Cum să faci un robot care se mișcă. Resurse utile pentru roboți DIY

Chiar și cei care tocmai au luat un fier de lipit pot face cel mai simplu robot.

În cea mai mare parte, robotul nostru (în funcție de design) va alerga spre lumină sau, dimpotrivă, va fugi de ea, va alerga înainte în căutarea unei raze de lumină sau va da înapoi ca o aluniță.

Pentru viitorul nostru" inteligenţă artificială" vei avea nevoie:

1. Cip L293D
2. Motor electric mic M1 (poate fi scos din mașini de jucărie)
3. Fototranzistor și rezistență cu o valoare nominală de 200 ohmi.
4. Fire, o baterie și, bineînțeles, platforma în sine, unde va fi amplasat totul.

Dacă adăugați încă câteva LED-uri strălucitoare la design, atunci puteți obține cu ușurință ca robotul să alerge pur și simplu după mână sau chiar să urmeze linia deschisă sau întunecată. Creația noastră va fi un reprezentant tipic al roboților din clasa BEAM. Principiul comportamentului unor astfel de roboți se bazează pe „fotorecepție”, adică pe lumină, în acest caz va acționa ca o sursă de informații.

Robotul nostru se va înainta când un fascicul de lumină îl lovește. Acest comportament al dispozitivului se numește „fotokineză” - o creștere sau o scădere nedirecțională a mobilității ca răspuns la modificările nivelului de lumină.

În dispozitivul nostru, așa cum am menționat mai sus, a fost folosit un fototranzistor n-p-n structuri– PTR-1 ca fotosenzor. Aici puteți utiliza nu numai un fototranzistor, ci și un fotorezistor sau o fotodiodă, deoarece principiul de funcționare pentru toate elementele este același.

Figura arată imediat schema de conexiuni robot. Dacă nu sunteți încă familiarizat cu tehnica simboluri, atunci, aici, pe baza acestei scheme, nu va fi greu de înțeles principiile desemnării și conectării elementelor între ele.

GND. Fire de conectare diverse elemente circuite cu „masă” (polul negativ al sursei de alimentare), de obicei nu sunt prezentate integral pe diagrame. În schimb, este desenată o liniuță mică, care indică o conexiune la „pământ”. Uneori, lângă liniuță se scrie „GND” – de la ing. cuvintele „pământ” – pământ.

Vcc. Această denumire arată că circuitul este conectat la sursa de alimentare prin această parte - Pol pozitiv! Uneori, pe diagrame, în loc de aceste litere, este adesea scris ratingul curent. În acest caz, +5V.

Principiul robotului.

Când un fascicul de lumină lovește fototranzistorul (în diagramă, este indicat ca PRT1), la ieșirea microcircuitului INPUT1 apare un semnal pozitiv, ceea ce face ca motorul M1 să funcționeze. Și invers, atunci când fasciculul de lumină încetează să ilumineze fototranzistorul, semnalul de la ieșirea cipului INPUT1 dispare, prin urmare, motorul se oprește.

Rezistorul R1 din acest circuit este proiectat pentru a compensa curentul care trece prin fototranzistor. Valoarea rezistorului este de 200 Ohm - desigur, aici puteți lipi rezistențe cu alte valori, dar trebuie amintit că sensibilitatea fototranzistorului și, prin urmare, performanța robotului în sine, va depinde de valoare.

Dacă valoarea rezistorului este mare, atunci robotul va răspunde doar la un fascicul de lumină foarte strălucitor, iar dacă este mic, atunci sensibilitatea va fi mult mai mare.

Pe scurt, rezistențele cu o rezistență mai mică de 100 ohmi nu trebuie utilizate în acest circuit, altfel fototranzistorul se poate supraîncălzi și eșua.

Multimetre digitale si analogice Circuite de citire: ecranare, împământare Circuite de citire: lămpi și fotocelule Reparație ceainic electric Ceas de bricolaj cu proiectie de imagine

Faceți un robot foarte simplu Să vedem ce este nevoie creează un robot acasă, pentru a înțelege elementele de bază ale roboticii.

Cu siguranță, după ce ai văzut filme despre roboți, ai vrut adesea să-ți construiești tovarășul de arme, dar nu știai de unde să începi. Desigur, nu veți putea construi un terminator biped, dar nu ne propunem acest lucru. Colectarea robot simplu oricine știe să țină corect un fier de lipit în mâini o poate face și acest lucru nu necesită cunoștințe profunde, deși nu vor interveni. Robotica amatoare nu este cu mult diferită de ingineria circuitelor, doar mult mai interesantă, deoarece aici sunt afectate și domenii precum mecanica și programarea. Toate componentele sunt ușor disponibile și nu sunt atât de scumpe. Deci progresul nu stă pe loc și îl vom folosi în avantajul nostru.

Introducere

Asa de. Ce este un robot? În majoritatea cazurilor asta dispozitiv automat, care reacționează la orice acțiuni mediu inconjurator. Roboții pot fi controlați de un om sau pot efectua acțiuni preprogramate. De obicei, robotul are o varietate de senzori (distanță, unghi de rotație, accelerație), camere video, manipulatoare. Partea electronică a robotului este formată dintr-un microcontroler (MC) - un microcircuit care conține un procesor, un generator de ceas, diverse periferice, RAM și memorie permanentă. În lume există o mare varietate de microcontrolere pentru zone diferite aplicații și pe baza acestora puteți asambla roboți puternici. Pentru clădiri de amatori aplicare largă am găsit microcontrolere AVR. Sunt de departe cele mai accesibile și pe Internet puteți găsi multe exemple bazate pe aceste MK-uri. Pentru a lucra cu microcontrolere trebuie să fiți capabil să programați în asamblator sau C și să aveți cunoștințe de bază de electronică digitală și analogică. În proiectul nostru, vom folosi C. Programarea pentru MK nu este mult diferită de programarea pe un computer, sintaxa limbajului este aceeași, majoritatea funcțiilor sunt practic aceleași, iar cele noi sunt destul de ușor de învățat și convenabil de utilizat.

Ce ne trebuie

Pentru început, robotul nostru va putea pur și simplu să ocolească obstacolele, adică să repete comportamentul normal al majorității animalelor din natură. Tot ce avem nevoie pentru a construi un astfel de robot se găsește în magazinele de inginerie radio. Să decidem cum se va mișca robotul nostru. Cele mai de succes cred că sunt șenile care se folosesc în tancuri, asta este cel mai mult soluție convenabilă, deoarece șenilele au o capacitate de cross-country mai mare decât roțile mașinii și este mai convenabil să le controlați (pentru a întoarce, este suficient să rotiți șenile în diferite direcții). Prin urmare, veți avea nevoie de orice rezervor de jucării care are șenile care se rotesc independent unul de celălalt, puteți cumpăra unul de la orice magazin de jucării la un preț rezonabil. Din acest rezervor, aveți nevoie doar de o platformă cu șenile și motoare cu cutii de viteze, restul îl puteți deșuruba în siguranță și îl puteți arunca. Avem nevoie și de un microcontroler, alegerea mea a căzut pe ATmega16 - are suficiente porturi pentru conectarea senzorilor și perifericelor și, în general, este destul de convenabil. De asemenea, va trebui să cumpărați câteva componente radio, un fier de lipit, un multimetru.

Realizarea unei table cu MK

În cazul nostru, microcontrolerul va îndeplini funcțiile creierului, dar nu vom începe cu el, ci cu alimentarea cu energie a creierului robotului. Alimentație adecvată este o garanție a sănătății, așa că vom începe cu cum să ne hrănim corect robotul, deoarece constructorii de roboți începători fac de obicei greșeli în acest sens. Și pentru ca robotul nostru să funcționeze normal, trebuie să utilizați un stabilizator de tensiune. Prefer cipul L7805 - este proiectat să scoată o tensiune stabilă de 5V, de care are nevoie microcontrolerul nostru. Dar datorită faptului că scăderea de tensiune pe acest cip este de aproximativ 2,5V, trebuie să i se furnizeze minim 7,5V. Împreună cu acest stabilizator, condensatorii electrolitici sunt utilizați pentru a netezi ondulațiile de tensiune și o diodă trebuie inclusă în circuit pentru a proteja împotriva inversării polarității.

Acum putem lucra la microcontrolerul nostru. Carcasa MK este DIP (este mai convenabil de lipit) și are patruzeci de pini. La bord există un ADC, PWM, USART și multe alte lucruri pe care nu le vom folosi deocamdată. Să ne uităm la câteva noduri importante. Ieșirea RESET (al 9-lea picior al MK) este trasă în sus de rezistența R1 la „plusul” sursei de alimentare - acest lucru trebuie făcut! În caz contrar, MK-ul dvs. se poate reseta neintenționat sau, cu alte cuvinte, poate eșua. De asemenea, este de dorit, dar nu obligatoriu, să conectați la masă RESET prin condensatorul ceramic C1. În diagramă, puteți vedea și un electrolit de 1000 uF, vă scutește de căderile de tensiune atunci când motoarele sunt în funcțiune, ceea ce va avea și un efect pozitiv asupra funcționării microcontrolerului. Rezonatorul de cristal X1 și condensatoarele C2, C3 trebuie plasate cât mai aproape de pinii XTAL1 și XTAL2.

Nu voi vorbi despre cum să flash MK, deoarece puteți citi despre asta pe Internet. Vom scrie programul în C, eu am ales CodeVisionAVR ca mediu de programare. Este un mediu destul de la îndemână și util pentru începători, deoarece are un vrăjitor de generare de cod încorporat.

Controlul motorului

O componentă la fel de importantă a robotului nostru este driverul motorului, ceea ce ne face mai ușor să îl controlăm. Niciodată și sub nicio formă nu trebuie conectate motoarele direct la MK! În general, încărcăturile puternice nu pot fi controlate direct de la microcontroler, altfel se va arde. Folosiți tranzistori cheie. Pentru cazul nostru, există un cip special - L293D. În astfel de proiecte simple, încercați întotdeauna să utilizați acest cip special cu indicele „D”, deoarece are diode încorporate pentru protecție la suprasarcină. Acest cip este foarte ușor de gestionat și ușor de obținut în magazinele de inginerie radio. Este disponibil în două pachete DIP și SOIC. Vom folosi într-un pachet DIP datorită ușurinței de montare pe placă. L293D are surse de alimentare separate pentru motor și logice. Prin urmare, vom alimenta microcircuitul în sine de la stabilizator (intrare VSS), iar motoarele direct de la baterii (intrare VS). L293D poate rezista la o sarcină de 600 mA pe canal și are două dintre aceste canale, adică două motoare pot fi conectate la un microcircuit. Dar pentru a fi în siguranță, vom combina canalele și apoi avem nevoie de un microfon pentru fiecare motor. Rezultă că L293D va putea rezista la 1,2 A. Pentru a realiza acest lucru, trebuie să combinați picioarele micro, așa cum se arată în diagramă. Microcircuitul funcționează după cum urmează: când se aplică un „0” logic la IN1 și IN2 și se aplică o unitate logică la IN3 și IN4, motorul se rotește într-o direcție, iar dacă semnalele sunt inversate, se aplică un zero logic, atunci motorul va începe să se rotească în sens opus. Pinii EN1 și EN2 sunt responsabili pentru pornirea fiecărui canal. Le conectăm și le conectăm la sursa de alimentare „plus” de la stabilizator. Deoarece microcircuitul se încălzește în timpul funcționării, iar instalarea radiatoarelor este problematică pe acest tip de carcasă, îndepărtarea căldurii este asigurată de picioarele GND - este mai bine să le lipiți pe o zonă largă de contact. Acesta este tot ce trebuie să știți despre șoferii de motoare pentru prima dată.

Senzori de obstacole

Pentru ca robotul nostru să poată naviga și să nu se prăbușească în toate, vom instala două senzor infrarosu. Cel mai simplu senzor constă dintr-o diodă IR care emite în spectrul infraroșu și un fototranzistor care va primi un semnal de la dioda IR. Principiul este acesta: atunci când în fața senzorului nu există niciun obstacol, razele IR nu cad pe fototranzistor și acesta nu se deschide. Dacă există un obstacol în fața senzorului, atunci razele de la acesta sunt reflectate și cad pe tranzistor - se deschide și curentul începe să curgă. Dezavantajul unor astfel de senzori este că pot reacționa diferit la diferite suprafeteși nu sunt protejate de interferențe - de semnale străine de la alte dispozitive, senzorul poate funcționa accidental. Modulația semnalului poate proteja împotriva interferențelor, dar deocamdată nu ne vom deranja cu asta. Pentru început, este suficient.

Firmware-ul robotului

Pentru a reînvia robotul, trebuie să scrieți firmware pentru acesta, adică un program care să preia citiri de la senzori și de la motoarele de control. Programul meu este cel mai simplu, nu conține structuri complexeși toată lumea va înțelege. Următoarele două linii includ fișiere de antet pentru microcontrolerul nostru și comenzi pentru generarea de întârzieri:

#include
#include

Următoarele linii sunt condiționate, deoarece valorile PORTC depind de modul în care ați conectat driverul de motor la microcontroler:

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; O valoare de 0xFF înseamnă că rezultatul va fi un jurnal. „1”, iar 0x00 este un jurnal. „0”. Cu următoarea construcție, verificăm dacă există un obstacol în fața robotului și pe ce parte se află: dacă (!(PINB & (1)<

Dacă lumina de la o diodă IR lovește fototranzistorul, atunci un jurnal este setat pe piciorul microcontrolerului. „0” și robotul începe să se miște înapoi pentru a se îndepărta de obstacol, apoi se întoarce pentru a nu se ciocni din nou de obstacol și apoi merge din nou înainte. Deoarece avem doi senzori, verificăm de două ori prezența unui obstacol - în dreapta și în stânga și, prin urmare, putem afla pe ce parte se află obstacolul. Comanda „delay_ms(1000)” indică faptul că va trece o secundă înainte ca următoarea comandă să înceapă execuția.

Concluzie

Am acoperit majoritatea aspectelor care vă vor ajuta să vă construiți primul robot. Dar robotica nu se termină aici. Dacă asamblați acest robot, atunci veți avea o mulțime de oportunități de a-l extinde. Puteți îmbunătăți algoritmul robotului, cum ar fi ce să faceți dacă obstacolul nu este pe o parte, ci chiar în fața robotului. De asemenea, nu strica să instalați un encoder - un dispozitiv simplu care vă va ajuta să poziționați cu precizie și să cunoașteți locația robotului dvs. în spațiu. Pentru claritate, este posibil să instalați un afișaj color sau monocrom care poate afișa informații utile - nivelul de încărcare a bateriei, distanța până la un obstacol, diverse informații de depanare. Îmbunătățirea senzorilor nu va interfera - instalarea TSOP (acestea sunt receptoare IR care percep un semnal de doar o anumită frecvență) în loc de fototranzistoare convenționale. Pe lângă senzorii cu infraroșu, există și cei cu ultrasunete, sunt mai scumpi și, de asemenea, nu fără dezavantaje, dar în timpuri recente câștigând popularitate în rândul roboticii. Pentru ca robotul să răspundă la sunet, ar fi bine să instalați microfoane cu amplificator. Dar lucrul cu adevărat interesant, cred, este instalarea camerei și programarea viziunii artificiale pe baza ei. Există un set de biblioteci speciale OpenCV cu care puteți programa recunoașterea feței, mișcările pe balize colorate și o mulțime de alte lucruri interesante. Totul depinde de imaginația și abilitățile tale.

Lista componentelor:

ATmega16 în pachet DIP-40>

L7805 în pachet TO-220

L293D în pachet DIP-16 x2 buc.

rezistențe cu puterea de 0,25 W cu denumiri: 10 kOhm x1 buc., 220 Ohm x4 buc.

condensatori ceramici: 0,1 uF, 1 uF, 22 pF

condensatoare electrolitice: 1000 uF x 16 V, 220 uF x 16V x2 buc.

dioda 1N4001 sau 1N4004

Rezonator de cuarț de 16 MHz

Diode IR: orice în cantitate de două bucăți va face.

fototranzistoare, de asemenea oricare, dar care reacţionează numai la lungimea de undă a razelor IR

Cod firmware:

/************************************************ **** **** Firmware pentru robotul MK tip: ATmega16 Frecvența ceasului: 16.000000 MHz Dacă aveți o frecvență diferită de cuarț, atunci trebuie să specificați acest lucru în setările de mediu: Proiect -> Configurare -> "C Compiler" fila ****** ******************************************** *********/ #include #include void main(void) ( //Configurați porturi pentru intrare //Prin aceste porturi primim semnale de la senzorii DDRB=0x00; //Activați rezistențele de pull-up PORTB=0xFF; //Configurați porturi pentru ieșire //Prin acestea porturile controlăm motoarele DDRC =0xFF; //Bucla principală a programului. Aici citim valorile de la senzori //și controlăm motoarele în timp ce (1) ( //Înainte PORTC.0 = 1; PORTC.1; = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; dacă (!(PINB & (1)<Despre robotul meu

Momentan robotul meu este aproape complet.

Are o cameră wireless, un senzor de distanță (atât camera, cât și acest senzor sunt instalate pe un turn rotativ), un senzor de obstacol, un encoder, un receptor de semnal de la telecomandă și o interfață RS-232 pentru conectarea la un computer. Funcționează în două moduri: autonom și manual (primește semnale de control de la telecomandă), camera poate fi pornită/oprită și de la distanță sau de către robotul însuși pentru a economisi bateria. Scriu un firmware pentru protecția apartamentului (transfer imagini pe computer, detectarea mișcării, ocolire a incintei).

Cum să faci un robot acasă, astfel încât totul să meargă bine? Trebuie să începeți simplu și să vă complicați treptat! Instrucțiunile pentru crearea roboților cu propriile mâini acasă au inundat literalmente Internetul. Nici autorul articolului nu va rămâne departe de asta. În general, acest proces poate fi împărțit în trei părți: teoretic, pregătitor și asamblarea în sine. În cadrul articolului, toate vor fi luate în considerare și va fi descrisă schema generală de dezvoltare a unui agent de curățare.

Construirea unui robot acasă

Pentru a dezvolta de la zero, aveți nevoie de cunoștințe despre curent, tensiune, funcționarea diferitelor elemente, cum ar fi flip-flops, condensatori, rezistențe, tranzistoare. De asemenea, ar trebui să învățați cum să lipiți toate acestea pe diagrame și să utilizați firele de conectare. Este necesar să elaborezi fiecare aspect al mișcării și execuției acțiunilor, realizând maximum de detaliu al acțiunilor pentru a-ți atinge scopul. Și aceste cunoștințe sunt necesare dacă ești cu adevărat interesat de cum să faci un robot acasă, și nu doar de curiozitate inactivă.

Procese pregătitoare

Înainte de a începe să vă dați seama cum să faceți un robot acasă, trebuie să aveți grijă de condițiile în care va fi asamblat. Mai întâi trebuie să pregătiți un loc de muncă unde va fi creat dispozitivul dorit. Este necesar să plasați structura în sine și părțile sale constitutive undeva. De asemenea, ar trebui să luați în considerare problema amplasării convenabile a fierului de lipit, colofoniu și lipit. Locul de muncă ar trebui să fie cât mai optimizat posibil, astfel încât să ofere confort atunci când interacționați cu structura.

Asamblare

Este necesar să ne gândim la „coloana vertebrală” a structurii pe care va fi construit totul. De obicei, se alege o parte, iar toate celelalte sunt deja lipite pe ea. Vorbind despre calitatea lipirii, trebuie spus că locurile în care se va efectua aceasta trebuie curățate. De asemenea, în funcție de grosimea firelor și a picioarelor folosite, este necesar să selectați o cantitate suficientă de lipit, astfel încât elementele să nu cadă în timpul funcționării. Pentru a simplifica procesele de transmitere a semnalului și a preveni posibilitatea unui scurtcircuit, acesta poate fi gravat.Apoi i se aplică toate elementele necesare, structura rezultată este conectată la o sursă de alimentare și, dacă este necesar, dispozitivul este finalizat.

robot simplu

Cum să faci ceva ușor acasă? De asemenea, este util? Este necesar să vă păstrați casa curată și este de dorit să automatizați acest proces. Desigur, este dificil să creezi un robot de curățare cu drepturi depline, dar designul minim care va asigura colectarea prafului de pe podelele camerelor este destul de posibil. Sincer să fiu, se va lua în considerare cine lucrează într-un loc și în același timp îndepărtează micile resturi situate în zona de desfășurare. Pentru a crea un astfel de design, trebuie să aveți următoarele materiale:

1. Farfurie de plastic.
2. Trei perii mici care sunt folosite pentru a curăța pantofii sau podeaua.
3. Două ventilatoare care pot fi luate de pe computere învechite.
4. baterie de 9V și conector pentru ea.
5. Cuplaj sau cleme care se pot fixa singure.
6. Suruburi si piulite.

Găuriți găuri pentru perii la distanțe egale. Atașați-le. Este de dorit ca toate periile să fie plasate la o distanță egală de celelalte și de centrul plăcii. Folosind șuruburi și piulițe, la fiecare dintre ele trebuie atașat un suport de reglare și ele însele sunt fixate cu ajutorul lor. Glisoarele elementelor de fixare de reglare trebuie setate în poziția de mijloc. Pentru mișcare vom folosi ventilatoare. Le conectăm la baterie și le așezăm în paralel astfel încât să asigure rotirea robotului în cerc. Acest design va fi folosit ca motor de vibrații. Aruncați terminalele și designul este gata de utilizare. Dacă în timpul procesului de curățare robotul se va deplasa în lateral, lucrați cu elementele de fixare de reglare. Designul prezentat în articol nu necesită costuri financiare semnificative sau disponibilitatea abilităților și experienței. La crearea robotului s-au folosit materiale ieftine, care nu reprezintă o problemă semnificativă de obținut. Dacă doriți să complicați designul și să îl faceți să se miște intenționat, veți avea nevoie de îmbunătățiri sub formă de motoare și microcontrolere suplimentare. Iată cum să faci un robot acasă. Și gândește-te cât de mult te poți îmbunătăți aici! Cel mai larg domeniu de activitate de proiectare.

Puteți realiza un robot folosind un singur cip de driver de motor și câteva fotocelule.În funcție de modul în care sunt conectate motoarele, microcipul și fotocelulele, robotul se va deplasa spre lumină sau, dimpotrivă, se va ascunde în întuneric, va alerga înainte în căutarea luminii sau se va da înapoi ca o cârtiță. Dacă adăugați o pereche de LED-uri strălucitoare circuitului robotului, îl puteți face să ruleze după mână și chiar să urmeze o linie întunecată sau luminoasă.

Principiul comportamentului robotului se bazează pe „fotorecepție” și este tipic pentru întreaga clasă roboți BEAM. În fauna sălbatică, pe care robotul nostru o va imita, fotorecepția este unul dintre principalele fenomene fotobiologice în care lumina acționează ca sursă de informație.

Ca prim experiment, să trecem la dispozitiv Robot BEAM, mergând înainte când un fascicul de lumină cade asupra ei și oprindu-se când lumina încetează să-l ilumineze. Comportamentul unui astfel de robot se numește fotokineză - creșterea sau scăderea nedirecțională a mobilității ca răspuns la modificările nivelului de lumină.

În dispozitivul robot, pe lângă cipul de driver de motor, se vor folosi doar o fotocelulă și un motor electric. Ca fotocelulă, puteți utiliza nu numai un fototranzistor, ci și o fotodiodă sau un fotorezistor.
În proiectarea robotului, folosim un fototranzistor cu structură n-p-n ca fotosenzor. Astăzi, fototranzistoarele sunt poate unul dintre cele mai comune tipuri de dispozitive optoelectronice și se disting prin sensibilitate bună și preț destul de rezonabil.

Schema schematică a unui robot cu un fototranzistor

Din conversațiile lui Bibot și Bobot Dragă Bobot, este posibil să se folosească în date diagrama unui robot simplu alte circuite integrate precum L293DNE? Desigur că poți, dar vezi care e treaba, amice Bibot. Acesta este produs doar de grupul de companii ST Microelectronics. Toate celelalte microcircuite similare sunt doar înlocuitori sau analogi L293D. Printre acești analogi se numără compania americană Texas Instruments, de la Sensitron Semiconductor... Desigur, ca mulți analogi, aceste microcircuite au propriile lor diferențe, de care va trebui să ții cont atunci când îți faci robotul. Și ați putea să-mi spuneți despre diferențele de care va trebui să țin cont atunci când folosesc L293DNE. Cu plăcere, bătrâne Bibot. Toate microcircuitele liniei L293D au intrări care sunt compatibile cu nivelurile TTL*, dar unele dintre ele nu se limitează la compatibilitatea nivelului. Asa de, L293DNE nu are doar compatibilitate cu TTL în ceea ce privește nivelurile de tensiune, dar are și intrări cu logica TT clasică. Adică, există un „1” logic la intrarea neconectată. Îmi pare rău, Bobot, dar nu prea înțeleg: cum pot să țin cont de asta? Dacă la o intrare neconectată L293DNE există un nivel înalt (logic „1”), atunci vom avea un semnal de nivel înalt la ieșirea corespunzătoare. Dacă acum aplicăm un semnal de nivel înalt la intrarea în cauză, vorbind în alt mod - un „1” logic (conectați-l la „plusul” sursei de alimentare), atunci nimic nu se va schimba la ieșirea corespunzătoare, deoarece avea deja „1” la intrare. Dacă aplicăm un semnal de nivel scăzut la intrarea noastră (conectăm-l la „minusul” sursei de alimentare), atunci starea de ieșire se va schimba și va avea o tensiune de nivel scăzut. Adică, se dovedește opusul: am controlat L293D folosind semnale pozitive, iar L293DNE trebuia controlat folosind semnale negative. L293Dși L293DNE poate fi controlat atât în ​​cadrul logicii negative, cât și în cadrul logicii pozitive *. Pentru a gestiona intrările L293DNE cu semnale pozitive, va trebui să tragem aceste intrări la masă cu rezistențe pull-up. Apoi, în absența unui semnal pozitiv, la intrare va fi prezent un „0” logic, furnizat de un rezistor pull-up. Cunning Yankees numesc astfel de rezistențe pull-down, iar atunci când trag un nivel înalt - pull-up. Din câte am înțeles, tot ce trebuie să adăugăm diagrama unui robot simplu, - deci acestea sunt rezistențe de tragere la intrările microcircuitului driverului motorului. Ai înțeles bine, dragă Bibot. Valoarea acestor rezistențe poate fi selectată în intervalul de la 4,7 kΩ la 33 kΩ. Apoi diagrama celui mai simplu robot va arăta astfel. Mai mult, sensibilitatea robotului nostru va depinde de valoarea rezistorului R1. Cu cât rezistența R1 este mai mică, cu atât sensibilitatea robotului este mai mică și cu cât este mai mare, cu atât sensibilitatea este mai mare. Și deoarece în acest caz nu este nevoie să controlăm motorul în două direcții, putem conecta a doua ieșire a motorului direct la „pământ”. Asta chiar simplifică oarecum circuitul. Și ultima întrebare. Și în acelea scheme de robot, pe care l-ați citat ca parte a conversației noastre, poate fi folosit microcircuitul clasic L293D?

Figura prezintă diagramele de asamblare și schematice ale robotului, iar dacă nu sunteți încă foarte familiarizat cu simbolurile, atunci, pe baza celor două diagrame, este ușor de înțeles principiul desemnării și conectării elementelor. Firul care conectează diferitele părți ale circuitului la „pământ” (polul negativ al sursei de alimentare) nu este, de obicei, afișat în întregime, dar o liniuță mică este desenată pe diagramă, indicând faptul că acest loc este conectat la „pământ”. ". Uneori, lângă o astfel de liniuță sunt scrise trei litere „GND”, ceea ce înseamnă „sol” (sol). Vcc denotă conexiunea la polul pozitiv al sursei de alimentare.$L293D=($_GET["l293d"]); if($L293D) include($L293D);?> Literele Vcc sunt adesea înlocuite cu +5V pentru a indica tensiunea sursei de alimentare.

Fototranzistorul are un emițător
(în diagrama cu o săgeată)
colector mai lung.

Principiul de funcționare al circuitului robotului este foarte simplu. Când un fascicul de lumină cade pe fototranzistorul PTR1, un semnal pozitiv va apărea la intrarea INPUT1 a cipului driverului motorului și motorul M1 va începe să se rotească. Când fototranzistorul nu se mai aprinde, semnalul de la INPUT1 va dispărea, motorul se va opri din rotație și robotul se va opri. Puteți citi mai multe despre lucrul cu driverul de motor în articolul anterior.

Sofer de motor
fabricat de SGS-THOMSON Microelectronics
(ST Microelectronics).

Pentru a compensa curentul care trece prin fototranzistor, în circuit este introdus un rezistor R1, a cărui valoare poate fi selectată în jur de 200 ohmi. Nu numai funcționarea normală a fototranzistorului, ci și sensibilitatea robotului va depinde de valoarea rezistorului R1. Dacă rezistența rezistorului este mare, atunci robotul va răspunde doar la lumină foarte puternică, dacă este mică, atunci sensibilitatea va fi mai mare. În orice caz, nu trebuie să utilizați un rezistor cu o rezistență mai mică de 100 ohmi pentru a proteja fototranzistorul de supraîncălzire și defecțiune.

Faceți un robot, realizând reacția de fototaxis (mișcare direcționată spre lumină sau departe de lumină), este posibilă folosind doi fotosenzori.

Când lumina lovește unul dintre fotosenzorii unui astfel de robot, motorul electric corespunzător senzorului este pornit și robotul se întoarce spre lumină până când lumina luminează ambii fotosenzori și al doilea motor se pornește. Când ambii senzori sunt iluminați, robotul se deplasează spre sursa de lumină. Dacă unul dintre senzori încetează să mai fie iluminat, atunci robotul se întoarce din nou către sursa de lumină și, după ce a ajuns la o poziție în care lumina cade pe ambii senzori, își continuă mișcarea către lumină. Dacă lumina încetează să cadă pe fotosenzori, robotul se oprește.

Schema schematică a unui robot cu două fototranzistoare

Circuitul robotului este simetric și este format din două părți, fiecare controlând motorul electric corespunzător. De fapt, este, parcă, o schemă dublă a robotului anterior. Fotosenzorii trebuie plasați în cruce față de motoarele electrice, așa cum se arată în figura robotului de mai sus. De asemenea, puteți aranja motoarele în cruce în raport cu fotosenzorii, așa cum se arată în schema de cablare de mai jos.

Schema de conexiuni a unui robot simplu cu două fototranzistoare

Dacă aranjam senzorii conform imaginii din stânga, atunci robotul va evita sursele de lumină și reacțiile sale vor fi similare cu comportamentul unei alunițe care se ascunde de lumină.

Faceți comportamentul robotuluiîl poți face mai vioi aplicând un semnal pozitiv la intrările INPUT2 și INPUT3 (conectează-le la plusul sursei de alimentare): robotul se va mișca în absența luminii care cade pe fotosenzori, iar când „vede” lumina, se va întoarce spre sursa sa.

La face un robot, „alergând” după mână, avem nevoie de două LED-uri strălucitoare (LED1 și LED2 în diagramă). Le conectăm prin rezistențele R1 și R4 pentru a compensa curentul care trece prin ele și a le proteja de defecțiuni. Să așezăm LED-urile lângă fotosenzori, îndreptându-le lumina în aceeași direcție cu fotosenzorii și să scoatem semnalul de la intrările INPUT2 și INPUT3.

Diagrama unui robot care se deplasează spre lumina reflectată

Sarcina robotului rezultat este să răspundă la lumina reflectată emisă de LED-uri. Porniți robotul și puneți mâna în fața unuia dintre fotosenzori. Robotul se va întoarce spre palmă. Să mișcăm puțin palma în lateral, astfel încât să dispară din câmpul „vizual” al unuia dintre fotosenzori, ca răspuns, robotul se va întoarce ascultător, ca un câine, după palmă.
LED-urile trebuie selectate suficient de luminoase astfel încât lumina reflectată să fie captată stabil de fototranzistori. Rezultate bune pot fi obținute cu LED-uri roșii sau portocalii cu o luminozitate mai mare de 1000 mCd.

Dacă robotul reacționează la mâna ta doar când aproape atinge fotosenzorul, atunci poți încerca să experimentezi cu o bucată de hârtie albă: reflectivitatea foii albe este mult mai mare decât cea a mâinii umane și reacția robotului. la foaia albă va fi mult mai bine și mai stabil.

Culoarea albă are cele mai mari proprietăți reflectorizante, negrul - cel mai puțin. Pe baza acestui lucru, puteți crea un robot care urmează linia. Senzorii trebuie poziționați astfel încât să fie orientați în jos. Distanța dintre senzori ar trebui să fie puțin mai mare decât lățimea liniei.

Schema robotului care urmează linia neagră este identică cu cea anterioară. Pentru ca robotul să nu piardă linia neagră trasată pe câmpul alb, lățimea acestuia ar trebui să fie de aproximativ 30 mm sau mai mare. Algoritmul comportamentului robotului este destul de simplu. Când ambii fotosenzori captează lumina reflectată din câmpul alb, robotul se deplasează înainte. Când unul dintre senzori intră pe linia neagră, motorul electric corespunzător se oprește și robotul începe să se rotească, aliniându-și poziția. După ce ambii senzori sunt din nou deasupra câmpului alb, robotul își continuă mișcarea înainte.

Notă:
În toate figurile roboților, cipul de driver de motor L293D este afișat condiționat (doar intrările și ieșirile de control).

Astăzi vă vom spune cum să faceți un robot din mijloace improvizate. „Androidul de înaltă tehnologie” rezultat, deși va fi de dimensiuni mici și este puțin probabil să vă poată ajuta cu treburile casnice, va amuza cu siguranță atât copiii, cât și adulții.

Materiale necesare
Pentru a face un robot cu propriile mâini, nu aveți nevoie de cunoștințe de fizică nucleară. Acest lucru se poate face acasă din materiale obișnuite care sunt în mod constant la îndemână. Deci de ce avem nevoie:

• 2 bucăți de sârmă
• 1 motor
• 1 baterie AA
• 3 ace de apăsare
• 2 bucăți de placă de spumă sau material similar
• 2-3 capete de periuțe de dinți vechi sau câteva agrafe

1. Atașați bateria la motor
Folosind un pistol de lipici, atașați o bucată de placă de spumă pe carcasa motorului. Apoi lipiți bateria pe ea.

2. Destabilizator
Acest pas poate părea confuz. Cu toate acestea, pentru a face un robot, trebuie să-l faci să se miște. Punem o bucată mică alungită de placă de spumă pe axa motorului și o fixăm cu un pistol de lipici. Acest design va da motorului un dezechilibru, care va pune în mișcare întregul robot.

La sfârșitul destabilizatorului, aruncați câteva picături de lipici sau atașați un element decorativ - acest lucru va adăuga individualitate creației noastre și va crește amplitudinea mișcărilor sale.

3. Picioare
Acum trebuie să echipați robotul cu membre inferioare. Dacă folosiți capete de periuță de dinți pentru aceasta, lipiți-le pe partea de jos a motorului. Ca strat, puteți folosi aceeași placă de spumă.

4. Fire
Următorul pas este să atașăm cele două bucăți de sârmă ale noastre la contactele motorului. Puteți să le înșurubați, dar lipirea lor este și mai bună, acest lucru va face robotul mai durabil.

5. Conexiune baterie
Folosind un pistol termic, lipiți firul de un capăt al bateriei. Puteți alege oricare dintre cele două fire și ambele părți ale bateriei - polaritatea nu contează în acest caz. Dacă te pricepi la lipire, poți folosi și lipire în loc de lipici pentru acest pas.

6. Ochii
Ca ochii robotului, este destul de potrivită o pereche de margele, pe care le atașăm cu lipici fierbinte la unul dintre capetele bateriei. La acest pas, îți poți arăta imaginația și poți veni cu aspectul ochilor la discreția ta.

7. Lansare
Acum haideți să ne dăm viață meșteșugului. Luați capătul liber al firului și atașați-l la borna neocupată a bateriei cu bandă adezivă. Nu folosiți adeziv termofuzibil pentru acest pas, deoarece nu vă va permite să opriți motorul dacă este necesar.

Robotul este gata!

Și iată cum ar putea arăta robotul nostru de casă, dacă arătați mai multă imaginație:

Și în sfârșit un videoclip:

Potrivit techcult