Главная
Пятница, 15 Декабрь 2017

Призма - не по детски интересные поделки
своими руками...

Призма - Меню
 »  Новости
Инструкции
Каталог файлов
Фотоальбом
 »  Форум
 »  Мои эксперименты
 »  Копилка идей
Игры on-line
 »  Гостевая книга
 »  Каталог сайтов
Призма - Опрос
Пользуетесь ли вы инструкциями с этого сайта?
Всего ответов: 308
Призма - Поиск
Призма - Статистика


Рейтинг@Mail.ru

Яндекс.Метрика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0


Сайт сегодня посетили:



Главная » Инструкции » Инструкции » Сделай сам
Сделай сам [60]
Все, что можно сделать в домашних условиях из доступных материалов.
Видеоинструкции [31]
Аналогия раздела "Сделай сам". Минимум текста - максимум информации.

Делаем простейшего робота

ПРОСТЕЙШИЙ РОБОТ НА ОДНОЙ МИКРОСХЕМЕ

   Сделать робота можно, используя лишь одну микросхему драйвера моторов и пару фотоэлементов.В зависимости от способа соединения моторов, микросхемы и фотоэлементов робот будет двигаться на свет или, наоборот, прятаться в темноту, бежать вперед в поисках света или пятиться, как крот, назад. Если добавить в схему робота пару ярких светодиодов, то можно добиться, чтобы он бегал за рукой и даже следовал по темной или светлой линии.

робот, реализующий реакцию фотокинезисаПринцип поведения робота основывается на "фоторецепции" и является типичным для целого класса BEAM-роботов. В живой природе, которой будет подражать наш робот, фоторецепция - одно из основных фотобиологических явлений, в котором свет выступает как источник информации.

В качестве первого опыта обратимся к устройству BEAM-робота, двигающегося вперед, когда на него падает луч света, и останавливающегося, когда свет перестает его освещать. Поведение такого робота называется фотокинезисом - ненаправленным увеличением или уменьшением подвижности в ответ на изменения уровня освещённости.


В устройстве робота, кроме микросхемы драйвера моторов L293D, будет использоваться только один фотоэлемент и один электромотор. В качестве фотоэлемента можно применить не только фототранзистор, но и фотодиод или фоторезистор.
В конструкции робота мы используем фототранзистор n-p-n структуры в качестве фотосенсора. Фототранзисторы на сегодняшний день являются, пожалуй, одним из самых распространенных видов оптоэлектронных приборов и отличаются хорошей чувствительностью и вполне приемлемой ценой.

схема робота №1
Схема робота с одним фототранзистором


         
    
   Из бесед Бибота и Бобота
Дорогой Бобот, а можно ли использовать в приводимой схеме простейшего робота какие-либо другие микросхемы, например L293DNE?

Конечно, можно, но видишь ли, в чем дело, дружище Бибот. Настоящая L293D выпускается только группой компаний ST Microelectronics. Все остальные подобные микросхемы являются лишь заменителями или аналогами L293D. К таким аналогам относятся L293DNE американской компании Texas Instruments, SCP-3337 от Sensitron Semiconductor... Естественно, что, как и многие аналоги, эти микросхемы имеют свои отличия, которые тебе будет необходимо учитывать, когда ты будешь делать своего робота.

А не мог бы ты рассказать об отличиях, которые мне необходимо будет учесть при использовании L293DNE.

С удовольствием, старина Бибот. Все микросхемы линейки L293D имеют входы, совместимые с TTL-уровнями*, но лишь совместимостью уровней некоторые из них не ограничиваются. Так, L293DNE имеет не только совместимость с TTL по уровням напряжения, но и обладает входами с классической TT-логикой. То есть на неподключенном входе присутствует логическая "1".

Прости, Бобот, но я не совсем понимаю: как же мне это учитывать?

Если на неподключенном входе у L293DNE присутствует высокий уровень (логическая "1"), то и на соответствующем выходе мы будем иметь сигнал высокого уровня. Если мы теперь подадим на рассматриваемый вход сигнал высокого уровня, говоря по другому - логическую "1" (соединим с "плюсом" питания), то на соответствующем выходе ничего не изменится, так как на входе у нас и до этого была "1". Если же мы подадим на наш вход сигнал низкого уровня (соединим с "минусом" питания), то состояние выхода изменится и на нем будет напряжение низкого уровня.

То есть получается все наоборот: L293D мы управляли с помощью положительных сигналов, а L293DNE нужно управлять с помощью отрицательных.

L293D и L293DNE можно управлять как в рамках отрицательной логики, так и в рамках положительной*. Для того чтобы управлять входами L293DNE с помощью положительных сигналов, нам будет необходимо подтянуть эти входы к "земле" подтягивающими резисторами.

вход с подтягивающим резистором

Тогда, при отсутствии положительного сигнала, на входе будет присутствовать логический "0", обеспечиваемый подтягивающим резистором. Хитроумные янки называют такие резисторы pull-down, а при подтягивании высокого уровня - pull-up.

Насколько я понял, все, что нам нужно будет добавить в схему простейшего робота, - так это подтягивающие резисторы на входы микросхемы драйвера моторов.

Ты совершенно правильно понял, дорогой Бибот. Номинал этих резисторов можно выбрать около 4,7 кОм. Тогда схема простейшего робота будет выглядеть следующим образом.

Схема простого робота на микросхеме L293DNE


Причем от номинала резистора R1 будет зависеть чувствительность нашего робота. Чем сопротивление R1 будет меньше, тем чувствительность робота будет ниже, а чем оно будет больше, тем чувствительность будет выше.

А так как в данном случае нам нет необходимости управлять мотором в двух направлениях, то второй вывод мотора мы можем подключить напрямую к "земле". Что даже несколько упростит схему.

Схема простого робота на микросхеме L293DNE


И последний вопрос. А в тех схемах роботов, которые ты привел в рамках нашей беседы, может быть использована классическая микросхема L293D?

Конечно, может. И я бы даже добавил, что использование pull-down резисторов для L293D будет вполне оправдано.
    
 

На рисунке приведены монтажная и принципиальная схемы робота, и если Вы еще не очень хорошо знакомы с условными обозначениями, то, исходя из двух схем, несложно понять принцип обозначения и соединения элементов. Провод, соединяющий различные части схемы с "землей" (отрицательным полюсом источника питания), обычно не изображают полностью, а на схеме рисуют небольшую черточку, обозначающую, что это место соединяется с "землей". Иногда рядом с такой черточкой пишут три буквы "GND", что означает "землю" (ground). Vcc обозначает соединение с положительным полюсом источника питания. Вместо букв Vcc часто пишут +5V, показывая тем самым напряжение источника питания.


фототранзистор
У фототранзистора эмиттер
(на схеме со стрелкой)
длиннее коллектора.



Принцип действия схемы робота очень простой. Когда на фототранзистор PTR1 упадет луч света, то на входе INPUT1 микросхемы драйвера двигателей появится положительный сигнал и мотор M1 начнет вращаться. Когда фототранзистор перестанут освещать, сигнал на входе INPUT1 исчезнет, мотор перестанет вращаться и робот остановится. Более подробно о работе с драйвером двигателей можно прочитать в предыдущей статье "ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЕЙ L293D".

драйвер двигателей L293D
Драйвер двигателей L293D
производства SGS-THOMSON Microelectronics
(ST Microelectronics).



Чтобы скомпенсировать проходящий через фототранзистор ток, в схему введен резистор R1, номинал которого можно выбрать около 200 Ом. От номинала резистора R1 будет зависеть не только нормальная работа фототранзистора, но и чувствительность робота. Если сопротивление резистора будет большим, то робот будет реагировать только на очень яркий свет, если - небольшим, то чувствительность будет более высокой. В любом случае не следует использовать резистор с сопротивлением менее 100 Ом, чтобы предохранить фототранзистор от перегрева и выхода из строя.

робот, движущийся на свет

Сделать робота, реализующего реакцию фототаксиса (направленного движения к свету или от света), можно с использованием двух фотосенсоров.

Когда на один из фотосенсоров такого робота попадает свет, включается соответствующий сенсору электромотор и робот поворачивает в сторону света до тех пор, пока свет не осветит оба фотосенсора и не включится второй мотор. Когда оба сенсора освещены, робот движется навстречу источнику света. Если один из сенсоров перестает освещаться, то робот снова поворачивает в сторону источника света и, достигнув положения, при котором свет падает на оба сенсора, продолжает свое движение на свет. Если свет перестает падать на фотосенсоры, робот останавливается.



схема робота №2
Принципиальная схема робота с двумя фототранзисторами

Схема робота симметричная и состоит из двух частей, каждая из которых управляет соответствующим электромотором. По сути, она является как бы удвоенной схемой предыдущего робота. Фотосенсоры следует располагать крест-накрест по отношению к электромоторам так, как показано на рисунке робота выше. Также можно расположить моторы крест-накрест относительно фотосенсоров так, как показано на монтажной схеме ниже.

схема простейшего робота, движущегося на свет
Монтажная схема простейшего робота с двумя фототранзисторами


робот, движущийся от светаЕсли мы расположим сенсоры в соответствии с левым рисунком, то робот будет избегать источников света и его реакции будут похожи на поведение крота, прячущегося от света.

движущийся робот, уклоняющийся от светаСделать поведение робота более живым можно, подав на входы INPUT2 и INPUT3 положительный сигнал (подключить их к плюсу источника питания): робот будет двигаться при отсутствии падающего на фотосенсоры света, а "увидев" свет, будет поворачивать в сторону его источника.

Чтобы сделать робота, "бегающего" за рукой, нам понадобятся два ярких светодиода (на схеме LED1 и LED2). Подключим их через резисторы R1 и R4, чтобы скомпенсировать протекающий через них ток и предохранить от выхода из строя. Расположим светодиоды рядом с фотосенсорами, направив их свет в ту же сторону, в которую ориентированы фотосенсоры, и уберем сигнал с входов INPUT2 и INPUT3.

схема робота №3
Схема робота, движущегося на отраженный свет


робот, движущийся за рукойЗадача получившегося робота - реагировать на отраженный свет, который излучают светодиоды. Включим робота и поставим ладонь перед одним из фотосенсоров. Робот повернет в сторону ладони. Переместим ладонь немного в сторону так, чтобы она скрылась из поля "зрения" одного из фотосенсоров, в ответ робот послушно, как собачка, повернет за ладонью.
Светодиоды следует подбирать достаточно яркие, чтобы отраженный свет устойчиво улавливался фототранзисторами. Хороших результатов можно достичь при использовании красных или оранжевых светодиодов с яркостью более 1000 мКд.

Если робот реагирует на вашу руку только тогда, когда она почти касается фотосенсора, то можно попробовать поэкспериментировать с листочком белой бумаги: отражающие способности белого листа намного выше, чем у человеческой руки, и реакция робота на белый листок будет намного лучше и устойчивее.

Белый цвет обладает самыми высокими отражающими свойствами, черный - наименьшими. Основываясь на этом, можно сделать робота, следующего по линии. Сенсоры при этом следует расположить так, чтобы они были направлены вниз. Расстояние между сенсорами должно быть немного больше, чем ширина линии.

робот, движущийся по линииCхема робота, следующего по черной линии, идентична предыдущей. Чтобы робот не терял черную линию, нарисованную на белом поле, ее ширина должна быть около 30 мм или шире. Алгоритм поведения робота достаточно прост. Когда оба фотосенсора улавливают отраженный от белого поля свет, робот движется вперед. Когда один из сеносоров заезжает на черную линию, соответствующий электромотор останавливается и робот начинает поворачиваться, выравнивая свое положение. После того как оба сенсора снова находятся над белым полем, робот продолжает свое движение вперед.

Примечание:
На всех рисунках роботов микросхема драйвера двигателей L293D показана условно (только управляющие входы и выходы). 
 



Источник: http://myrobot.ru/stepbystep/el_simple_robot.php

Правила использования материала!
Рассказать друзьям:
Категория: Сделай сам | Добавил: Arkano (13 Январь 2009)
Просмотров: 30508 | Комментарии: 24 | Рейтинг: 3.7/3 |
Всего комментариев: 23 (комментарии можно оставлять без регистрации)1 2 »
Рейтинг: 0
Имя: Bogdan Semjaniv
Написал: Sembodja | Дата: 28 Март 2014, 00:38 


http://cs607521.vk.me/v607521810/5cb9/oTPGacn09Yg.jpg
0   Спам
Рейтинг: 1
Имя: Админ
Написал: Arkano | Дата: 26 Апрель 2014, 12:27 


Эта схема нормальная или "в зеркале", опиши пожалуйста подробнее для чего она? Буду очень благодарен. smile
0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: Bogdan Semjaniv
Написал: Sembodja | Дата: 19 Февраль 2014, 01:39 


ну ладно, я знаю как из 6В превратить в 5В, нужен стабилизатор КП172ЕГ (или я не правильно понял), а вместо фототранзистора можно использовать любой светочувствительный элемент, потопму что так сказано на сайде откуда сдесь взялись эти схемы http://myrobot.ru/wiki/index.php?n=Experiences.ElSimpleRobotTuning wacko
0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: Bogdan Semjaniv
Написал: Sembodja | Дата: 16 Февраль 2014, 01:33 


как из 6В (блок батареек 4шт.) сделать 5В?
и какой надо фототранзистор?
0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: Админ
Написал: Arkano | Дата: 26 Январь 2014, 13:33 


0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: Ержан
Написал: Ержан | Дата: 02 Май 2012, 11:10 


Ни че не понел
0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: Yegorf1
Написал: Yegorf1 | Дата: 10 Август 2011, 09:14 


а какой фототранзитор брали подскажите
0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: Садовий Олексій
Написал: Садовий Олексій | Дата: 20 Апрель 2011, 17:27 


підарази в інтернаті все еть іщіте лудше
0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: Садовий Олексій
Написал: Садовий Олексій | Дата: 20 Апрель 2011, 17:11 


через резістор потключаетца
0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: Садовий Олексій
Написал: Садовий Олексій | Дата: 20 Апрель 2011, 17:08 


самий обичний матор можно іспользивать
0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: андрей
Написал: андрей | Дата: 23 Декабрь 2010, 21:49 


скажите сколько стоит эта микросхема (L293D)????
0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: S-T-A-L-K-E-R
Написал: S-T-A-L-K-E-R | Дата: 08 Июнь 2010, 17:46 


Робототехника-наше будущее... Задавайте ваши вопросы по роботам на этом сайте, вом обязательно расскажут, подскажут и помогут с радостью ;)
Ссылка на сайт: http://rassionrobots.ucoz.ru/
0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: azamat
Написал: azamat | Дата: 14 Май 2010, 17:03 


в каком оборудовании можно найти эту микросхему или где купить?
0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: олег
Написал: олег | Дата: 07 Апрель 2010, 21:55 


а где взять детали в Белой Церкве???:(
0   Спам
9
Рейтинг: 1
Имя: Bogdan Semjaniv
Написал: Sembodja | Дата: 16 Февраль 2014, 01:40 


Возле ТЦ Гермес есть бар ( с коровами на крыше ) справа него есть спуск под этот бар ( в подвал ) там продают бельё и радио детали, я там уже купил микросхему и другое, НО у них нету фототранзисторов!
0   Спам
Рейтинг: 0
Имя: mixani
Написал: mixani | Дата: 03 Март 2010, 21:27 


а можно использовать драйвер двигателя не L293D а L293E ? подскажите плиз
0   Спам
8
Рейтинг: 0
Имя: антон
Написал: антон | Дата: 06 Июль 2009, 13:00 


а из какого оборудования можно изъять драйвер моторов?
0   Спам
7
Рейтинг: 0
Имя: Вильмир
Написал: Vilmir | Дата: 28 Март 2009, 20:01 


Подскажите пожалуйста кто-нибудь: на каком сайте можно заказать электродвигатели для этого робота????
0   Спам
6
Рейтинг: 0
Имя: поцанЪ из Прасковья
Написал: pashOK | Дата: 07 Февраль 2009, 17:07 


микросхема драйвер моторов
0   Спам
5
Рейтинг: 0
Имя: поцанЪ из Прасковья
Написал: pashOK | Дата: 07 Февраль 2009, 17:06 


нет куда всё присоединяется там резисторы и прочее
0   Спам
4
Рейтинг: 0
Имя: Arkano
Написал: Arkano | Дата: 06 Февраль 2009, 22:47 


Если я правильно понял слово "драйвер", то ты имеешь в виду полосу по которой робот должен двигаться...
Вот ответ цитатой из статьи:
"Чтобы робот не терял черную линию, нарисованную на белом поле, ее ширина должна быть около 30 мм или шире."
0   Спам
3
Рейтинг: 0
Имя: Бурцев Павел Романович
Написал: ПашОК | Дата: 06 Февраль 2009, 22:11 


arkano,у тебя каковы размеры драйвера моторов?у меня 2,5-3см
0   Спам
2
1-20 21-21
Имя *:
Email:
Код *:


- = Еще интересные статьи = -

Снежинка (8)
Веселые пасхальные скорлупки (0)
Брусок Puzzle 3D- сделай сам (9)
Воздушно-гидравлическая ракета (23)
Дракон поворачивает голову (31)
Стереоскопическое изображение (анаглиф) своими руками (8)
Картина с фарами (3)
Уборка металлической пыли (0)
Узел (4)
Устройство для быстрого складывания футболок. (1)
Форма входа
Знаете ли Вы что...

Самая высокая температура, когда-либо достигнутая людьми, была зафиксирована в Принстонском Университете в 1978 году. Во время физического эксперимента удалось достигнуть температуры в 70 миллионов градусов Цельсия.

Облако тегов
Случайные картинки



Призма - Друзья
Связь с автором
ICQ: 226-325-702
Призма-кнопка
Предлагаю обмен кнопками. Принимаются предложения от сайтов смежной тематики, с посещаемостью не ниже 300 хостов в сутки.
Призма - не по детски интересные поделки
Получить код

Регистрируйтесь на 2018.navalny.com
Copyright Prizma © 2008-2017
При использовании материалов сайта активная ссылка на источник обязательна!
Сайт создан в системе uCoz