Электроника

11-11-2013, 18:51
Просмотров: 1248
Робот управляется микроконтроллером PIC16F690. При небольших изменениях в программах можно воспользоваться и некоторыми другими типами PIC. Система питается от четырех металлогидридных литиевых элементов AAA или АА. Они дают выходное напряжение 4,8 В (до 5,2 В, когда только что заряженные), которое лежит в диапазоне допустимого напряжения питания для микроконтроллеров PIC (до 5,5 В).
Электроника

Система реализована на трех печатных платах: контроллера (для PIC), управления двигателем и коммутационной. Используются также несколько внешних компонентов: батареи, светодиоды и фоторезисторы.
Для того чтобы сэкономить пространство и сделать робот компактным и проворным, мы использовали одножильный монтажный провод с ПВХ изоляцией. Оголенные концы проводов вставлялись в отверстия полосах плат. Провод, который продают как монтажный или телефонной, иногда немного толстоват для того, чтобы войти в такие отверстия, учтите это при покупке провода.

Плата контроллера
Придерживаясь идеи маленьких компактных модулей, плата контроллера была спроектирована в минимальном варианте.
По сути, это - гнездо под микросхему с 20 выводами с перфорированными полосками для организации соединений.

Плата управления двигателем
Эта плата содержит Н-образный мост для управления направлением вращения вала двигателя.
Она монтируется на крышке возле узла, состоящего из двигателя и коробки передач.
Для подключения к этой плате используется тот же метод, что и в случае с платой контроллера: вставка в отверстия оголенных концов проводов. Альтернативно, провода можно припаять прямо к выводам или отдельным гнездам. Детали подключения описаны далее.

Коммутационная плата
Так называется плата, связывающая микроконтроллер PIC с датчиками и исполнительными механизмами, отличными от двигателя.
Внутри робота достаточно места для размещения еще одной платы этого типа на случай расширения системы.
Принципиальная схема.
Ток для светодиодов можно обеспечить непосредственно с выхода микроконтроллера PIC, однако в этом случае его сила не должна предать 20 мА. Данный проект использует яркие светодиоды освещения, необходимого светочувствительным датчикам. Эти светодиоды требуют до 70 мА каждый, поэтому переключать с помощью транзисторных ключей. В опытном D1 и D2 были белыми и выдавали 18 кд.
Боковой был синим и выдавал 10 кд.
Зуммер - полумеханический с потреблением тока 40 мА, а значит, Для него также необходим транзисторный ключ.
Транзисторы ВС337 рассчитаны на ток 800 мА, что Намного больше, чем рекомендуемые токи светодиодов. Вместо них подойдут почти любые n-p-n-транзисторы (например, ВС548), если только Не требуется включить параллельно несколько светодиодов с пиковым током 100 мА и более.
Распределение выводов для ВС548 совпадает с распределением для ВС337, так что для обоих типов транзисторов раз. водка платы одинакова.
Номиналы резисторов R6 и R7 зависят от сопротивлений фоторезисторов LDR1 и LDR2 и должны быть примерно равны сопротивлению фоторезистора в условиях освещенности, при которых, как предполагается, будет работать робот. Выходной сигнал датчика при этом будет варьироваться в диапазоне, отцентрированном относительно половины напряжения питания.

Монтаж плат и внешних элементов
Каждая из трех плат монтируется двумя болтами МЗ. Точное размещение зависит от размера и формы коробки.
Не забудьте ориентировать плату
контроллера таким образом, чтобы было удобно снимать и заменять микроконтроллер PIC при отладке программ.
Убедитесь, что двигатель и другие элементы на крышке не касаются плат, когда крышка находится на коробке.
Оставьте достаточно места для соединительных проводов.
Просверлите в коробке отверстия диаметром 3 мм для установки болтов, удерживающих платы. Еще одно отверстие просверлите в нижней части коробки для выключателя питания.
Два передних светодиода (D1 и D2) вставляются в отверстия диаметром 5 мм в передней стенке коробки, просверленные примерно на половине высоты стенки. При сверлении этих отверстий немного наклоните сверло, чтобы "лучи" от светодиодов сходились, формируя одно световое пятно на объектах, расположенных приблизительно на расстоянии 100 мм перед роботом. Просверлите одно отверстие диаметром 5 мм для светодиода D3 с левой стороны робота.
Для обеспечения направленной чувствительности фоторезисторы вставляются в отрезки пластиковых трубок длиной 10 мм подходящего диаметра.
Для каждой такой трубки сверлится отверстие соответствующего размера. Фоторезистор LDR1 ориентирован вперед и находится посередине между светодиодами D1 и D2. Фоторезистор LDR2 направлен влево и расположен возле светодиода D3.
Электроника

Внеплатные соединения
Платы связаны между собой одножильными монтажными проводами в ПВХ изоляции. Изоляция удаляется с концов каждого провода примерно на 5 мм. Необходимые соединения. Нарезайте провода настолько коротко, насколько это возможно.
Положительная шина питания также идет на внеплатные светодиоды и фоторезисторы. Для аккуратности монтажа эту линию, а также провода, идущие от компонентов, лучше всего собрать в один жгут.
Положительная линия как сплошная линия. Это провод без изоляции, идущий от анода D1 (передний правый) через переднюю часть корпуса до середины его левой стороны. Затем он продолжается до положительной клеммы выключателя питания S1. Небольшая петля на этом уровне охватывает каждый из электронных компонентов, через которые проходит данная линия: Dl, LDR1, D2, D3 и LDR2. Между этими точками на провод надет отрезок изолирующее трубки. Выводы электронных компонентов коротко обрезаны, загнуть, в форме крючков и вставлены в петли провода положительной линии Петли и крючки обжаты плоскогубцами, а места соединений пропаяны
Остальные четыре линии идут обратно от неположительного вывода каждого компонента к гнезду на коммутационной плате.
Одна из них обслуживает два компонента: катоды D1 и D2. Эти соединения используют изолированный одножильный монтажный провод, который спирально обернут вокруг положительной линии, чтобы придать жгуту некоторую жесткость.
Кабельный жгут удерживается двумя небольшими зажимами, расположенными с обеих сторон фоторезистора LDR1.
Эти самоклеющиеся зажимы не крепятся к пластмассе коробки, поэтому прикручиваются болтами М2.
Батарейный отсек удерживается отрезком ленты Velcro. В отсеке находятся четыре перезаряжаемых NiMH-элемента AAA, подключенных к схеме с помощью стандартного соединителя РРЗ.
На этом монтаж соединений завершен, однако на этом этапе крайне важно все проверить. Процедура тестирования выглядит следующим образом.
1. Проверьте непрерывность линии О В и положительной линии питания.
2. Проверьте отсутствие короткого замыкания между этими двумя линиями.
3. Без микроконтроллера PIC в гнезде подайте питание и проверьте, подается ли напряжение на каждый на платный и внеплатный компонент.
4. В гнезде микроконтроллера PIC приложите положительное напряжение к каждой выходной линии, чтобы определить контрольные точки.
Светодиоды и зуммер должны срабатывать. Когда линии положительного и нулевого напряжения подключаются к выводам 8 и 9, двигатель должен вращаться вперед или назад.
5. С помощью тестера удостоверьтесь, что напряжение, снимаемое с фоторезисторов, имеет приемлемое значение.
При этом фоторезц, сторы следует осветить, а затем затенить.

Выводы микроконтроллера PIC
Подключения к выводам микроконтроллера PIC. Ксерокопия этой таблицы, прикрепленная к стенду, будет полезной при сборке и тестировании модулей системы.
Сгруппированы по портам ввода-вывода. В ней перечислены все каналы, присутствующие в PIC16F690. Вывод от RC0 могут быть использованы как аналоговые входы компараторов или, если потребуется использовать больше датчиков. Кроме того, показаны установки линий двигателя А и В.
Для остановки двигателя обе линии должны быть переведены в нулевое или единичное состояние.

Источник: delete-it.ru
Автор: ziko
Опубликовано пользователем: 81 (смотреть все)
Комментарии: