PIC balstīts LF un izvairīšanās no robota: 16 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:58

Ievads

Šajā pamācībā jūs iemācīsities viegli sekot robotam un izvairīties no tā. Mans iedvesmas avots ir roboti, kas atdarina parastu cilvēku uzvedību, piemēram, jūs bez iemesla neieiesit sienā. Jūsu smadzenes sazinās ar jūsu muskuļiem/ orgāniem un nekavējoties jūs pārtrauks. Jūsu smadzenes darbojas ļoti līdzīgi kā pamata mikrokontrollerim, kas saņem ievadi un apstrādā to izejā, šajā gadījumā jūsu smadzenes paļaujas uz jūsu acīm, lai iegūtu informāciju. Tajā pašā laikā ir pieņemami ieiet sienā, kad cilvēks ir akls. Jūsu smadzenes nesaņem nekādas ievades no jūsu acīm un nevar redzēt sienu. Šis robots būs ne tikai pilnīga konstrukcija beigās, bet arī forša mācību pieredze par pamata elektroniskajām sastāvdaļām, DIY un dizaina prasmēm, lai kaut ko radītu, un es zinu, ka jums tas patiks. Es zinu, ka ir daudz vienkāršāku un tradicionālāku metožu, kurās jums pašiem nav jāveido shēmas un jāizmanto pamata moduļi, lai sasniegtu to pašu rezultātu, bet es izvēlējos atšķirīgāku pieeju, turklāt, ja jūs esat tāds DIY uzgrieznis kā es Uzziniet kaut ko jaunu, tas ir ideāls projekts jums! Šis robots sekos gaismai, un, pieskaroties sienai, tas atgriezīsies un pagriezīsies, tāpēc šīs ir šī robota pamatfunkcijas. Ceru, ka jums patiks mans projekts!

1. solis: Materiālu saraksts

Elektronika

Rezistori

· 10K rezistors, ¼ vati (x20)

· 2,2K rezistors, ¼ vati (x10)

· 4,7K VR (x2)

· 10K VR (x2)

· 1K rezistors, ¼ vati (x10)

· 220 omu rezistors, ¼ vati (x4)

· 22K rezistors ¼ vati (x10)

Kondensatori

· 10pf keramika (x5)

· 2200uf elektrolītiskais, 25V (x2)

· 10nf keramika (x4)

Pusvadītāji

· BD 139 NPN jaudas tranzistors (x4)

· BD 140 PNP jaudas tranzistors (x4)

· BC 327 PNP tranzistors (x4)

· LM350 sprieguma regulatori (x2)

· 741 op-amp (x2)

· 4011 Quad NAND (x2)

· PIC16F628A mikrokontrolleris (x1)

· LED 5 mm (pēc jūsu izvēles) (x3)

Aparatūra

· Saplākšņa plātņu loksnes

· 5 mm x 60 mm starplikas uzgrieznis (x4)

· 5 mm x 20 mm skrūve (x8)

· Pārnesumu motori 12V 500mA (x2)

· 60 mm putu riteņi (x2)

· Sieviešu viršu (džemperu) savienotāji (x50)

· 12V, 7.2Ah Vārtu motora akumulators (var izmantot papildu, mazāku akumulatoru, bet pārliecinieties, vai tas ir 12V).

· 2 mm vads (10 m)

· Viršu (džemperu) savienotāja tapas (x50)

· 3 mm termiski saraušanās caurule (2 m)

2. solis: shēmu izveide

Ķēžu veidošana ir diezgan vienkārša, tā ir lieliska mācīšanās pieredze tiem, kas to nekad nav darījuši, un laba prakse tiem, kam tā ir. Jūs vienmēr varat izmēģināt citu metodi, bet es labprātāk izmantoju Veroboard, jo ir vieglāk, ja sliedes iet pāri lodēšanai. Es iesaku pirms faktiskās shēmas izveides izveidot modeli uz maizes dēļa un noformēt savu Veroboard shēmu uz papīra, tas izklausās pēc daudz darba, bet tas atmaksāsies, veidojot ķēdes (īpaši atskaites punktiem)).

H-tiltu celtniecība

H-tilts ir ķēde, kas ir atbildīga par jūsu dzinēju piedziņu, kas saņem signālu no mikrokontrollera un vai nu aptur, vai apgriež dzinējus (tas ir modificēts H-tilts ar 4011, kas darbojas kā aizsardzības shēma un pievieno vairāk) kontroles funkcijas). Zemāk ir shēmas shēmas, Vera paneļa izkārtojuma un galīgās shēmas attēli (neaizmirstiet izveidot 2 H-tiltus, vienu katram motoram).

3. solis: LDR shēmu izveide

LDR shēmas darbojas kā robota acis, kas uztver gaismas klātbūtni un nosūta sprieguma signālu uz PIC mikrokontrolleri, lai pastiprinātu sprieguma signālu PIC I, izmantojot 741 darbības pastiprinātāju. Atcerieties izveidot 2 ķēdes, vienu katrai robota acij.

4. solis: PIC atbalsta shēmas izveide

Šī ir ķēde, kas ir robota smadzenes.

5. solis: sprieguma regulēšanas shēmu izveide

Galvenais sprieguma padeves avots robotā būs 12 V, tas nozīmē, ka H-tilta ķēdēs jābūt sprieguma regulatoram, jo tie darbojas ar 9 V spriegumu un uz PIC un LDR ķēdēm, kas darbojas pie 5 V. Spriegumam jābūt arī stabilam, lai nesabojātu komponentus, šīs shēmas regulēs spriegumu, atcerieties izveidot 2 ķēdes. (Visi attēli ir zemāk). Kad esat pabeidzis ķēdes, iestatiet tās pareizajā spriegumā, pagriežot VR un mērot, izmantojot multimetru. Atcerieties, ka LDR un PIC ķēdēm ir nepieciešams +5V. Un H-tiltiem ir nepieciešams +9V.

6. darbība: tapas pievienošana ķēdei

Tagad, kad esat izveidojis ķēdes, ir pienācis laiks lodēt uz galvenes tapām. Vēl viena metode ir stieples pielodēšana tieši pie tāfeles, bet es uzskatu, ka tad vadu pārrāvumi ir biežāk sastopami. Lai noteiktu katras ķēdes Veroboard izkārtojumu, kur pielodēt tapas, taustiņos zem shēmas dizaina atradīsit galvenes tapu simbolus un pēc tam vienkārši apskatiet ķēdes dizainu, saskaitiet caurumus uz tāfeles, lai sekotu izkārtojumu un pēc tam vienkārši pielodējiet tapu. (Simbols, kas jums jāmeklē, tiks parādīts attēlā.) Atcerieties izvēlēties pareizo shēmas pareizo izkārtojumu.

7. solis: Veroboard dziesmu pārtraukšana

Jūsu ķēdes ir gandrīz pabeigtas; vissvarīgākais, kas tagad jādara, ir pārraut Veroboarda trases. Atkal ievērojiet to pašu principu, izmantojot katras ķēdes taustiņus, lai noteiktu, kur pārtraukt sliežu ceļus, pārliecinieties, ka esat pārtraucis dziesmas līdz galam, es izmantoju amatniecības (hobija) nazi. (Tiks sniegts atslēgas attēls un celiņa pārtraukuma piemērs).

8. darbība: PIC kodēšana

Tagad, kad esat pabeidzis ķēdes, jūs varat sākt darīt robota galveno daļu, kodēt PIC, kodēt PIC tieši uz priekšu, kods tika rakstīts MPLab X, avota kods un programmaparatūras fails (.hex) ir zip pakete. Lai flash programmaparatūru PIC kontrolieris, jūs varat izmantot jebkuru pieejamo programmētājs.

9. darbība. Mikroshēmu ievietošana

Tagad, kad esat pabeidzis lielāko daļu darba ar shēmām, ir pienācis laiks pēdējai lietai, ievietojot mikroshēmas. Tas ir diezgan vienkāršs uzdevums, taču tas joprojām ir sarežģīti, jo lielākā daļa jūsu mikroshēmu, iegādājoties tās veikalā, nonāk dīvainos sūkļos, un jūs varētu brīnīties, kāpēc, bet mikroshēmas ir statiski jutīgas, kas nozīmē, ka jūs nevarat tām pieskarties ar rokām, ja vien valkā statisku joslu. Tas ietver 4011 un PIC, tāpēc esiet piesardzīgs un nepieskarieties šo mikroshēmu tapām, pretējā gadījumā jūs tās sabojāsit. (Pārliecinieties, ka ievietojat mikroshēmu pareizajā pusē, tiks sniegts piemērs).

10. darbība: ķēžu pārbaude

Jūsu ķēdes tagad ir pabeigtas; ir pienācis laiks tos pārbaudīt! Lai pārbaudītu ķēdes, jums būs nepieciešams multimetrs (multimetrs ir ierīce, kas mēra sprieguma, strāvas un pretestības atšķirības), par laimi, mūsdienu multimetram ir vēl dažas funkcijas. Vispirms jums ir jāveic vizuāla ķēdes pamata pārbaude, pārbaudot, vai nav plaisu, vadu pārtraukumu un atvienojumu. Pēc tam, kad esat par to priecīgs, ir svarīgi pārbaudīt visas ķēdes polaritātes, piemēram: jūsu tranzistoriem jābūt pareizā virzienā un mikročipiem jābūt pareizi ievietotiem. Pēc tam ir pienācis laiks pārbaudīt shēmas plates apakšpusi, vizuāli pārbaudīt, vai starp sliežu ceļiem nav īssavienojumu, un pēc tam tikai pārliecināties, ka paņemat amatniecības nazi un vienkārši iegrieziet to starp plāksnes metāla sliedēm, lai pārliecinātos. Pēdējais, kam jāpievērš uzmanība, ir pārtraukumi, vizuāli pārbaudiet katru ķēdes pārtraukumu, lai pārliecinātos, ka trase ir pilnībā salauzta. Lai pareizi pārbaudītu, jums jāpielāgo multimetru iestatījums nepārtrauktībai (attēls tiks sniegts zemāk) un, ja jūsu multimetrs pīkst, pārtraukums ir kļūdains un novietojiet vienu vadu Brocken sliežu ceļa vienā pusē, bet otru - otrā pusē. jums tas jādara vēlreiz. Es iesaku pārbaudīt katru ķēdi atsevišķi, lai nesajauktos. (Pirms nākamās darbības veiciet visu kļūdu novēršanu). Atcerieties vadīt ķēdes ar pareizu sprieguma regulēšanu:

· H-tilti: 9V

· LDR + PIC: 5V

11. solis: robota korpusa salikšana

Tagad, kad jūsu ķēdes darbs ir paveikts, ir pienācis laiks veikt DIY, tagad mēs saliksim robota augšējo daļu. Augšējā daļa pamatā sastāv no visām shēmām un sensoriem. Vispirms jums ir jāizurbj saplākšņa plāksnē caurumi starplikas uzgriežņiem un skrūvēm, katrā stūrī jāizurbj viens centimetrs no sāniem (nav īsti svarīgi, kur jūs izvēlaties urbt caurumus, ja vien jūsu struktūra ir stabila un atbilst uz apakšējā dēļa urbtajiem caurumiem). Tagad ir jāveic vēl daži urbumi….. ja izvēlaties dēli uzstādīt uz starplikas uzgriežņiem, jums tiem jāizurbj kapļi (skatiet uzgriežņa diametru un attiecīgi izvēlieties urbi), jums ir jāizurbj arī caurumi. shēmai, esiet piesardzīgs, lai nesabojātu plati, un izvēlieties, kur vēlaties, lai caurumi atrastos atbilstoši jūsu shēmas plates izkārtojumam (lai nesabojātu celiņus). Vēl viena vienkāršāka metode ir vienkārši pielīmēt dēļus uz saplākšņa (to darot, mēģiniet pieturēties pie mana izkārtojuma, aizmugurē uzstādītajiem H-tiltiem utt.)

12. darbība: robota korpusa salikšana (2. daļa)

Tagad, kad esat samontējis augšējo daļu, ir pienācis laiks salikt apakšējo daļu. Apakšā atradīsies visi sprieguma regulatori, piedziņas motori un kondensatori. Jūsu pirmais solis būs motoru uzstādīšana uz saplākšņa plāksnes. Es dodu priekšroku diviem pamata veidiem, kā uzstādīt motorus, vai nu jūs tos montējat saplākšņa paneļa vidū vai vienā jūsu izvēlētajā pusē. Ja izvēlaties uzstādīt motorus sānos, jums jāatceras iegādāties priekšējo spararatu, lai palīdzētu robotam līdzsvarot un pareizi manevrēt. Pirms pareizi uzstādīt motorus, neaizmirstiet veikt dažus pamatmērījumus un pārbaudes, es iesaku uzstādīt motoru ar kabeļu rāvējslēdzējiem, kas ir lēti un viegli nokomplektējami, vispirms karsti pielīmējiet motoru atbilstoši vēlamajiem mērījumiem un pēc tam urbiet divus caurumus abās pusēs. saplākšņa motoru un vienkārši turiet ar rāvējslēdzēju (neaizmirstiet pareizi pievilkt rāvējslēdzēju). Regulatoru un kondensatoru uzlikšana būs vienkārša (improvizējiet ar saplākšņa vietu) un piestipriniet tos, izmantojot starplikas uzgriežņu metodi vai karstu līmi (es iesaku līmēt kondensatorus). Visbeidzot urbiet caurumus augšējās plāksnes uzstādīšanai (izmantojiet tos pašus mērījumus, ko veicāt augšējā daļā), es iesaku urbt mazākus caurumus un iespiest starplikas uzgriežņus.

13. solis: elektroinstalācija

Tagad, kad esat pielodējis, pārbaudījis un uzstādījis ķēdes, ir pienācis laiks visu savienot kopā. Elektroinstalācijas pamati ir tādi, ka visas shēmas galu galā tiks pieslēgtas PIC, kas apstrādās un nosūtīs informāciju, atcerieties, ka jūsu elektroinstalācija ir ļoti svarīga, un jums jāpārliecinās, ka viss ir pareizi. Labi, tagad par vadu, tagad jūs saprotat, kāpēc es izvēlējos izmantot viršu tapas metodi, jo tas atvieglo. Ja jums ir džemperis ar sietiņu, jūs varat ātri savienot dēļus kopā, ja nē, varat vienkārši pielodēt parasto vadu uz viršu tapas (džemperi ir labāki, jo, ja jums ir kļūdaini tapas, jums nav atkārtoti lodēt). Elektroinstalācijas shēma tiks parādīta attēlā.

14. solis: sajūtu pievienošana un savienošana

Jūsu robots izmantos divus taustiņus, lai saprastu priekšā esošo sienu. Pieskārienu piestiprināšana ir diezgan vienkārša, jo pamatā ir divi mikro slēdži, kas darbojas kā kreisās un labās malas. Karsti pielīmējiet tos otrās tāfeles priekšpusē. Savienojumu shēma tiks parādīta zemāk. (Atcerieties izdomāt mikro slēdža tapas, piemēram, COM).

15. solis: robota testēšana

Labi, šis ir aizraujošais brīdis, kuru jūs gaidījāt, lai beidzot pirmo reizi iedarbinātu savu robotu !! Nekļūstiet pārāk aizrautīgs tagad, tas nekad nedarbojas pirmo reizi, ja JŪS ESAT VIENS LAIMĪGS BUILDER !! Tagad nelieciet vilties, ja tas nedarbojas, neuztraucieties, ka tas noteikti drīz notiks. Zemāk esmu izveidojis sarakstu ar visām iespējamām problēmām, ar kurām jūs varētu saskarties, un to risināšanas veidiem.

· Visa lieta neko nedara. Pārbaudiet barošanas ķēdes un savienojumus ar paneļa strāvas tapām, pārbaudiet arī polaritātes problēmas.

· Motori griežas pretējos virzienos. Nomainiet viena motora polaritāti, un tas jānosūta otrādi, tas var būt arī programmēšanas problēma.

· Kaut kas sāk smēķēt vai jums liekas, ka kaut kas ir patiešām karsts. ĪSSAVIENOJUMS!! Nekavējoties izslēdziet, lai izvairītos no bojājumiem. Pārbaudiet visas iespējamās ķēdes, ieskaitot vadu savienojumus.

· Motori griežas patiešām lēni. Palieliniet robota strāvu. Vai arī H-tilta trūkums.

· Robots nepareizi uztver gaismu. Pielāgot VR uz LDR shēmām, var būt programmēšanas problēma.

· Robots uzvedas neparasti un dara dīvainas lietas. Programmēšana! Vēlreiz pārbaudiet programmēšanas kodu.

· Robots nejūt sienu. Pārbaudiet mikro slēdžu savienojumus.

Tātad šīs ir problēmas, kas notika ar manu robotu. Ja jums ir neparasta problēma, nekautrējieties mainīt vai pārveidot manu dizainu uz labo pusi, atcerieties, ka mēs visi mācāmies un nav tādas lietas kā perfekta.

16. darbība: izmēģinājums un kļūda

Ja pēc daudzu stundu mēģinājumiem robota pārbaude un pārbaude joprojām nedarbojas, nemetiet to pret sienu un nesaplēsiet to un zaudējiet cerību. Mēģiniet staigāt ārā, tikai izelpot svaigu gaisu vai vienkārši gulēt, man ir bijuši daudzi šādi brīži, un vai jūs zināt, kāpēc? Elektronika ir viens smags hobijs, viena sastāvdaļa neizdodas- viss neizdodas. Pārbaudot, neaizmirstiet to sadalīt sadaļās un vienmēr paturiet atvērtu prātu ar dizainu un izkārtojumu. Esi brīvs un radošs un nekad nepadodies !!! Ja jums patika mans projekts, lūdzu, balsojiet par mani konkursā “Make it move”, ceru, ka jums, puišiem, patiks!