र 7-1 IR हेडलाइट्स के साथ ऑब्जेक्ट डिटेक्शन IR डिटेक्टरों में बिल्ट-इन ऑप्टिकल फिल्टर होते हैं जो 980 एनएम इन्फ्रारेड को छोड़कर बहुत कम रोशनी की अनुमति देते हैं जिसे हम इसके आंतरिक फोटोडायोड सेंसर से पता लगाना चाहते हैं। इन्फ्रारेड डिटेक्टर में एक इलेक्ट्रॉनिक फिल्टर भी होता है जो केवल 38.5 kHz के आसपास के संकेतों को गुजरने देता है। दूसरे शब्दों में, डिटेक्टर केवल इन्फ्रारेड की तलाश में है जो प्रति सेकंड 38, 500 बार चालू और बंद हो रहा है। यह सूर्य के प्रकाश और इनडोर प्रकाश जैसे सामान्य स्रोतों से IR हस्तक्षेप को रोकता है। सूरज की रोशनी डीसी हस्तक्षेप (0 हर्ट्ज) है, और क्षेत्र में मुख्य शक्ति स्रोत के आधार पर, इनडोर प्रकाश या तो 100 या 120 हर्ट्ज पर फ्लैश या बंद हो जाता है। चूंकि 120 हर्ट्ज इलेक्ट्रॉनिक फिल्टर की 38.5 किलोहर्ट्ज़ बैंड पास आवृत्ति के बाहर है, इसलिए इसे आईआर डिटेक्टरों द्वारा पूरी तरह से अनदेखा किया जाता है।

- लंबन छात्र गाइड

चरण 3: IR LED को असेंबल करना

आवरण के बड़े हिस्से में IR LED डालें

आवरण के छोटे हिस्से के साथ एलईडी के स्पष्ट भाग को संलग्न करें

चरण 4: इन्फ्रारेड जोड़े का परीक्षण - सर्किट

इससे पहले कि हम किसी भी चीज़ में बहुत गहराई तक उतरें, हम यह सुनिश्चित करने के लिए परीक्षण करेंगे कि IR जोड़ी काम करती है (एक इन्फ्रारेड एलईडी और एक इन्फ्रारेड डिटेक्टर)।

अपने Boe-Boe के ऊपर लगे ब्रेडबोर्ड पर उपरोक्त सर्किट बनाकर शुरू करें

चरण 5: इन्फ्रारेड जोड़े का परीक्षण - मूल कोड

बेशक, हमें अपने IR जोड़े को काम करने के लिए कोड लिखना होगा

ऐसा करने के लिए, FREQOUT कमांड का उपयोग करेगा। यह आदेश ऑडियो टोन के लिए डिज़ाइन किया गया था, हालांकि इसका उपयोग इन्फ्रारेड रेंज में आवृत्तियों का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। इस परीक्षण के लिए हम कमांड का उपयोग करेंगे:

फ्रीकाउट 8, 1, 38500

यह 38.5 kHz आवृत्ति भेजेगा जो 1 ms से P8 तक रहता है। P8 से जुड़ा इन्फ्रारेड एलईडी सर्किट इस आवृत्ति को प्रसारित करेगा। यदि इन्फ्रारेड प्रकाश अपने पथ में किसी वस्तु द्वारा बो-बॉट में वापस परावर्तित होता है, तो इन्फ्रारेड डिटेक्टर बेसिक स्टैम्प को एक सिग्नल भेज देगा ताकि यह पता चल सके कि प्रतिबिंबित इन्फ्रारेड लाइट का पता चला था।

IR जोड़ी को काम करने की कुंजी 38.5 kHz FREQOUT का 1 ms भेजना है और IR डिटेक्टर के आउटपुट को तुरंत एक चर में संग्रहीत करना है।

यह उदाहरण IR डिटेक्टर मान को irDectectLeft named नामक एक बिट चर में संग्रहीत करता है

फ्रीकाउट 8, 1, 38500

irDetectLeft = IN9

IR डिटेक्टर की आउटपुट स्थिति जब वह देखता है कि कोई IR सिग्नल अधिक नहीं है। जब आईआर डिटेक्टर किसी वस्तु द्वारा परावर्तित 38500 हर्ट्ज हार्मोनिक को देखता है, तो इसका आउटपुट कम होता है। FREQOUT कमांड के हार्मोनिक भेजने के बाद IR डिटेक्टर का आउटपुट केवल मिलीसेकंड के एक अंश के लिए कम रहता है, इसलिए FREQOUT कमांड भेजने के तुरंत बाद IR डिटेक्टर के आउटपुट को एक वेरिएबल में स्टोर करना आवश्यक है। वेरिएबल द्वारा संग्रहीत मान तब डीबग टर्मिनल में प्रदर्शित किया जा सकता है या Boe-Bot द्वारा नेविगेशन निर्णयों के लिए उपयोग किया जा सकता है।

चरण 6: इन्फ्रारेड जोड़े का परीक्षण - हार्डवेयर + सॉफ्टवेयर

अब जब आप मूल बातें जानते हैं, तो हम एक जोड़ी का परीक्षण करने के लिए हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर को एक साथ रख सकते हैं और आईआर जोड़ी का पता लगाने से रीयल-टाइम फीडबैक प्राप्त कर सकते हैं

आप कोशिश कर सकते हैं और कोड स्वयं बना सकते हैं, या नीचे दिए गए कोड का उपयोग कर सकते हैं

' {$STAMP BS2}

' {$PBASIC 2.5} irDetectLeft VAR बिट फ़्रीकॉउट 8, 1, 38500 irDetectLeft = IN9 डीबग होम, "irDetectLeft =", BIN1 irDetectLeft PAUSE 100 लूप करें

1. Boe-Bot को सीरियल केबल से कनेक्ट रहने दें, क्योंकि आप अपने IR पेयर का परीक्षण करने के लिए DEBUG टर्मिनल का उपयोग कर रहे होंगे।
2. कोई वस्तु, जैसे कि आपका हाथ या कागज़ की शीट, बाईं IR जोड़ी से लगभग एक इंच की दूरी पर रखें
3. सत्यापित करें कि जब आप किसी ऑब्जेक्ट को IR जोड़ी के सामने रखते हैं तो डीबग टर्मिनल 0 प्रदर्शित करता है, और जब आप ऑब्जेक्ट को IR जोड़ी के सामने से हटाते हैं, तो यह 1 प्रदर्शित करता है।
4. डीबग टर्मिनल अपेक्षित मान प्रदर्शित नहीं करता है, तो समस्या-निवारण चरण में चरणों का प्रयास करें।

चरण 7: समस्या निवारण (अंतिम चरण की समस्याओं के लिए)

DEBUG टर्मिनल अनपेक्षित मान प्रदर्शित कर रहा है

शॉर्ट सर्किट, गलत या गुम कनेक्टर, क्षतिग्रस्त घटकों, गलत प्रतिरोधों, या किसी अन्य दृश्य समस्या के लिए सर्किट की जाँच करें

तार्किक या वाक्यविन्यास त्रुटियों से प्रोग्राम की जाँच करें - यदि आपने अंतिम चरण के लिए अपने स्वयं के कोड का उपयोग किया है, तो दिए गए कोड का उपयोग करने पर विचार करें

हमेशा 0 प्राप्त करना, भले ही कोई वस्तु न हो, Boe-Boe के सामने रखा जाता है

जांचें कि क्या कोई आस-पास की वस्तुएं हैं जो इन्फ्रारेड सिग्नल को दर्शाती हैं। Boe-Bot के सामने की टेबल इसका कारण हो सकती है। Boe-Boe को खुली जगह में ले जाएं ताकि IR LED और डिटेक्टर पास की किसी वस्तु से परावर्तित न हो सकें।

पढ़ना ज्यादातर समय 1 होता है जब Boe-Bot के सामने कोई वस्तु नहीं होती है, लेकिन कभी-कभी 0 पर झिलमिलाहट होती है

पास के फ्लोरोसेंट लाइट से हस्तक्षेप हो सकता है; आस-पास की किसी भी फ्लोरोसेंट लाइट को बंद कर दें और अपने परीक्षण दोहराएं। यदि समस्या बनी रहती है, तो चरण 9 समस्या को प्रकट कर सकता है

चरण 8: दूसरी आईआर जोड़ी

अब जब आपके पास बाएं आईआर के लिए प्रोग्राम है, तो सर्किट बनाने और सही आईआर जोड़ी प्रोग्राम करने की आपकी बारी है

1. सही IR जोड़ी को संदर्भित करने के लिए DEBUG स्टेटमेंट, शीर्षक और टिप्पणियों को बदलें।
2. चर नाम को irDetectLeft से irDetectRight में बदलें। आपको इसे प्रोग्राम में चार जगहों पर करना होगा।
3. FREQOUT कमांड के पिन तर्क को 8 से 2 में बदलें।
4. irDetectRight वैरिएबल द्वारा मॉनिटर किए गए इनपुट रजिस्टर को IN9 से IN0 में बदलें।
5. सही IR जोड़ी के लिए इस गतिविधि में परीक्षण चरणों को दोहराएं; P2 से जुड़े IR LED सर्किट और P0 से जुड़े डिटेक्टर के साथ।

चरण 9: इन्फ्रारेड हस्तक्षेप का पता लगाना (वैकल्पिक)

चाहे आप उन संकेतों का पता लगाने में समस्याओं का सामना कर रहे हों जिनका पता नहीं लगाया जाना चाहिए या आप किसी वैकल्पिक स्थान पर अपने IR डिटेक्शन को प्रदर्शित करने की योजना बना रहे हैं, आप हस्तक्षेप के लिए परीक्षण करना चाह सकते हैं।

इस परीक्षण कार्यक्रम की अवधारणा बहुत सरल है, आप बिना किसी को भेजे इन्फ्रारेड संकेतों का पता लगाते हैं।

आप ठीक उसी सर्किट का उपयोग कर सकते हैं लेकिन आपको कोड बदलना होगा। आप अपना कोड लिखना चुन सकते हैं, लेकिन आप नीचे दिए गए कोड का उपयोग कर सकते हैं:

' {$STAMP BS2}

' {$PBASIC 2.5} irDetectLeft VAR बिट करें irDetectLeft = IN9 irDetectRight = IN0 IF IN9 = 0 या IN0 = 0 फिर डीबग करें "हस्तक्षेप का पता चला" 100 लूप को रोकें

यदि आप हस्तक्षेप का अनुभव करते हैं, तो संभावित स्रोत का निर्धारण करें और इसे बंद करें/हटाएं या जहां आप अपना Boe-Boe संचालित करते हैं, वहां स्थानांतरित करें।

चरण 10: अधिक IR जोड़े जोड़ना

यदि आप अपने Boe-Bot की गति में अधिक सटीकता चाहते हैं, तो आप अधिक IR जोड़े जोड़ना चाह सकते हैं। 3 दो की तुलना में प्रदर्शन में काफी सुधार करता है; आप सीधी बाधा के लिए स्कैन करने के लिए एक केंद्र जोड़ी का उपयोग कर सकते हैं, और कितना मोड़ना है यह निर्धारित करने के लिए दो तरफ आईआर का उपयोग करें। हालाँकि, 3 IR जोड़ी डिज़ाइन का पतन यह है कि आप जान सकते हैं कि आप दीवार के खिलाफ कब खिसक रहे हैं, क्योंकि केंद्र IR जोड़ी का उपयोग बाधाओं का पता लगाने के लिए किया जाता है। इस समस्या को हल करने के लिए, आप उच्च प्रतिरोध मान के साथ प्रत्येक पक्ष में एक आईआर जोड़ी जोड़ सकते हैं-इसलिए और इन्फ्रारेड सिग्नल केवल तभी पता लगाया जाएगा जब बो-बॉट पक्ष के नजदीक हो या एक कोमल कोण पर दीवार हो।

चरण 11: पांच आईआर जोड़े - सर्किट

दो IR LED को साइड में निर्देशित करते समय सावधान रहें क्योंकि उन्हें घुमाने से लीड्स टच हो सकती हैं और शॉर्ट सर्किट हो सकता है।

चरण 12: पांच आईआर जोड़े - कोड

आप इस कोड का उपयोग करने से पहले अपने Boe-Bot की प्रोग्रामिंग करने की कोशिश कर सकते हैं:

' {$STAMP BS2}' {$PBASIC 2.5} 'फाइव IR पेयर डिटेक्शन कोड' मैथ्यू शॉ 'मई 8 2019 (संस्करण 7) 'वस्तुओं का पता लगाना और भूलभुलैया को हल करने के लिए बुनियादी तार्किक प्रसंस्करण

irDetectLeft VAR बिट 'बाएं के लिए चर'

irDetectCentre VAR बिट 'केंद्र के लिए चर irडिटेक्टराइट VAR बिट' दाईं ओर के लिए चर irDetectLSside VAR बिट 'बाईं ओर के लिए चर irDetectRSside VAR बिट' दाईं ओर के लिए चर irDetectLSideFar VAR बिट 'बाईं ओर कम प्रतिरोध के लिए चर irDetectRSideFar VAR बिट'दाईं ओर कम प्रतिरोध के लिए चर

एमएललूप वार वर्ड

एलमोटर पिन 15 'बायां मोटर पिन 14 से जुड़ा है, दालें यहां से गुजरती हैं

रमोटर पिन 14 'दाएं = 15

'गति हैं -> 650-750-850

LFast CON 850 'पूर्ण गति पर बाएँ मोटर के लिए Conastant RFast CON 650' पूर्ण गति पर दाएँ मोटर के लिए Conastant

LStop CON 750 'पूर्ण गति पर बाएं मोटर के लिए Conastant

RStop CON 650 'पूर्ण गति पर दाहिनी मोटर के लिए Conastant

LMid CON 830 'मध्यम गति पर बायीं मोटर के लिए कॉन्स्टैंट

RMid CON 700 'मध्यम गति पर दाहिनी मोटर के लिए कॉन्स्टैंट'

LSlow CON 770 'न्यूनतम गति पर बाएं मोटर के लिए कॉनस्टैंट

RSlow CON 730 'न्यूनतम गति पर दाहिनी मोटर के लिए कॉन्स्टैंट'

एलआरईवी कॉन 650 'रिवर्स में पूरी गति से बाएं मोटर के लिए कॉन्स्टैंट'

RRev CON 850 'रिवर्स में पूरी गति से बाईं मोटर के लिए कॉन्स्टैंट'

फ्रीक्‍यूट 7, 1, 38500 'बाईं ओर'

irDetectLeft = IN8

फ्रीक्‍यूट 6, 1, 38500 'सेंटर'

आईआरडिटेक्टसेंटर = IN5

फ्रीक्‍यूट 3, 1, 38500 'राइट साइड'

आईआरडिटेक्टराइट = IN2

फ्रीक्‍यूट 10, 1, 38500 'बाएं पास'

irDetectLSide = IN11

FREQOUT 1, 1, 38500 'दाएं बंद करें'

irDetectRSide = IN0

फ्रीकाउट 9, 1, 38500

irDetectLSideFar = IN11

फ्रीक्‍यूट 4, 1, 38500 'राइट साइड'

irDetectRSideFar = IN0

IF irDetectLSide = 0 और irDetectRSide = 0 तब मुख्य 'स्टार्टिंग कमांड प्रोग्राम शुरू करने के लिए अपने हाथों को दो साइड डिटेक्टरों से आगे बढ़ाएं

मुख्य:

रोकें 1000 करो

PULSOUT Lmotor, LFast 'बाएं मोटर पूरी गति से चलती है

PULSOUT Rmotor, RFast 'राइट मोटर पूरी गति से चलती है

फ्रीक्‍यूट 6, 1, 38500 'सेंटर'

आईआरडिटेक्टसेंटर = IN5

फ्रीक्‍यूट 10, 1, 38500 'बाएं पास'

irDetectLSide = IN11

फ्रीक्‍यूट 1, 1, 38500 'राइट साइड'

irDetectRSide = IN0

अगर irDetectLSide = 0 और irDetectRSide = 1 तब

DO PULSOUT Lmotor, LFast

फ्रीक्‍यूट 6, 1, 38500 'सेंटर'

irDetectCentre = IN5 अगर irDetectCentre = 0 तब सेंट

फ्रीक्‍यूट 10, 1, 38500 'बाएं पास'

irDetectLSide = IN11

फ्रीक्‍यूट 3, 1, 38500 'राइट साइड'

आईआरडिटेक्टराइट = IN2

लूप जब तक irDetectLSide = 1 या irDetectRSide = 0

ELSEIF irDetectLSide = 1 और irDetectRSide = 0 तब

DO PULSOUT Rmotor, RFast

फ्रीक्‍यूट 6, 1, 38500 'सेंटर'

irDetectCentre = IN5 अगर irDetectCentre = 0 तब सेंट

फ्रीक्‍यूट 10, 1, 38500 'बाएं पास'

irDetectLSide = IN11

फ्रीक्‍यूट 3, 1, 38500 'राइट साइड'

आईआरडिटेक्टराइट = IN2

लूप जब तक irDetectLSide = 0 या irDetectRSide = 1

'अगर अंत

अगर irDetectCenter = 0 तो 'शुरू'

FREQOUT 7, 1, 38500 'बाईं ओर irDetectLeft = IN8

फ्रीक्‍यूट 6, 1, 38500 'सेंटर'

आईआरडिटेक्टसेंटर = IN5

फ्रीकाउट 3, 1, 38500

आईआरडिटेक्टराइट = IN2

PAUSE 1000 'सिग्नल का पता लगाने के लिए रुकें

IF (irDetectLeft = 1 और irDetectRight = 0) तब 'अवधि का मूल्यांकन करें

GOSUB मुड़ेंबाएं

ELSEIF (irDetectLeft = 0 और irDetectRight = 1) तब

गोसुब टर्नराइट

ELSEIF (irDetectLeft = 1 और irDetectRight = 1) तब

GOSUB बारीनिर्णय लें

अन्यथा

GOSUB टर्नरिवर्स

अगर अंत

ENDIF 'END

कुंडली

समाप्त

बांए मुड़िए:

DO PULSOUT Lmotor, LRev FREQOUT 8, 1, 38500 irDetectLeft = IN9 FREQOUT 5, 1, 38500 irDetectCentre = IN4 FREQOUT 2, 1, 38500 irDetectRight = IN0 लूप जब तक IN0 = 1 रिटर्न

दांए मुड़िए:

DO PULSOUT Rmotor, RRev FREQOUT 8, 1, 38500 irDetectLeft = IN9 FREQOUT 5, 1, 38500 irDetectCentre = IN4 FREQOUT 2, 1, 38500 irDetectRight = IN0 लूप जब तक IN9 = 1

वापसी

पलटना:

mLoop = 0 से 50 PULSOUT Rmotor के लिए, RRev PULSOUT Lmotor, LRev PAUSE 20 PULSOUT Lmotor, LRev PAUSE 20 अगला PULSOUT Rmotor, RRV FREQOUT 8, 1, 38500 irDetectLeft = IN9 FREQOUT 5, 1, 38500 irDetectCentre = IN4 FREQOUT, 38500 irDetectRight = IN0 लूप जब तक IN9 = 1

वापसी

टर्नडिसाइड: 'आगे देखने के लिए कम प्रतिरोध का उपयोग करता है'

फ्रीकाउट 9, 1, 38500

irDetectLSideFar = IN11

फ्रीक्‍यूट 4, 1, 38500 'राइट साइड'

irDetectRSideFar = IN0

IF (irDetectLSideFar = 1 और irDetectRSideFar = 0) तब 'अवधि का मूल्यांकन करें

GOSUB मुड़ेंबाएं

ELSEIF (irDetectLSideFar = 0 और irDetectRSideFar = 1) तब

गोसुब टर्नराइट

ELSEIF (irDetectLSideFar = 1 और irDetectRSideFar = 1) तब

GOSUB मुड़ेंबाएं

अन्यथा

GOSUB टर्नरिवर्स

अगर अंत

वापसी