아두이노로 라인트레이서 제어하기(정리)

1. 핀 정보

각각 어느 기능에 어떠한 핀이 사용되었는지에 대한 정보입니다.

2. 주행 보드 만들기

준비물 : 흰색 보드(우드락, 하드보드지,포멕스 등), 검은색 절연 테이프

      우드락                                                        검은색 절연테이프

위 사진과 같이 절연테이프를 이용해 타원형 모양으 트랙을 보드 위에 제작하였습니다.

3. 스케치 및 설명

const int led_pin[6] = {4,7,8,11,12,13}; //전면 LED 핀번호 const int sensor_pin[6] = {A0,A1,A2,A3,A4,A5}; //적외선 센서 핀번호 const int ir_led = 10; //적외선 LED 핀번호 const int LMOTOR = 5; //왼쪽 모터 핀번호 const int RMOTOR = 6; //오른쪽 모터 핀번호 const int sensorRef[6]={ //라인 검출 기준값 600,600,600,600,600,600 }; int sensorValue[6]; //적외선 센서값을 저장할 변수 void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(LMOTOR,OUTPUT); //LEFT MOTOR핀 출력으로 설정 pinMode(RMOTOR,OUTPUT); //RIGHT MOTOR핀 출력으로 설정 pinMode(ir_led , OUTPUT); //적외선 LED핀 출력으로 설정 for(int i=0 ; i<6 ; i++) pinMode(led_pin[i],OUTPUT); //전면 LED핀 출력으로 설정 analogWrite(LMOTOR,0); //LMOTOR 정지 analogWrite(RMOTOR,0); //RMOTOR 정지 delay(1000); // 1초 정지 } void loop() { // 센싱 시작 digitalWrite(ir_led,HIGH); //적외선 LED 켜기 delay(1); //1ms 지연 for(int i=0 ; i<6 ; i++) { sensorValue[i] = analogRead(sensor_pin[i]); //적외선 센서값을 sensorValue 변수에 저장 } digitalWrite(10,LOW); //적외선 LED 끄기 // 센싱 끝 for(int i=0 ; i<6 ; i++) { Serial.print(sensorValue[i]); //센서값 시리얼 모니터로 출력 Serial.print(" "); } Serial.println(""); for(int i=0 ; i<6 ; i++) { if(sensorValue[i] < sensorRef[i]) digitalWrite(led_pin[5-i],HIGH); //라인이 감지되면 전면 LED 켜기 else digitalWrite(led_pin[5-i],LOW); //라인이 감지되지 않으면 전면 LED 끄기 } // 알고리즘 시작 if((sensorValue[2] < sensorRef[2]) && (sensorValue[3] < sensorRef[3])) //중간 2개의 센서에 라인이 감지된 경우(A2 A3) { analogWrite(LMOTOR,120); analogWrite(RMOTOR,120); } else if(sensorValue[0] < sensorRef[0]) // 맨 오른쪽 센서(A0)에 라인이 감지된 경우 { analogWrite(LMOTOR,20); analogWrite(RMOTOR,120); } else if(sensorValue[5] < sensorRef[5]) // 맨 왼쪽 센서(A5)에 라인이 감지된 경우 { analogWrite(LMOTOR,120); analogWrite(RMOTOR,20); } else if(sensorValue[1] < sensorRef[1]) // 오른쪽에서 두 번째 센서(A1)에 라인이 감지된 경우 { analogWrite(LMOTOR,50); analogWrite(RMOTOR,110); } else if(sensorValue[4] < sensorRef[4]) // 왼쪽에서 두 번째 센서(A4)에 라인이 감지된 경우 { analogWrite(LMOTOR,110); analogWrite(RMOTOR,50); } else if(sensorValue[2] < sensorRef[2]) // 오른쪽에서 세 번째 센서(A3)에 라인이 감지된 경우 { analogWrite(LMOTOR,60); analogWrite(RMOTOR,100); } else if(sensorValue[3] < sensorRef[3]) // 왼쪽에서 세 번째 센서(A2)에 라인이 감지된 경우 { analogWrite(LMOTOR,100); analogWrite(RMOTOR,60); } else // 라인이 감지가 되지 않는다면 멈춤 { analogWrite(LMOTOR,0); analogWrite(RMOTOR,0); } //알고리즘 끝 delay(30); }

최종 라인트레이서 구동 소스입니다.

라인트레이서에 쓰이는 기본 변수들입니다.

기본적인 Pin Mode 설정 및 초기 모터 속도 설정 부분입니다.

가장 중요한 부분 중 하나인 센서 부분입니다.

라인트레이서에서는 라인 검출에 적외선센서 수광부와 발광부가 사용됩니다.

여기서 발광부는 센서 사용시 항상 전원을 인가해 켜놓습니다.

이 후 발광부에서 쏜 빛이 트랙에서 반사되어 돌아오는 값을 수광부에서 받아들이게 됩니다.

반사되어 돌아오는 값의 세기에 따라 흰색 부분과 검은색 라인을 구분하게 됩니다.

위 소스는 모터 제어 알고리즘 소스입니다.

본 라인트레이서에는 총 6개의 적외선 센서를 이용해 트랙의 검은색 라인이 어디에 위치해있는지 파악을 해 그에 맞게 모터를 제어하게 됩니다.

만약 검은색 라인이 가운데 센서에 감지된다면 양쪽 모터 속도를 맞춰 직진을 하게 되고, 커브로 인해 검은색 라인이 오른쪽이나 왼쪽에서 감지가 된다면 양쪽 모터 속도를 조절해 커브를 돌 수 있게 해주는 알고리즘입니다.

4. 결과(주행 영상)