Радиоаматор - Січкар С.М.
Скачать (прямая ссылка):
Фото І
PA 5 '2011 среде и управляет двигателями М1, М2. Для работы двигателей предусмотрены реверсивные драйверы. Питание драйверов двигателей М1, М2 поступает с управляемого стабилизатора U стаб.
Схема Sumoard (рис.3) собрана на четырех микросхемах и дополнительной платы MKArduino папо. На плате Arduino папо установлен MK ATme-да 168 - 20, цепи сброса, а также стабилизатор напряжения питания +5 В и приемо - передатчик схема сопряжения с USB портом на основе микросхемы FT232RL. Для питания плат, напряжение с аккумуляторов 7,5 В подается на разъем SV4. Через выключатель питания S1 нестабилизирован-ное напряжение 7,5 В попадает на IC2 и плату управления Arduino папо (вывод 1 SV1). На плате Arduino папо есть стабилизатор напряжения, формирующий +5,0 В. Стабилизированное напряжение +5,0 В питает микросхемы 101, IC3, и ИК датчики IC4 PH1, РН2, PHS1-PHS4.
Рассмотрим работу ИК датчиков столкновения PH1, РН2. Согласно документации [3] для работы фотодатчика TSOP4636 необходим генератор световых импульсов с частотой 36 кГц. Такой генератор можно организовать на MK или сделать на отдельной микросхеме. Что бы упростить программу, генератор 36 кГц выполнен на NE555 IC1. С помощью цепочек С2, СЗ, R5, R7, R12 на генераторе формируются прямоугольные импульсы 36 кГц. R7 может изменять частоту в небольших пределах. Для засветки двух ИК диодов необходим ток около 15 мА. Q3 выполняет функцию усилителя потоку. R8 ограничивает ток базы. R9, R10 ограничивает ток ИК диодов LD1, LD2. Световые ИК импульсы генерируются LD1, LD2 и отражаясь от препятствий попадают на PH1, РН2. ИК фотодатчики РН1, РН2 выделяют из общего светового
фона И К лучи с частотой 36 кГц с помощью встроенного полосового фильтра частот и в случае обнаружения ИК лучей открывают выходной транзистор датчика. Данные с датчиков PH1, РН2 поступают на 10, 11 вывод SV1 платы MK Arduino папо. Этот сигнал обрабатывается входным аналого-цифровым преобразователем (АЦП) в цифровой код. Код попадает в программу, где анализируется и в зависимости от результата, выполняет следующие шаги программы. Для определения границ поля дополнительно подключаются оптосенсоры. Оптосенсоры на ИК лучах PHS1-PHS4 [4] также подают сигналы к выводам 5,6 и 8,9 разъема SV1 платы MK. Данные от датчиков поступают на каналы АЦП, и преобразуются в цифровой код. В результате программа решает заступил робот за границу поля или нет. Работа программы в MK формирует выходные сигналы с платы управления MKArduino папо на выводы 9-15 SV2.
Рассмотрим управление электродвигателей. В ходе программы, выполняется управление драйверами двигателей. Питание драйверов IC3, IC4 двойное. Для управления выбрано напряжение 5,0 В, для питания двигателей регулируемое от 2,0 В до 7,0 В. Электродвигатели [5] имеют начальный пусковой ток около 600 мА, затем ток снижается до 180 мА. Ток и обороты вращения вала электродвигателя зависят от напряжения питания. Для формирования напряжения с различной величиной установлен регулируемый стабилизатор IC2 LM2576T-ADJ. С помощью полевых транзисторов Q1, Q2 плата управления MK может ступенчато изменить выходное напряжение стабилизатора IC2. Регулировка выходного напряжения стабилизатора выполняется путем подачи регулируемого
::0
а. ©
H 2 л с S о v
о
V S X
о а.
н
V Ф С
m
<
X X X ш
I—
О і—
О
т
О
Q-
100 mkFxieV
RIGHT TSOP4836
23
PA 5 '2011
а
а> ь
2 л с S о х
D X S X О
а
H
к ф к
т
< X
О
LQ
О
Q-
напряжения на 4 вывод IC2. Преобразователь напряжения IC2 позволяет из 5,0-7,5 В сделать стабильное 3.0 В, 2.5В, 2.0В для питания двигателей. IC 2 работает в генераторном режиме и формирует прямоугольные импульсы. На дросселе L1 и электролитическом конденсаторе С5 сглаживаются эти импульсы и формируется напряжение необходимое для электродвигателя. Использование стабилизатора IC2, позволит экономить энергию аккумуляторов, и предотвращает выход из строя драйверов IC3, IC4. Кроме этого, используется полезная функция робота - автоматически изменять скорость передвижения, в зависимости от ситуации. Например, что бы вытолкнуть соперника, необходима максимальная скорость и максимальная мощность электродвигателей. В то же время для отступления от границы поля необходимо не торопится, а потихоньку отъехать и изменить траекторию движения на средней скорости. В обоих случаях скорость движения робота различная. При передвижении по полю можно ехать с средней скоростью. Все эти действия робота, позволяет сделать стабилизатор IC2 и драйверы IC3, IC4. Таким образом, имеем экономию энергоресурса и изменяемую скорость движения. Но, при столкновении с роботом соперником возникают ситуации, когда необходимо сделать маневр. Например, если соперник подъехал сзади, то надо развернутся. Если соперник находится спереди, то надо ехать прямо с максимальной мощностью и вытолкнуть его за границы поля. За эти функции отвечают два микровыключателя S2, S3. Микровыключатель S2 находится спереди платформы робота, S3 - сзади (фото 2). Дополнительно имеется еще одна функция управления. Для настройки фотодатчиков и правильного направления вращения электродвигателей установлен DIP переключатель SW1. Разные положения SW1 существуют для выбора режима тестирования. Через разъем SV3 подключаются электродвигатели. Средний провод подключается к корпусу электродвигателей.
