라인트레이서(이대로만따라하면100%성공)A+ /ATMEGA128 /

소개

안녕하세요 4학년 프로젝트 라인트레이서입니다.
A+맞은 과목이고 이대로만 따라하신다면 100%작동할것입니다.
하드웨어 회로도와 구동프로그램, 설명서 다 첨부되어 있습니다.
인터넷 사이트 어디를 둘러봐도 제대로 라인트레이서에 대한 설명과 어떻게 만들어야 하는지에 대해서 설명해 놓은 곳이 없다고 생각해서 올렸습니다.
제가 만들면서 노하우와 만드는 방식을 다 써놨습니다.
라인트레이서를 만들면서 너무나도 많은 학생들이 고민하고 돈낭비하고 제대로 구동도 되지않아 실패하는 것들을 보면서 안타까워 이렇게 올립니다.
정말 많은 도움 될껍니다.

목차

1. 설명서
2. 라인트레이서 설명과 조립계획
3. 각 부분별 회로도
4. 부품 리스트
5. 라인트레이서 최종 프로그램

본문내용

이번 4학년 1학기 시스템설계 프로젝트로 제작 할 제품은 라인트레이서입니다. 라인트레이서는 일반적으로 많이 알려져 있는 마이크로 마우스와 같은 구조를 가지고 있으나 일정한 형태의 구조물이 필요 없이 검정 라인과 흰색의 바닥 면만 있으면 주행할 수 있는 시스템으로써 로봇의 바닥 면에 있는 적외선 센서가 바닥의 검정 라인을 인식하면 앞면에 있는 LED를 제어해서 검출된 쪽을 발광시켜 동시에 2개의 스테핑모터를 필요한 속도로 구동 제어 함으로써 검은색 라인을 추종하도록 설계됩니다.

라인트레이서란 흰색바탕에 검은 선 혹은 검은 색 바탕에 흰색 선을 따라가는 장치입니다. 앞부분에 적외선 센서를 2-8정도 사용하는데 우리조의 경우는 7개의 센서를 사용할 것입니다. 이 센서로 라인을 인식하여 그대로 따라가게 되는데 이 모든 동작을 제어/통제하는 중앙처리장치로 ATMEGA128칩을 사용하겠습니다. 전체적으로 4파트로 나눌 수 있는데 첫 번째로 메인보드부, 센서부, 모터부, 전원부로 나누었습니다. 각 부분별 특징을 다음과 같이 나누어 보았습니다.

센서부의 간단한 원리로는 발광부에서 적외선을 발산하는데 수광부에서 반사된 적외선의 양에 따라 아날로그 전압을 출력하게 됩니다. 이 아날로그 신호를 전압 비교기(LM324)에서 디지털 신호로 바꾸어 MCU에서 이를 인식하여 오른쪽으로 갈지 왼쪽으로 갈지 판단하게 됩니다.

※ 라인 마우스의 중앙에 검정색 라인인 경우
수광센서 (Q1, Q2, Q3)에서 얻어진 데이터값은 H, L, H 신호를 나타낼 것입니다. 그러나 쉽게 생각하기 위해서 검정색 라인이 검출된 것을 H신호라고 하면 생각하기가 편하기 때문에 얻어진 실제 신호를 반드시켜서 생각해 보면 L, H, L(010)신호가 주어질 것입니다. 그리고 검출된 검정 신호선을 1(‘H’)신호라고 하면 우측과 좌측에 있는 DC 모터를 똑같은 속도로 회전시키면 라인 마우스는 일직선의 검정 라인을 따라서 주행해 가게 되는 것입니다.

※ 좌측 바퀴쪽에 검정색 라인이 놓여 있는 경우
좌측 바퀴쪽에 검정색 라인이 놓여 있는 경우를 생각해 봅시다. 적외선 센서 Q1, Q2, Q3에서 얻어지는 실제 데이터값은 H, H, L 신호가 얻어지나 이 또한 쉽게 생각하기 위해서 반전을 수행하면 L, L, H(001)신호의 데이터값을 얻게 되고 Q3에 라인이 있다는 것을 알 수 있을 것입니다. 그러므로 좌측 바퀴의 회전은 줄이고 우측 바퀴의 회전수를 높여주면 좌측으로 회전할 것입니다. 좌측으로 비스듬히 진행하다가 검정색 라인이 중앙에 오게 되면 첫 번째 경우와 같은 자세가되어 양쪽의 바퀴를 같은 회전수로 회전시켜 똑바로 진행하게 되는 것입니다. 또한 우측 바퀴쪽에 검정색 라인이 놓여 있는 경우는 이와 반대의 원리로 제어하게 함으로써 항상 검정 라인을 따라가게 되는 것입니다.

참고자료

· 없음