PIC- ի վրա հիմնված LF և ռոբոտից խուսափելը. 16 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Ներածություն

Այս ուսանելի դասում դուք կսովորեք թեթև հետևել և խուսափել ռոբոտին: Իմ ոգեշնչումը գալիս է ռոբոտներից, որոնք ընդօրինակում են մարդկային ընդհանուր վարքագիծը, օրինակ ՝ դուք առանց պատի ուղղակի չեք մտնի: Ձեր ուղեղը շփվում է ձեր մկանների/ օրգանների հետ և անմիջապես կդադարի ձեզ: Ձեր ուղեղը շատ նման է հիմնական միկրոկառավարիչի, որը ստանում է մուտքեր և դրանք վերածում ելքերի, այս դեպքում ձեր ուղեղը տեղեկատվության համար ապավինում է ձեր աչքերին: Միևնույն ժամանակ, ընդունելի է մտնել պատի մեջ, երբ կույր ես: Ձեր ուղեղը ձեր աչքերից մուտքեր չի ստանում և չի տեսնում պատը: Այս ռոբոտը ոչ միայն վերջում կդառնա ամբողջական կառուցվածք, այլև հիմնական էլեկտրոնային բաղադրիչների, DIY- ի և ինչ -որ բան ստեղծելու ձևավորման հիանալի ուսուցման փորձ, և ես գիտեմ, որ դուք կվայելեք այն: Ես գիտեմ, որ կան շատ ավելի հեշտ և ավանդական մեթոդներ, որտեղ դուք չպետք է ինքներդ կառուցեք սխեմաներ և օգտագործեք հիմնական մոդուլները ՝ նույն արդյունքին հասնելու համար, բայց ես այլ մոտեցում եմ ցուցաբերել, բացի այդ, եթե դուք ինձ պես ինքներդ ընկույզ եք և ցանկանում եք սովորեք ինչ -որ նոր բան, սա կատարյալ նախագիծ է ձեզ համար: Այս ռոբոտը հետևելու է լույսին, և երբ թուլացնողը դիպչում է պատին, այն հետ կքաշվի և կշրջվի, ուստի դրանք այս ռոբոտի հիմնական գործառույթներն են: Հուսով եմ, որ դուք վայելեք ինձ նախագիծը:

Քայլ 1: Նյութերի ցանկ

Էլեկտրոնիկան

Ռեզիստորներ

· 10K դիմադրություն, վտ (x20)

· 2.2K դիմադրություն, վտ (x10)

· 4.7K VR (x2)

· 10K VR (x2)

· 1K դիմադրություն, վտ (x10)

· 220 օմ դիմադրություն, ¼ վտ (x4)

· 22K դիմադրություն ¼ վտ (x10)

Կոնդենսատորներ

· 10pf կերամիկա (x5)

· 2200uf էլեկտրոլիտիկ, 25V (x2)

· 10nf կերամիկա (x4)

Կիսահաղորդիչներ

· BD 139 NPN էներգիայի տրանզիստոր (x4)

· BD 140 PNP էներգիայի տրանզիստոր (x4)

· BC 327 PNP տրանզիստոր (x4)

· LM350 լարման կարգավորիչներ (x2)

· 741 օպերատոր (x2)

· 4011 Quad NAND (x2)

· PIC16F628A միկրոկառավարիչ (x1)

· LED 5 մմ (ձեր ընտրած գույնը) (x3)

Սարքավորումներ

· Նրբատախտակի տախտակներ

· 5 մմ x 60 մմ տրամաչափի ընկույզ (x4)

· 5 մմ x 20 մմ պտուտակ (x8)

· Շարժիչներ 12V 500mA (x2)

· 60 մմ փրփուր անիվներ (x2)

· Կանացի տաքացուցիչի (ցատկող) միակցիչներ (x50)

· 12V, 7.2Ah Gate շարժիչի մարտկոց (ըստ ցանկության, կարող է օգտագործվել ավելի փոքր մարտկոց, բայց համոզվեք, որ այն 12 Վ է):

· 2 մմ մետաղալար (10 մ)

· Արական heather (jumper) միակցիչի կապում (x50)

· 3 մմ ջերմության նվազեցման խողովակ (2 մ)

Քայլ 2. Շղթաների կառուցում

Շրջանակների կառուցումը բավականին պարզ է: Սա հիանալի ուսուցման փորձ է նրանց համար, ովքեր նախկինում դա չեն արել, և լավ փորձ նրանց համար, ովքեր դա արել են: Դուք միշտ կարող եք փորձել այլ մեթոդ, բայց ես նախընտրում եմ օգտագործել Veroboard- ը, քանի որ այն ավելի հեշտ է, երբ հետագծերն անցնում են զոդման համար: Ես խորհուրդ եմ տալիս նախքան իրական սխեմայի կառուցումը մոդել պատրաստել հացի տախտակի վրա և նախագծել ձեր Veroboard- ի դասավորությունը թղթի վրա ձեր սխեմայի համար, սա այժմ շատ աշխատանք է թվում, բայց դա կփոխհատուցվի ձեր սխեմաները կառուցելիս (հատկապես տեղեկատուների համար):):

Հ-Կամուրջների կառուցում

H-Bridge- ը մի շրջան է, որը պատասխանատու է ձեր շարժիչների վարման համար, որը ազդանշան է ստանում միկրոկառավարիչից և կամ կանգնեցնում է կամ շրջում շարժիչները (սա փոփոխված H-Bridge է 4011-ով, որը գործում է որպես պաշտպանական միացում և ավելացնում է ավելին) վերահսկման առանձնահատկություններ): Ստորև ներկայացված են սխեմաների դիագրամի, Վերայի տախտակի դասավորության և վերջնական սխեմայի պատկերները (Հիշեք, որ կառուցեք 2 H-Bridges, մեկը յուրաքանչյուր շարժիչի համար):

Քայլ 3: LDR սխեմաների ստեղծում

LDR- ի սխեմաները գործում են որպես ռոբոտի աչքեր, որոնք զգում են լույսի առկայությունը և լարման ազդանշան են ուղարկում PIC միկրոկառավարիչին, որպեսզի PIC- ի լարման ազդանշանը ուժեղացնեմ, ես օգտագործել եմ 741 օպերացիոն-ամպեր: Հիշեք, որ կառուցեք 2 սխեման `մեկը ռոբոտի յուրաքանչյուր աչքի համար:

Քայլ 4. Կառուցեք PIC- ի օժանդակ սխեմա

Սա միացում է, որը ռոբոտի ուղեղն է:

Քայլ 5. Լարման կարգավորիչ սխեմաների կառուցում

Ռոբոտի մեջ մտնող լարման հիմնական աղբյուրը կլինի 12 Վ, սա նշանակում է, որ H-Bridge սխեմաների վրա պետք է լինի լարման կարգավորիչ, քանի որ դրանք աշխատում են 9 Վ-ով և PIC և LDR սխեմաներով, որոնք երկուսն էլ աշխատում են 5 Վ-ով: Լարումը պետք է նաև կայուն լինի բաղադրիչներին չվնասելու համար, այս սխեմաները կկարգավորեն լարումը, հիշեք կառուցել 2 սխեմաներ: (Բոլոր պատկերները ստորև են): Շղթաներն ավարտելուց հետո դրանք դրեք ճիշտ լարման ՝ VR- ն շրջելով և չափելով բազմաչափ հաշվիչով: Հիշեք, որ LDR և PIC սխեմաներին անհրաժեշտ է +5V: Իսկ H-Bridges- ին անհրաժեշտ է +9V:

Քայլ 6. Շղթայում կապում ավելացում

Այժմ, երբ դուք կառուցել եք ձեր սխեմաները, ժամանակն է զոդել վերնագրի կապում: Մեկ այլ մեթոդ է մետաղալարերը ուղղակիորեն տախտակին կպցնելը, բայց ես գտնում եմ, որ մետաղալարերի ընդմիջումներն այդ ժամանակ ավելի տարածված են: Որոշելու համար, թե որտեղ կպցնել քորոցները Veroboard- ի յուրաքանչյուր սխեմայի դասավորության վրա, միացման սխեմայի ներքևի ստեղներում դուք կգտնեք վերնագրի կապերի խորհրդանիշները, այնուհետև նայեք ձեր սխեմայի ձևին, հաշվարկեք տախտակի վրա ձեր անցքերը ՝ հետևելու համար: դասավորությունը, այնուհետև պարզապես կպցրեք քորոցը: (Խորհրդանիշը, որը դուք պետք է փնտրեք, կտրվի պատկերում): Հիշեք, որ ընտրեք ճիշտ սխեմայի ճիշտ դասավորությունը:

Քայլ 7: Veroboard- ի հետքերը կոտրելը

Ձեր սխեմաները գրեթե ավարտված են. ամենակարևոր բանը, որ այժմ մնում է անել, Veroboard- ի հետքերը կոտրելն է: Կրկին հետևեք նույն սկզբունքին ՝ օգտագործելով յուրաքանչյուր սխեմայի բանալիները ՝ որոշելու, թե որտեղից պետք է հետքերը կոտրել, համոզվեք, որ հետքերը մինչև վերջ կոտրում եք, ես օգտագործել եմ արհեստական (հոբբի) դանակ: (Բանալու պատկերը և ուղու ընդմիջման օրինակ կտրամադրվի):

Քայլ 8: PIC- ի կոդավորում

Այժմ, երբ դուք ավարտել եք ձեր սխեմաները, կարող եք սկսել զբաղվել ռոբոտի հիմնական մասով ՝ կոդավորելով PIC- ը, PIC- ի կոդավորումը ուղիղ առաջ է, ծածկագիրը գրված է MPLab X- ով, աղբյուրի ծածկագիրը և որոնվածի ֆայլը (.hex) ներկայացված են zip փաթեթը: Firmրագրակազմը PIC վերահսկիչին միացնելու համար կարող եք օգտագործել ցանկացած մատչելի ծրագրավորող:

Քայլ 9. Միկրոչիպերի տեղադրում

Այժմ, երբ աշխատանքների մեծ մասն ավարտել եք սխեմաներով, ժամանակն է վերջնական բանի `միկրոչիպերը տեղադրելու: Սա բավականին հեշտ գործ է, բայց դեռ բարդ է, ձեր միկրոչիպերի մեծ մասը գալիս են տարօրինակ սպունգներով, երբ դրանք գնում եք խանութից, կարող եք մտածել, թե ինչու, բայց չիպսերը ստատիկ զգայուն են, ինչը նշանակում է, որ դուք չեք կարող նրանց ձեռքերով դիպչել, եթե չես հագնում են ստատիկ գոտի: Սա ներառում է 4011 -ը և PIC- ը, ուստի զգույշ եղեք և ձեռք մի տվեք այս միկրոչիպերի կապումներին, հակառակ դեպքում դրանք կվնասեք: (Համոզվեք, որ չիպը մտցնում եք ճիշտ կողմ, օրինակ կտրվի):

Քայլ 10: Շղթաների փորձարկում

Ձեր սխեմաներն այժմ ավարտված են. ժամանակն է դրանք փորձարկել: Ձեր սխեմաները փորձարկելու համար ձեզ հարկավոր կլինի մուլտիմետր (մուլտիմետրը սարք է, որը չափում է լարման, հոսանքի և դիմադրության տարբերությունները), բարեբախտաբար, ժամանակակից մուլտիմետրը ունի ևս մի քանի գործառույթ: Առաջին հերթին դուք պետք է կատարեք սխեմայի հիմնական տեսողական ստուգում ՝ ստուգելով ճաքերի, լարերի խզման և անջատումների առկայությունը: Այն բանից հետո, երբ դուք դրանից գոհ եք, կարևոր է ստուգել շրջանի բոլոր բևեռականությունները, օրինակ. Ձեր տրանզիստորները պետք է ճիշտ շրջվեն և ձեր միկրոչիպերը պետք է տեղադրվեն ճիշտ: Դրանից հետո ժամանակն է ստուգել տպատախտակի ներքևի հատվածը, տեսողականորեն ստուգել հետքերի միջև եղած շորտերը, այնուհետև համոզվել, որ վերցնում ենք արհեստական դանակը և այն կտրում ենք տախտակի մետաղական գծերի միջև ՝ համոզվելու համար: Վերջին բանը, որին պետք է ուշադրություն դարձնել, ձեր ընդմիջումներն են, կատարեք ձեր շրջանի յուրաքանչյուր ընդմիջման տեսողական ստուգում `համոզվելու համար, որ ուղին ամբողջ ճանապարհով խզված է: Properlyիշտ ստուգելու համար դուք պետք է հարմարեցնեք ձեր բազմիմետրերի կարգավորումը շարունակականության վրա (պատկերը կտրամադրվի ստորև) և մի կապը դրեք Բրոքենի ուղու մի կողմը, իսկ մյուսը ՝ մյուս կողմը, եթե ձեր մուլտիմետրը ազդանշան է տալիս, որ ընդմիջումը սխալ է և դուք պետք է նորից դա անեք: Ես խորհուրդ եմ տալիս փորձարկել յուրաքանչյուր միացում առանձին `չշփոթվելու համար: (Ուղղեք ձեր բոլոր սխալները, նախքան հաջորդ քայլը կատարելը): Հիշեք, որ սխեմաներն աշխատեն լարման համապատասխան կարգավորմամբ.

· H- կամուրջներ `9 Վ

· LDR + PIC ՝ 5V

Քայլ 11. Ռոբոտի մարմնի հավաքում

Այժմ, երբ ձեր շրջանային աշխատանքն ավարտված է, ժամանակն է ինքնուրույն զբաղվել, այժմ մենք կհավաքենք ռոբոտի վերին մասը: Վերին մասը հիմնականում բաղկացած է բոլոր միացումներից և տվիչներից: Նախևառաջ հարկավոր է ձեր նրբատախտակի տախտակի վրա փոսեր բացել ընկույզների և պտուտակների համար, յուրաքանչյուր անկյունում կողքից մեկ սանտիմետր հորատել (դա իսկապես կարևոր չէ, թե որտեղ եք ընտրում ձեր անցքերը փորել, քանի դեռ ձեր կառուցվածքը կայուն է և համապատասխանում է դրան: ներքևի տախտակի վրա փորված անցքերին): Այժմ դուք պետք է մի քանի այլ հորատումներ անեք….. եթե դուք ընտրում եք ձեր տախտակը ամրացնել տարանջատող ընկույզների վրա, ապա նրանց համար պետք է ձողիկներ փորել (տե՛ս ձեր ընկույզի տրամագիծը և համապատասխանաբար ընտրեք հորատիչ), նաև պետք է անցքեր փորեք ձեր մեջ: միացում, զգույշ եղեք դա անելիս, որպեսզի չվնասեք տախտակը և ընտրեք, թե որտեղ եք ցանկանում, որ անցքերը լինեն ըստ ձեր տպատախտակի դասավորության (չվնասելու հետքերը): Մեկ այլ ավելի հեշտ մեթոդ է պարզապես տախտակները սոսնձել նրբատախտակի վրա (դա անելիս փորձեք հավատարիմ մնալ իմ դասավորությանը, հետևի մասում տեղադրված H-Bridges և այլն):

Քայլ 12. Ռոբոտի մարմնի հավաքում (մաս 2)

Այժմ, երբ դուք հավաքել եք վերին հատվածը, ժամանակն է հավաքել ստորին հատվածը: Ներքևում տեղակայված կլինեն լարման բոլոր կարգավորիչները, շարժիչ շարժիչները և կոնդենսատորները: Ձեր առաջին քայլը կլինի շարժիչների տեղադրումը նրբատախտակի տախտակին: Ես նախընտրում եմ շարժիչներ տեղադրելու երկու հիմնական եղանակ ՝ կամ դրանք տեղադրեք նրբատախտակի վահանակի մեջտեղում, կամ ձեր ընտրած մի կողմում: Եթե ընտրում եք կողքին շարժիչներ տեղադրել, ապա պետք է հիշեք, որ ձեռք եք բերում առջևի թրթուր, որը կօգնի ռոբոտին հավասարակշռել և ինքնուրույն մանևրել: Հիշեք, որ մի քանի հիմնական չափումներ և ստուգումներ կատարեք ձեր շարժիչները ճիշտ տեղադրելուց առաջ: Ես խորհուրդ եմ տալիս շարժիչը տեղադրել էժան և հեշտ ավարտական մալուխային ամրակապերով, նախ տաք շարժիչով կպցրեք ձեր շարժիչը ըստ ձեր ցանկության չափումների, այնուհետև երկու անցք կատարեք դրա երկու կողմերում: շարժիչը նրբատախտակի մեջ և պարզապես պահեք այն փակագծով (այն հիշեք, որ պատշաճ կերպով ամրացրեք ձեր փողկապը): Կարգավորիչների և կոնդենսատորների վրա դնելը հեշտ կլինի (իմպրովիզացրեք նրբատախտակի վրա եղած տարածքի հետ) և դրանք ամրացրեք ՝ օգտագործելով սփռիչ ընկույզի մեթոդ կամ տաք սոսինձ, (խորհուրդ եմ տալիս կոնդենսատորները սոսնձել): Ի վերջո, անցքեր պատրաստեք վերին տախտակի վրա տեղադրելու համար (օգտագործեք նույն չափումները, ինչ կատարեցիք վերին մասում), ես խորհուրդ եմ տալիս ավելի փոքր անցքեր փորել և սեղմել տեղակայող ընկույզները:

Քայլ 13: Լարերի տեղադրում

Այժմ, երբ դուք զոդել եք, ստուգել և միացրել եք ձեր սխեմաները, ժամանակն է ամբողջը միասին միացնել: Էլեկտրագծերի հիմքն այն է, որ բոլոր սխեմաները, ի վերջո, կհամալրվեն PIC- ով, որը կվերամշակի և կուղարկի տեղեկատվություն, հիշեք, որ ձեր էլեկտրագծերը շատ կարևոր են, և դուք պետք է համոզվեք, որ ամեն ինչ ճիշտ է: Լավ, հիմա, թե ինչպես պետք է մետաղալարեր կապել, հիմա հասկանում ես, թե ինչու եմ ես ընտրել heather pin մեթոդով, քանի որ դա ավելի հեշտ է դարձնում: Եթե կան jumper մետաղալարեր, կարող եք արագ միացնել տախտակները իրար, իսկ եթե ոչ ՝ պարզապես կարող եք սովորական մետաղալարերը զոդել փետուրի վրա (ցատկողներն ավելի լավն են, քանի որ եթե սխալմամբ կապում եք, ստիպված չեք լինում նորից զոդել): Պատկերում կտրամադրվի միացման սխեմա:

Քայլ 14: Ֆիլերների միացում և միացում

Ձեր ռոբոտը կօգտագործի երկու թուլացուցիչ ՝ դիմացի պատը զգալու համար: Լիցքավորիչ սարքերը միացնելը բավականին պարզ է, հիմնականում երկու միկրո անջատիչ, որոնք գործում են որպես ձախ և աջ լարող: Տաք սոսնձեցրեք դրանք ձեր երկրորդ տախտակի առջևի մասում: Միացումների միացման սխեման կտրամադրվի ստորև: (Հիշեք, որ պարզեք միկրո անջատիչի կապում, օրինակ ՝ COM):

Քայլ 15: Ռոբոտի փորձարկում

Լավ, սա այն պահն է, որին սպասում էիք ՝ վերջապես առաջին անգամ ձեր ռոբոտին կրակ արձակելու համար: Շատ մի՛ լքեք հիմա, սա երբեք առաջին անգամ չի աշխատում, եթե դա հաջողակ շինարար է: Հիմա մի հիասթափվեք, եթե այն չաշխատի, մի անհանգստացեք, դա հաստատ շուտով կլինի: Ստորև ես կազմել եմ այն բոլոր հնարավոր խնդիրների ցուցակը, որոնց կարող եք բախվել և ինչպես դրանք լուծել:

· Ամբողջը ոչինչ չի անում: Ստուգեք էլեկտրամատակարարման սխեմաները և միացումները տախտակի էլեկտրահաղորդիչներին, ստուգեք նաև բևեռականության խնդիրներ:

· Շարժիչներ հակառակ ուղղություններով: Փոխանակեք շարժիչների մեկ բևեռայնությունը, որը այն պետք է ուղարկի այլ ճանապարհով, կարող է նաև ծրագրավորման խնդիր լինել:

· Ինչ -որ բան սկսում է ծխել, կամ զգում ես, որ ինչ -որ բան իսկապես տաք է: ԿԱՐՃ ՄԻԱՑՈՒՄ!! Անմիջապես անջատեք վնասից խուսափելու համար: Ստուգեք բոլոր հնարավոր սխեմաները, ներառյալ մետաղալարերը:

· Շարժիչներն իսկապես դանդաղ են պտտվում: Բարձրացրեք ընթացիկ ռոբոտին: Կամ հնարավոր H-Bridge- ի պակաս:

· Ռոբոտը ճիշտ չի զգում լույսը: Կարգավորեք VR- ն LDR սխեմաների վրա, կարող է լինել ծրագրավորման խնդիր:

· Ռոբոտը իրեն անսովոր է պահում և տարօրինակ բաներ է անում: Ծրագրավորում! Կրկնակի ստուգեք ծրագրավորման ծածկագիրը:

· Ռոբոտը չի զգում պատը: Ստուգեք միակցիչները միկրո անջատիչների վրա:

Այսպիսով, դրանք այն խնդիրներն են, որոնք պատահել են իմ ռոբոտի հետ: Եթե դուք ունեք անսովոր խնդիր, ազատ զգալ փոփոխեք կամ փոփոխեք իմ դիզայնը դեպի լավը, հիշեք, որ մենք բոլորս սովորում ենք և կատարյալ բան չկա:

Քայլ 16: Փորձություն և սխալ

Եթե ձեր ռոբոտին ստուգելը և փորձելը դեռ երկար ժամանակ աշխատելուց հետո դեռ չի աշխատում, մի գցեք այն պատին, մի պատռեք այն և կորցրեք հույսը: Փորձեք քայլել դրսում, պարզապես մաքուր օդ շնչել կամ պարզապես քնել դրա վրա, ես ունեցել եմ նման պահեր, և գիտե՞ք ինչու: Էլեկտրոնիկան մեկ ծանր հոբբի է, մեկ բաղադրիչ `ձախողված. Ամեն ինչ ձախողվում է: Փորձարկման ընթացքում մի մոռացեք բաժանել այն հատվածների և միշտ բաց մտածելակերպ ունենալ դիզայնի և դասավորության հետ: Եղեք ազատ և ստեղծագործ և երբեք մի հանձնվեք !!! Եթե ձեզ դուր եկավ իմ նախագիծը, խնդրում եմ քվեարկեք ինձ make it move մրցույթում: Հուսով եմ, որ ձեզ դուր կգա: