Çizgi izleyen robotlar robotikle ilgilenmeye baslayanlarin ilk deneyimleri olmustur.Bizde ilk projemiz olarak Çizgi izleyen robot'dan basliyoruz.Daha öncede bahsettigimiz gibi bir tasarim yaparken düsünülen projenin en basit kismindan baslamak gerekir.Ilk önce devrenin algoritmasi çikartilmali ve ne is yapacagi belirlenmelidir.Daha sonrada hangi elemanlarin hangi mikroislemci tarafindan kontrol edilecegini çikartip devre kismina geçilmelidir.Ve sonrasinda yazilim..

Devrenin çalismasi :
Devrenin calismasi sensörler cizgiyi (yaydigi isik dalgalarini) algiladiklari zaman cikisa 1 (high) ifadesini verirler.
Algilamaz ise cikista 0 (low) ifadesi görülür. Sensör cikislarina 74hc14 ( schmitt tiriger )entegresi kullanilmistir.Bunun kullanmim
sebebi noise i ( beyaz cizgilerin zamanla girilestikden sonra sensörün algilamasini) engellemektir.Schimit tiriger entegre çikisi yeterli olmaz ise transistör ile pic e sürülebilir.

Malzeme Listesi :
1 adet pic16F84A mikroislemci
1 adet L293D motor sürücü entegresi
1 adet 74hc14 schimit tiriger entegresi
3 adet CNY 70 sensör
2 adet DC motor
1 adet 4 mHz kiristal osilatör
3 adet 390 ohm direnç (R1,R2,R3)
3 adet 27k ohm direnç (R4,R5,R6)
2 adet 22p F kondansatör (C1,C2)

Sensörler :

Devrede sensör kisminda cny 70 sensörü kulanilmistir. Bu sensörün kullanim amaci robotun çizgiyi algiladiginda pic e sinyal göndermesidir.Çalisma prensibi su sekildedir ;

Sensörün içerisinde sekil 1 de görüldügü gibi bir IR ( infrared led ) ve foto transistör bulunmaktadir. Bu iki eleman birbirinden elektriksel olarak yalitilmistir.IR led in gönderdigi isik yüzeye çarparak fototransistör tarafindan algilanir.Yüzey beyaz ise çikis 0 siyah ise 1 olur .Yani sensör de isik iletimi beyaz yüzeyde gerçeklesir.Sekil 2 de de sensörün devre şeması görülmektedir.Tabiki bu demek degildir ki tasarladigimiz robot sadece beyaz çizgiyi izleyecek .. Eger siyah yüzeyi izlemesini istiyorsaniz sensör çikislarina içerisinde degil kapisi bulunan (74hc14) yani tersleyici bulunan bir eleman baglarsaniz , sensörler beyaz çizgiyi algiladiginda çikisa 1 verirler tersleyici entegre çikisi da 0 olur böylece siyah çizgide iz sürmesi de saglanabilir.

                                             Sekil 1

                                             Sekil 2

Mikroislemci :

Kontrol kartinda kullandigimiz mikroislemci Pic16f84 dür.Bu mikroislemcinin 18 adet bacagi bulunmaktadir.Bu bacaklardan 13 ü i/o (giris /çikis) 1 tanesi MCLR ( reset ) 2 tanesi ( besleme ) 2 tanesi OSC ( osilatöre ) baglanan pindir.Bu mikroislemciyi kullanmamizin sebebi kolay bulunabilmesi ve bazi mikroislemciler gibi extra yazilim gerektirmemesidir.Sekil 3 de pic16f84 mikroislemcisinin bacak baglantilari gösterilmistir.

                                  Sekil 3

Schimit Triger :

74hc14 schimit tiriger entegresinin görevi girisine uygulanan lojik ifadeyi çikisindan tersleyerek elde etmemizi saglar. Iç yapisinda 6 adet degil ( tersleyici ) kapisi bulunur.sekil 4 de iç yapisi görülmektedir.Robotta bu entegreyi kullanmamizin sebebi beyaz çizgiyi izleyeceginden ve cny 70 de beyaz çizgiyi algiladiginda çikisa 0 verecek fakat programlama sirasinda karisiklik yaratma ihtimali var yani programlama yaparken 1 leri aktif durum düsünürüz bunda ise 0 lar i düsünmemiz gerekir ..Cny70 çikisini schimit tiriger entegresinden pic e sürersek çikis 1 olacaktir.Kullanmamizi gerektiren 2. sebep ise beyaz çizgilerin zamanla asinarak grilesmesi robotun algoritmasini yaniltabilir (noise) , asil kullanim sebebi budur .

                           Sekil 4

L293 D Motor Sürücü Entegre :

L293 D entegresi nin kullanim sebebi motorlar bazen yüksek akim çekebilirler ve bu durumda kontrol kartinin yanmasina sebep olabilir , o yüzden bir sürücü entegre kullanilmasi daha iyi olur. L293D entegresinin 4 giris (in) 4 çikis (out) 4 sasi (toprak) 3 besleme (vcc) 1 de motora uygulanacak besleme pinleri bulunmaktadir.Bu sürücü entegre ile 2 motor birbirinden bagimsiz olarak kontrol edilebilir.Sekil 5 de bacak bagantilari görülmektedir.

                                                            Sekil 5

Motorlar :

Devrede 9 – 12 v gerilim araliginda çalisabilen dc motorlar tercih edilmistir.Çift yönlü kontrol saglanabilir.Redüktörlü motor yada disli sistem kullanilirsa güç artacaktir.O yüzden ben yaklasık 200 rpm redüktörlü motor tercih ettim şuan hız yeterli olmayabilir fakat şasi ağır olduğundan dolayı kullanabileceğim max. değer buydu :/

Mekanik Aksam :

Robotun mekaniginde kontrol karti düz bir sunta yada sert bir plastik üzerine yerlestirilebilir.Mekanik aksamda en çok dikkat edilmesi gereken nokta sensörlerin dogru yerlestirilmis olmasi ve motorlarin iyi sabitlenmesidir , aksi taktirde robot hiç beklenmeyen çalisma durumu sergileyebilir .Tekerlekler genel olarak kauçuk yada plastik kullanilir , bulunabilir ise eger kauçuk teker daha çok tercih edilir normalde oyuncak bir arabayi parçalayarakda birçok mazemesinden yararlanilabilir disli , motor , teker gibi ...Arka kisimda 2 motora bagli tekerlek ve ön ksimda da bagimsiz hareket edebilen yani arkadaki motorlarin dönüs durumlarina göre yön degistirebilen tekerlek kullanilmalidir bu durumda da en uygun sarhos teker kullanimidir.Robotun mekanik ve elektronik aksami bitirildikten sonra üzerinde programsal ve elektroniksel gelistirmeler ve farkli degisiklikler yapilabilir.

Programsal Kısım :

Robotun Algoritmasi :

Bir robot un algoritmasi yapacagi ise yönelik belirlenir. Algoritma ; robotun islem yaparken izledigi mantiksal yol dur. Çizgi izleyen robotta ise algoritma çikarilirken CNY çikislari ile motorlarin kontrolünü saglayacak bir program yazilmasi gerekir.Yani CNY lerin çikisa verdigi mantiksal ifadeler pic de degerlendirilip motorlarin kontorlünün saglayacak bir program yazacagiz.CNY ler beyaz çizgi okuyor ise 1 siyah çizgi okuyor ise 0 bilgisi verilir , ve CNY lerin verdigi çikisara göre motorlar çalisir ...
Sadece sag CNY high (1) orta ve sol CNY low (o) ise robot çizginin sol tarafinda kalmis ve sag tarafa dönmelidir.Sol CNY high (1) orta ve sag CNY low (0) ise robot çizginin sag tarafinda kalmistir ve sola dönmelidir.Bu durumlar düsünülerek bir algoritma hazirlanmalidir...

PBASIC Dilinde Program :

' www.electrobotic.oRg
trisb=%00000111
portb=0

while(1)
'1
if portb.0=1 and portb.1=1 and portb.2=1 then
portb=0
portb.4=1
portb.5=1
endif

'2
if portb.0=1 and portb.1=1 and portb.2=0 then
portb=0
portb.4=0
portb.5=1
endif

'3
if portb.0=1 and portb.1=0 and portb.2=1 then
portb=0
portb.4=0
portb.5=0
endif

'4
if portb.0=1 and portb.1=0 and portb.2=0 then
portb=0
portb.4=0
portb.5=1
endif

'5
if portb.0=0 and portb.1=1 and portb.2=1 then
portb=0
portb.4=1
portb.5=0
endif

'6
if portb.0=0 and portb.1=1 and portb.2=0 then
portb=0
portb.4=1
portb.5=1
endif

'7
if portb.0=0 and portb.1=0 and portb.2=1 then
portb=0
portb.4=1
portb.5=0
endif

'8
if portb.0=0 and portb.1=0 and portb.2=0 then
portb=0
portb.4=0
portb.5=0
endif

wend

e.force'un resimleri ;