PIC негізіндегі LF және роботты болдырмау: 16 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Кіріспе

Бұл нұсқаулықта сіз роботтан аулақ болуды үйренесіз. Менің шабытым қарапайым адамдардың мінез -құлқына еліктейтін роботтардан келеді, мысалы, сіз себепсіз қабырғаға кірмейсіз. Сіздің миыңыз бұлшықеттеріңізбен/ мүшелеріңізбен байланысады және сізді бірден тоқтатады. Сіздің миыңыз кірісті қабылдайтын және оларды шығысқа өңдейтін негізгі микроконтроллерге ұқсас жұмыс жасайды, бұл жағдайда сіздің миыңыз ақпарат алу үшін сіздің көзіңізге сүйенеді. Соқыр кезде қабырғаға кіруге болады. Сіздің миыңыз көзден кірмейді және қабырғаны көре алмайды. Бұл робот соңында толық құрастыру ғана емес, сонымен қатар электронды компоненттер, DIY және дизайн жасау дағдыларын үйренудің керемет тәжірибесі болады, мен сізге ұнайтынын білемін. Мен бір нәтижеге жету үшін схемаларды өзіңіз құрудың және негізгі модульдерді қолданудың қажеті жоқ, әлдеқайда қарапайым және әдеттегі әдістер бар екенін білемін, бірақ мен басқаша көзқарасты ұстандым, егер сіз мен сияқты DIY жаңғақ болсаңыз және жаңа нәрсені үйреніңіз, бұл сіз үшін тамаша жоба! Бұл робот жарықты қадағалайды, ал қабырғаға тигенде кері айналады және айналады, сондықтан бұл роботтың негізгі функциялары. Сіз маған жоба ұнады деп үміттенемін!

1 -қадам: материалдар тізімі

Электроника

Резисторлар

· 10K резистор, ¼ ватт (x20)

· 2.2K резистор, ¼ ватт (x10)

· 4.7K VR (x2)

· 10K VR (x2)

· 1K резистор, ¼ ватт (x10)

· 220 Ом резисторы, ¼ ватт (x4)

· 22K резистор ¼ ватт (x10)

Конденсаторлар

· 10pf керамика (x5)

· 2200ф электролиттік, 25В (x2)

· 10nf керамика (x4)

Жартылай өткізгіштер

· BD 139 NPN қуатты транзистор (x4)

· BD 140 PNP қуат транзисторы (x4)

BC 327 PNP транзисторы (x4)

· LM350 кернеу реттегіштері (x2)

· 741 оп-ампер (x2)

· 4011 Quad NAND (x2)

· PIC16F628A микроконтроллері (x1)

· Жарық диодты 5 мм (сіздің таңдауыңыз бойынша түс) (x3)

Аппараттық құрал

· Фанер тақтайшалары

· 5мм х 60мм аралық гайка (x4)

· 5 мм х 20 мм болт (x8)

· Берілісті қозғалтқыштар 12В 500мА (x2)

· 60 мм көбік дөңгелектері (x2)

· Әйелдер (секіргіш) қосқыштары (x50)

· 12V, 7.2Ah Gate моторлы аккумуляторы (қосымша аккумуляторды қолдануға болады, бірақ оның 12В екеніне көз жеткізіңіз).

· 2 мм сым (10 м)

· Еркек хизер (секіргіш) қосқыш түйреуіштері (x50)

· 3мм жылу тартатын түтік (2м)

2 -қадам: схемаларды құру

Схемаларды құру өте қарапайым, бұл бұрын ешқашан жасамағандар үшін үлкен тәжірибе және барлар үшін жақсы тәжірибе. Сіз әрқашан басқа әдісті қолдана аласыз, бірақ мен Veroboard қолданғанды жөн көремін, себебі жолдарды дәнекерлеу оңайырақ. Мен нақты тақтаны құрудан бұрын нан тақтасында модель жасауды және сіздің схемаңыздың Veroboard схемасын қағазға түсіруді ұсынамын, бұл қазір көп жұмыс сияқты көрінеді, бірақ сіздің тізбектеріңізді құрған кезде ол өзін ақтайды (әсіресе тірек нүктелері үшін)).

H-көпірлерінің құрылысы

H-Bridge-бұл микротонтроллерден сигнал қабылдайтын және қозғалтқыштарды тоқтататын немесе кері айналдыратын қозғалтқыштардың қозғалуына жауап беретін тізбек (бұл қорғаныс схемасы ретінде әрекет ететін 4011 бар H-көпірі. басқару ерекшеліктері). Төменде схеманың, Вера тақтасының орналасуы мен соңғы схеманың суреттері берілген (Әр қозғалтқышқа 2 H-көпір салуды ұмытпаңыз).

3 -қадам: LDR схемаларын құру

LDR схемалары жарықтың болуын сезетін және PIC микроконтроллеріне кернеу сигналын жіберетін роботқа көз ретінде әрекет етеді, PIC I үшін кернеу сигналын күшейту үшін 741 операциялық амп қолданылды. Есіңізде болсын, роботтың әр көзіне 2 тізбек.

4 -қадам: PIC қолдау тізбегін құру

Бұл роботтың миы болып табылатын тізбек.

5 -қадам: кернеуді реттейтін тізбектерді құру

Роботқа келетін негізгі кернеу 12В болады, бұл H-Bridge схемаларында кернеу реттегіші болуы керек дегенді білдіреді, себебі олар 9В-да жұмыс істейді, екеуі де 5В-да жұмыс істейтін PIC және LDR тізбектерінде. Компоненттерге зақым келтірмеу үшін кернеу тұрақты болуы керек, бұл тізбектер кернеуді реттейді, 2 схеманы құруды ұмытпаңыз. (Барлық суреттер төменде). Тізбектерді аяқтағаннан кейін оларды VR бұру және мультиметр көмегімен өлшеу арқылы дұрыс кернеуге қойыңыз. Есіңізде болсын, LDR мен PIC схемаларына +5В қажет. Ал H-Bridges +9В қажет.

6 -қадам: тізбекке түйреуіштерді қосу

Енді сіз өзіңіздің тізбектеріңізді құрдыңыз, бастың түйреуіштеріне дәнекерлеу уақыты келді. Тағы бір әдіс - сымды тақтаға тікелей дәнекерлеу, бірақ менің ойымша, сымның үзілуі жиі кездеседі. Ілгектерді қай жерге дәнекерлеу керектігін анықтау үшін, әр схеманың Veroboard орналасуына назар аударыңыз, схеманың астындағы кілттерден сіз тақырып түйреуіштерінің белгілерін таба аласыз, содан кейін схемаға қарап, тақтадағы тесіктеріңізді есептеңіз. орналасуы, содан кейін түйреуішті дәнекерлеңіз. (Іздеу керек белгі суретте беріледі). Дұрыс схеманың дұрыс орналасуын таңдауды ұмытпаңыз.

7 -қадам: Veroboard жолдарын бұзу

Сіздің схемалар аяқталуға жақын; ең бастысы - қазір Veroboard жолдарын бұзу. Жолды қай жерден сындыру керектігін анықтау үшін әр тізбектегі кілттерді қолдана отырып, тағы да сол қағиданы ұстаныңыз, жолдарды үзіп тастағаныңызға көз жеткізіңіз, мен қолөнер (хобби) пышағын қолдандым. (Кілттің суреті мен жол үзілісінің мысалы беріледі).

8 -қадам: PIC кодтау

Енді сіз өз тізбектеріңізді аяқтағаннан кейін роботтың негізгі бөлігін жасай бастай аласыз, PIC кодтай аласыз, PIC кодтау тура, код MPLab X -те жазылған, бастапқы код пен микробағдарлама файлы (.hex) zip пакеті. Микробағдарламаны PIC контроллеріне қосу үшін қол жетімді кез келген бағдарламашыны қолдануға болады.

9 -қадам: микрочиптерді енгізу

Енді сіз жұмысыңыздың көп бөлігін схемалармен аяқтадыңыз, микросхемаларды кірістірудің соңғы уақыты. Бұл өте қарапайым тапсырма, бірақ бұл әлі де қиын, сіздің микрочиптеріңіздің көпшілігі дүкеннен сатып алған кезде біртүрлі жөкемен келеді, сіз таңқаларыңыз мүмкін, бірақ чиптер статикалық сезімтал, демек сіз оларды қолыңызбен ұстай алмайсыз. олар статикалық жолақты киеді. Бұған 4011 және PIC кіреді, сондықтан абай болыңыз және бұл микрочиптердің түйреуіштерін ұстамаңыз, әйтпесе сіз оларға зақым келтіресіз. (Чипті дұрыс жағына енгізгеніңізге көз жеткізіңіз, мысал келтіріледі).

10 -қадам: схемаларды тексеру

Сіздің тізбектеріңіз енді аяқталды; оларды сынаудың уақыты келді! Сіздің тізбектерді тексеру үшін сізге мультиметр қажет болады (мультиметр - кернеудің, ток пен қарсылықтың айырмашылығын өлшейтін құрылғы), бақытымызға орай, қазіргі мультиметрде тағы бірнеше функция бар. Ең алдымен, сіз тізбектің негізгі визуалды тексеруін, жарықтардың, сымдардың үзілуін және ажыратылуын тексеруіңіз керек. Сіз қуанғаннан кейін тізбектегі барлық полярлықтарды тексеру маңызды, мысалы: сіздің транзисторлар дұрыс болуы керек және сіздің микросхемаларыңыз дұрыс салынуы керек. Осыдан кейін, тақтаның астыңғы жағын тексеріп, жолдар арасындағы қысқа жерлерді көрнекі түрде тексеріңіз, содан кейін қолыңыздағы пышақты алып, оны тақтаның темір жолдарының арасына кесіңіз. Назар аударатын соңғы нәрсе - сіздің үзілістеріңіз, жолдың үзілгеніне көз жеткізу үшін тізбектегі әрбір үзілісті визуалды тексеріңіз. Дұрыс тексеру үшін мультиметрлердің параметрлерін үздіксіздікке реттеу керек (төменде сурет беріледі) және бір сымның Broken жолының бір жағына, екіншісін екінші жағына қою керек, егер сіздің мультиметр сигнал берсе, үзіліс дұрыс емес және оны қайта жасау керек. Мен шатастырмау үшін әр тізбекті жеке тексеруге кеңес беремін. (Келесі қадамды жасамас бұрын барлық кемшіліктеріңізді түзетіңіз). Кернеуді дұрыс реттейтін тізбектерді іске қосуды ұмытпаңыз:

· H-көпірлері: 9В

· LDR + PIC: 5V

11 -қадам: робот корпусын жинау

Сіздің схемалық жұмысыңыз аяқталғаннан кейін, DIY жасайтын уақыт келді, енді біз роботтың жоғарғы бөлігін жинаймыз. Жоғарғы бөлігі негізінен барлық схемалар мен сенсорлардан тұрады. Ең алдымен, фанер тақтасында гайкалар мен бұрандалар үшін тесіктер бұрғылау керек, әр бұрышта бір сантиметр бұрғылау керек (егер сіздің құрылымыңыз тұрақты болса және ол сәйкес болса, сіз тесіктерді қай жерде бұрғылауды таңдағаныңыз маңызды емес). төменгі тақтада бұрғыланған тесіктерге дейін). Енді тағы бірнеше бұрғылау бар ….. егер сіз тақтаны аралық гайкаларға орнатуды таңдасаңыз, оларға гайкалар бұрғылау қажет (гайканың диаметрін қараңыз және сәйкес бұрғылау ұшын таңдаңыз), сонымен қатар тесіктерді бұрғылау қажет. схеманы орындаңыз, тақтаны зақымдамау үшін абай болыңыз және тесіктердің орналасуын схеманың схемасына сәйкес келетін жерді таңдаңыз (жолдарды зақымдамау үшін). Тағы бір жеңіл әдіс-тақталарды фанераға жабыстыру (бұл кезде менің макетіме жабысып көріңіз, артқы жағына орнатылған H-көпірлері және т.

12 -қадам: робот корпусын жинау (2 -бөлім)

Енді сіз жоғарғы бөлікті жинадыңыз, төменгі бөлікті жинау уақыты келді. Төменгі жағында барлық кернеу реттегіштері, қозғалтқыштар мен конденсаторлар болады. Сіздің бірінші қадамыңыз - қозғалтқыштарды фанер тақтасына орнату. Мен қозғалтқышты орнатудың екі негізгі әдісін ұнатамын, немесе сіз оларды фанер панелінің ортасына немесе өзіңіз таңдаған бір жаққа орнатасыз. Егер сіз қозғалтқышты бүйірден орнатуды шешсеңіз, роботтың тепе -теңдігіне және оны дұрыс басқаруына көмектесу үшін алдыңғы маховикті сатып алуды ұмытпаңыз. Қозғалтқышты дұрыс орнатпас бұрын кейбір қарапайым өлшеулер мен тексерулерді ұмытпаңыз, мен моторды арзан және аяқтауға оңай болатын кабельді ілмектермен орнатуды ұсынамын, алдымен моторды қажетті өлшемдерге сәйкес ыстық желіммен желімдеңіз, содан кейін екі жағынан екі тесік бұрғылаңыз. қозғалтқышты фанерада ұстаңыз және оны ұстау үшін ілмекпен байлаңыз (ілмекті дұрыс бекітуді ұмытпаңыз). Реттегіштер мен конденсаторларды кию оңай болады (фанерадағы бос орынмен импровизация) және оларды гайка әдісімен немесе ыстық желіммен орнатыңыз (мен конденсаторларды желімдеуді ұсынамын). Соңында үстіңгі тақтаны бекіту үшін тесіктер бұрғылаңыз (жоғарғы бөлігінде жасаған өлшемдерді қолданыңыз), мен кішірек тесіктерді бұрғылауды және аралық гайкаларды бекітуді ұсынамын.

13 -қадам: Сымдарды жалғау

Енді сіз тізбектерді дәнекерлеп, тексеріп, орнатқаннан кейін, барлығын біріктіру керек. Сымның негізі - барлық тізбектер ақырында ақпаратты өңдейтін және жіберетін PIC -ке қосылады, сіздің сымның өте маңызды екенін есте сақтаңыз және сіз бәрі дұрыс екеніне көз жеткізуіңіз керек. Жарайды, енді қалай сым қосуға болады, енді мен неге Хизер пин әдісімен жүруді таңдағанымды түсінесіз, себебі бұл жеңілдетеді. Егер сізде әйелдер секіргіш сым болса, тақталарды тез қосуға болады, егер болмаса, қарапайым сымды хитер түйреуішіне дәнекерлеуге болады (егер секіргіштер қате болса, қайта дәнекерлеудің қажеті жоқ). Қосылу схемасы суретте беріледі.

14 -қадам: Сезімдерді бекіту және қосу

Сіздің робот екі қабырғаға оның алдындағы қабырғаны сезеді. Сенсорларды бекіту өте қарапайым, оның екі микро қосқышы сол және оң жақ өлшегіш қызметін атқарады. Оларды екінші тақтаның алдыңғы жағына ыстық желіммен жабыстырыңыз. Қосылымдардың схемасы төменде ұсынылатын болады. (Микро қосқыш түйреуіштерді анықтауды ұмытпаңыз, мысалы. COM).

15 -қадам: роботты тестілеу

Жақсы, бұл сіз роботты бірінші рет өртеу үшін күткен сәт !! Енді қатты қуанып қалмаңыз, бұл бірінші рет жұмыс істемейді, егер ол сіз бақытты болсаңыз, бір бақытты адамсыз !! Егер ол жұмыс істемесе, көңіліңізді қалдырмаңыз, уайымдамаңыз, бұл жақын арада болады. Төменде мен сізде болуы мүмкін барлық мәселелердің тізімін жасадым және оларды қалай шешуге болады.

· Барлығы ештеңе жасамайды. Қуат көзінің тізбектері мен тақтаның қуат түйреуіштеріне қосылуын тексеріңіз, сонымен қатар полярлық мәселелерін тексеріңіз.

· Қарама -қарсы бағытта бұрылатын қозғалтқыштар. Бір қозғалтқыштың полярлығын ауыстырыңыз, ол оны басқа жаққа бұруы керек, бұл бағдарламалау мәселесі болуы мүмкін.

· Бір нәрсе темекі шегуді бастайды немесе сіз бір нәрсенің шынымен ыстық екенін сезесіз. Қысқа цикл !! Зақым келтірмеу үшін дереу өшіріңіз. Барлық мүмкін тізбектерді тексеріңіз, оның ішінде сымдар.

· Қозғалтқыштар баяу айналады. Роботтың ток күшін арттырыңыз. Немесе H-Bridge жетіспеушілігі.

· Робот жарықты дұрыс сезбейді. LDR тізбектерінде VR реттеңіз, бұл бағдарламалау мәселесі болуы мүмкін.

· Робот өзін ерекше ұстайды және біртүрлі нәрселер жасайды. Бағдарламалау! Бағдарламалау кодын екі рет тексеріңіз.

· Робот қабырғаны сезбейді. Микро коммутаторлардағы қосылуларды тексеріңіз.

Міне, бұл менің роботыммен болған проблемалар, егер сізде ерекше проблема болса, менің дизайнымды жақсы жаққа өзгертуге немесе өзгертуге тырысыңыз, есіңізде болсын, біз бәріміз үйреніп жатырмыз және мінсіз нәрсе жоқ.

16 -қадам: Сынақ және қате

Егер бірнеше сағаттан кейін роботты тексеру және тестілеу әлі де нәтиже бермесе, оны қабырғаға лақтырмаңыз, оны үзбеңіз және үмітіңізді үзбеңіз. Таза ауамен демалу үшін сыртта серуендеп көріңіз немесе ұйықтаңыз, менде ондай сәттер көп болды, ал сіз білесіз бе? Электроника- бұл бір қиын хобби, бір компонент істен шығады- бәрі істен шығады. Тестілеу кезінде оны бөлімдерге бөлуді ұмытпаңыз және әрқашан дизайн мен макетпен ашық болыңыз. Еркін және шығармашылық болыңыз және ешқашан берілмеңіз !!! Егер сізге менің жобам ұнаған болса, маған оны жылжыту байқауында дауыс беріңіз, сіздерге ұнайды деп үміттенемін!