Componenten
Motoren en wielen:
Allereerst gaan we zoeken naar welke
motoren we willen gebruiken. Voor onze lijnvolger hebben we twee motoren nodig.
We hebben gekozen voor twee Pololu motoren met een tandwielverhouding van 75:1.
Daarbij horend ook wielen van Pololu ( 32 x 7mm ) omdat deze rechtstreeks op de
assen passen.
De specificaties zijn hier terug te vinden
:
Welke snelheid zou onze lijnvolger in
theorie moeten behalen?
Omtrek van ons wiel = π * 32mm = 100,48mm
Toeren per omzetten naar toeren per seconde
= 400 / 60 = 6,66 tr/s
Snelheid = omtrek * toeren per seconde =
0,10048 * 6,66 = 0,669 m/s
Deze snelheid gaan we helaas nooit bereiken
door verschillende factoren zoals : gewicht van het wagentje, PID regeling,…
Voeding :
Als voeding hebben we gekozen voor 6AA wegwerp batterijen.
Deze hebben een hogere spanning dan herlaadbare batterijen en hebben een
voldoende hoge capaciteit van 2400mAh. Onze motoren zijn de grootste
verbruikers met 120mA en een stall stroom van 1600mA. Die stall stroom komt
maar kortstondig voor waardoor we met deze batterijen zeker gaan toekomen.
Spanningsregelaar :
Als spanningsregelaar hebben we gekozen voor de REG1117.
Deze gaat onze batterij spanning van max 9V gaan omzetten 5V DC.
In ons schema ga je zien dat wij 2 regelaars gebruikt hebben
om de belasting ervan te delen. Dit is in principe niet nodig maar zo hoeft er
geen koelvin aan te pas te komen.
Motorsturing H-Brug :
Als H-brug hebben wij gekozen voor de L298P. Deze H-brug kan tot 4 A aan (2A per kanaal) en dit volstaat voor onze motoren.
Bluethooth :
Met deze module is het de bedoeling dat je een draadloze seriële verbinding maakt. Hiermee kunnen we tijdens dat de lijnvolger aan het rijden is de PID waarden aanpassen, snelheden aanpassen en er dus mee communiceren. Dit zal veel tijd besparen.
Microcontroller :
Als microcontroller hebben we dezelfde gekozen als er in de Arduino Leonardo zit. Deze heeft een voeding nodig van 2,7V tot 5,5V. Met de 5V van de regelaars zitten we dus goed.
Kristal :
De keuze van het kristal hangt samen met je microcontroller. Onze ATMEGA32U4 kan bij een spanning vanaf 4,5V op een frequentie werken van max 16MHz. Vandaar dus onze keuze voor het 16MHz 49USMX kristal.
Sensoren :
Voor de sensoren hebben wij gekozen voor de TCRT5000 welke
een true hole component is. De reden waarom we geen SMD sensoren genomen hebben
is omdat deze hun afstand voor het detecteren van wit of zwart slecht 2-4mm
maximum was. Bij een blad papier waar een kreukje inzit of niet volledig effen
is zou dit problemen kunnen geven bij het detecteren. Vandaar dat wij voor deze
TCRT5000 gekozen hebben omdat deze tot 15mm kan detecteren en we dus verder van
de grond kunnen gaan.
Deze sensor is ontworpen om de afstand tot een object met
behulp van infrarode lichtgolven te bepalen. Ook kan het verschil tussen zwart
en wit op basis van het contrast van een voorwerp en zijn reflecterende
eigenschappen detecteren.
De sensor bestaat uit 2 delen, een fototransistor en een
IR-lichtbron. Deze moeten allebei aangesloten worden op een voeding van 5V. Wat
ook weer goed uitkomt voor onze spanningsregelaar. Aan de collector van de
fototransistor wordt een weerstand van 4K7 gehangen. Deze weerstand zorgt er
voor dat we een grotere resolutie kunnen gebruiken, dus een hogere spanning.
Bij andere weerstandswaarden zou het verschil tussen zwart en wit kleiner zijn
en het voor het karretje moeilijker zijn om de zwarte lijn te volgen.
Schottky dioden :
De reden waarom we schottky dioden i.p.v. gewone dioden
gebruiken is omdat deze sneller schakelen. Verder worden de schottky dioden ook
hier gebruikt om de tegen emk van de motoren weg te werken omdat deze groot
kunnen zijn.
Geen opmerkingen:
Een reactie posten