Çizgi İzleyen Robot Projesi | Çiğdem Gül Aslan

Proje Özeti

Ne geliştirilecek?

İki IR sensöründen alınan siyah/beyaz zemin bilgisini motor hareketlerine dönüştüren orta seviye robotik uygulama.

Amaç

Neden uygulanmalı?

Sensör verisi, karar algoritması ve motor kontrolünün bir test döngüsünde birlikte çalışmasını gözlemlemek.

Problem / İhtiyaç

Çözüm hangi ihtiyaçtan doğuyor?

Sensör verisi, karar algoritması ve motor kontrolünün bir test döngüsünde birlikte çalışmasını gözlemlemek.

Öğrenme Kazanımları

Yansıma farkını açıklar.
İki sensörlü karar tablosu kurar.
Motor hızlarını kontrol eder.
Sensör yüksekliği ve eşik kalibrasyonu yapar.
Test verisiyle davranışı iyileştirir.

Sınıfta Uygulama

Hedef Kitle: Temel Arduino deneyimi olan orta seviye lise öğrencileri
Önerilen Süre: 4–6 ders saati
Çalışma Biçimi: 2–4 kişilik grup
Öğretmen Hazırlığı: Motor yönlerini kontrol etmek, güvenli batarya kullanımını açıklamak ve kalibrasyon parkuru hazırlamak.

Derse Giriş Etkinliği

Öğrencilerden “Çizgi İzleyen Robot hangi gerçek ihtiyaca cevap verebilir?” sorusuna kodu görmeden çözüm adımları önermeleri istenir.

30 dk: Sistem/güvenlik
45 dk: Kurulum
40 dk: Motor
35 dk: Kalibrasyon
45 dk: Algoritma
30 dk: Test

Ön Koşullar

Arduino dijital giriş/çıkış
Temel devre
Basit if/else

Kullanılacak Araçlar ve Teknolojiler

Arduino
IR Sensör
Motor Sürücü
DC Motor
C/C++

Gerekli Malzemeler

Arduino kart
2 IR sensörü
Çift motor sürücü
2 DC motor
Şase
Uygun batarya
Jumper kablolar

Uygulama Aşamaları

Şase ve sensörleri sabitle.
Motor sürücüyü bağla.
Siyah/beyaz okumalarını test et.
İleri, sol, sağ ve dur hareketlerini dene.
Algoritmayı yükle.
Yükseklik, hız ve çizgiyi kalibre et.

Örnek Kod veya Teknik İçerik

İki sensörlü kontrol

İki sensör zemini görüyorsa ileri gidilir. Biri çizgiyi algıladığında motor hızlarıyla yön düzeltilir. İkisi de çizgiyi kaybederse robot durur.

Basit Arduino kodu

Motor sürücü pinleri modele göre değişir; yön pinleri kullanılan sürücüye göre eklenmelidir.

cpp

// L298N örneği: başka motor sürücülerde pin ve lojik değişebilir.
const int solSensor = 2, sagSensor = 3;
const int ena = 5, in1 = 7, in2 = 8;
const int enb = 6, in3 = 9, in4 = 10;
void setup() {
  pinMode(solSensor, INPUT); pinMode(sagSensor, INPUT);
  pinMode(ena, OUTPUT); pinMode(in1, OUTPUT); pinMode(in2, OUTPUT);
  pinMode(enb, OUTPUT); pinMode(in3, OUTPUT); pinMode(in4, OUTPUT);
}
void motorlar(int solHiz, int sagHiz) {
  digitalWrite(in1, solHiz > 0); digitalWrite(in2, LOW);
  digitalWrite(in3, sagHiz > 0); digitalWrite(in4, LOW);
  analogWrite(ena, constrain(solHiz, 0, 255));
  analogWrite(enb, constrain(sagHiz, 0, 255));
}
void loop() {
  bool sol = digitalRead(solSensor), sag = digitalRead(sagSensor);
  if (!sol && !sag) motorlar(150, 150);
  else if (sol && !sag) motorlar(70, 160);
  else if (!sol && sag) motorlar(160, 70);
  else motorlar(0, 0);
}

Kalibrasyon

Sensörleri eşit yükseklikte tutun. Siyah/beyaz okumalarını karşılaştırıp modül eşiğini küçük adımlarla ayarlayın.

Öğrenci Görevi

Uygula ve geliştir

Farklı çizgi kalınlıklarında sensör yüksekliği, motor hızı ve eşik ayarlarını bir test tablosuyla karşılaştır.

Beklenen Sonuç

Başarı nasıl görünecek?

Öğrenci, “Farklı çizgi kalınlıklarında sensör yüksekliği, motor hızı ve eşik ayarlarını bir test tablosuyla karşılaştır.” görevini tamamlayan çalışan bir ürün sunar; sonucunu test senaryoları, gözlemler ve teknik kararlarını açıklayan kısa bir değerlendirmeyle kanıtlar.

Değerlendirme Ölçütleri

Toplam: 100 puan

Ölçüt	Puan
Mekanik/elektriksel kurulum	20
Kontrol algoritması	20
Kalibrasyon ve test	25
Kod kalitesi	15
Problem çözme ve sunum	20

Geliştirme Fikirleri

PWM hız kontrolü
Daha fazla sensör
PID araştırması
Pil izleme
Parkur optimizasyonu

Test Senaryoları

İleri, sol, sağ ve dur hareketlerini dene. adımını beklenen ve sınır bir değerle doğrula.
Algoritmayı yükle. adımını beklenen ve sınır bir değerle doğrula.
Yükseklik, hız ve çizgiyi kalibre et. adımını beklenen ve sınır bir değerle doğrula.

Sık Karşılaşılan Hatalar

Sensör yüksekliği
Ters motor yönü
Yetersiz batarya
Yanlış eşik
Uygunsuz çizgi kalınlığı

Hata Ayıklama Önerileri

Sensör yüksekliği: İlgili bağlantı veya girdiyi tek başına test et, sonucu kaydet ve yalnız bir değişkeni değiştir.
Ters motor yönü: İlgili bağlantı veya girdiyi tek başına test et, sonucu kaydet ve yalnız bir değişkeni değiştir.
Yetersiz batarya: İlgili bağlantı veya girdiyi tek başına test et, sonucu kaydet ve yalnız bir değişkeni değiştir.
Yanlış eşik: İlgili bağlantı veya girdiyi tek başına test et, sonucu kaydet ve yalnız bir değişkeni değiştir.
Uygunsuz çizgi kalınlığı: İlgili bağlantı veya girdiyi tek başına test et, sonucu kaydet ve yalnız bir değişkeni değiştir.

Güvenlik Notları

Motorları önce tekerlekler havadayken test edin.
Beslemeyi sürücü özelliklerine göre planlayın.
PID'yi temel algoritmadan sonra ele alın.

Öğretmen Notları

Motorları önce tekerlekler havadayken test edin.
Beslemeyi sürücü özelliklerine göre planlayın.
PID'yi temel algoritmadan sonra ele alın.

Öğrenci Öz Değerlendirme Soruları

Çözümümün doğru çalıştığını hangi testlerle gösterdim?
Karşılaştığım en önemli hata neydi ve nasıl çözdüm?
Projeyi yeniden yapsam hangi kararı değiştirirdim?

Sonraki Öğrenme Önerisi

Buradan sonra ne öğrenilebilir?

Çizgi İzleyen Robot çalışmasını fonksiyonlar, daha kapsamlı test senaryoları ve kullanıcı geri bildirimiyle geliştirmeyi dene.

Ders Paketi

Materyaller

Henüz üretilmemiş dosyalar için indirme bağlantısı sunulmuyor. Güncel durum:

Öğretmen Kılavuzu — Hazırlanıyor
Öğrenci Çalışma Kâğıdı — Hazırlanıyor
Kaynak Kod — Sayfa içinde mevcut
Değerlendirme Rubriği — Sayfa içinde mevcut

Öğrenmeye Devam Et

Benzer Projeler

Tüm Projelere Dön İçerik Önerisi Paylaş

Çizgi İzleyen Robot