今天我們將使用AVR 單片機構建一個線跟隨機器人。

　　大多數紅外傳感器用于檢測線路。紅外傳感器擅長檢測白色或黑色表面。盡管您可以使用其他能夠檢測所有顏色的復雜傳感器，并且可以制造出可以遵循所有顏色線的機器人。即使通過改變角度改變路徑并保持跟隨線，機器人也應該能夠檢測到線。此外，它應該在停止區進入線路的任何地方停止。

　　線跟隨機器人現在廣泛用于制造業、醫療、家庭應用和貨物倉庫。機器人不僅限于這些應用，還可以在未來的許多應用中擴展其應用。

　　線跟隨機器人的概念

　　紅外傳感器是該項目的關鍵參與者。紅外傳感器放置在機器人的前面，以跟蹤繪制的黑線和表面。機器人放置在生產線之間，在紅外傳感器的幫助下，機器人跟蹤生產線。紅外傳感器將讀數反饋給微控制器，在紅外讀數的幫助下，微控制器向左側或右側移動電機，并再次將機器人帶到路徑上。

　　Line Follower Robot 能夠在 IR 傳感器的幫助下跟蹤線路。該傳感器具有紅外發射器和紅外接收器。IR 發射器（IR LED）發射光，接收器（光電二極管）等待發射的光返回。IR 光只有在被表面反射時才會返回。然而，所有表面都不會反射紅外光，只有白色表面可以完全反射它們，黑色表面將完全觀察它們，如下圖所示。

　　現在我們將使用 兩個 IR 傳感器 來檢查機器人是否在軌道上，并使用兩個電機來糾正機器人是否移出軌道。這些電機需要大電流并且應該是雙向的；因此我們使用像 L293D 這樣的電機驅動模塊。我們還需要一個像 ATmega16這樣的微控制器 來根據來自 IR 傳感器的值來指示電機。其簡化框圖如下所示。

　　這兩個 IR 傳感器將放置在線路的任一側。如果沒有傳感器檢測到黑線，則 AVR 微控制器會指示電機向前移動，如下所示

　　如果左傳感器出現在黑線上，則微控制器通過單獨旋轉右輪來指示機器人左轉。

　　如果右傳感器出現在黑線上，則微控制器通過單獨旋轉左輪來指示機器人右轉。

　　如果兩個傳感器都在黑線上，機器人停止。

　　這樣，機器人將能夠在不超出軌道的情況下跟隨線路。現在讓我們看看電路和代碼的樣子。

　　所需組件

　　直流齒輪馬達（2臺）

　　紅外傳感器模塊（2個）

　　L293D 模塊

　　無線電源（例如電池、移動電源）

　　機器人躺椅

　　Atmega16微控制器IC

　　16Mhz 晶體振蕩器

　　兩個 100nF 電容器

　　兩個 22pF 電容器

　　按鈕

　　跳線

　　面包板

　　USBASP v2.0（Atmega16編程）

　　電路原理圖

　　如下圖所示連接所有組件

　　為線跟隨機器人編程 Atmega16

　　這里 Atmega16 使用 USBASP 和 Atmel Studio7.0 進行編程。如果您不知道如何使用 USBASP 對 Atmega16 進行編程，請訪問鏈接。完整的程序在項目結束時給出，只需使用 JTAG 編程器和 Atmel Studio 7.0 上傳 Atmega16 中的程序，如上一教程所述。

　　我們試圖使代碼盡可能簡短。所以我們在這段代碼中使用了宏和特殊功能寄存器。

　　if （bit_is_clear（ PINA ， leftSen ））{ // 檢查左傳感器是否關閉

　　該語句檢查連接左側傳感器的 PA0 是低電平還是高電平。

　　我們遵循四個條件來讀取槽式紅外傳感器。紅外傳感器根據它們在機器人正面的位置命名。左紅外是左傳感器，右紅外是右傳感器。以下條件將決定機器人的運動。

　　我們根據上述條件編寫了代碼。唯一的變化是我們只使用 L293D 的兩個輸入引腳來驅動兩個電機。

/* 使用 Atmega16 的線跟隨機器人

電路文摘（www.circuitdigest.com）*/



#include

#define leftSen PA0 //在 PA0 處連接左側傳感器

#define rightSen PA1 //在 PA1 處連接右傳感器



詮釋主要（無效）

{

DDRA=0xFC；// 使 PA0,PA1 作為兩個傳感器的輸入 0x0b11111100

DDRC=0xFF；// 使端口作為輸出連接電機引腳



而（1）

{

PINA=0x03；//初始化PA0和PA1

if(bit_is_clear(PINA,leftSen)){ // 檢查左傳感器是否關閉



if(bit_is_clear(PINA,rightSen)) { // 檢查右傳感器是否關閉

端口C=0b00000000；// 如果兩個傳感器都為零

} // 然后停止機器人

別的{

PORTC=0b00000001；// 如果右為ON，則向左走

}

}



else // 檢查左傳感器是否打開

{

if(bit_is_clear(PINA,rightSen)) { // 檢查右傳感器是否關閉

PORTC=0b00000010；// 這意味著左傳感器打開

} // 所以向右走

別的{

端口C=0b00000011；// 如果兩個傳感器都打開

} // 然后繼續移動機器人

}

}

}