PIC негизделген LF жана качуучу робот: 16 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Киришүү

Бул көрсөтмөдөн сиз роботту ээрчип, андан качууну үйрөнөсүз. Менин илхамым жалпы адамдардын жүрүм -турумун туураган роботтордон келет, мисалы, сен жөн эле дубалга эч себепсиз кирбейсиң. Мээңиз булчуңдарыңыз/ органдарыңыз менен байланышып, дароо сизди токтотот. Сиздин мээңиз кириштерди кабыл алган жана аларды кайра иштетүүчү негизги микро контроллерге абдан окшош иштейт, бул учурда мээңиз маалымат үчүн көзүңүзгө таянат. Ошол эле учурда сокур болгондо дубалга кирүүгө болот. Мээңиз көзүңүздөн эч кандай маалымат албайт жана дубалды көрө албайт. Бул робот аягында толук түзүлүш гана болбостон, бир нерсени түзүү үчүн негизги электрондук компоненттер, DIY жана дизайн көндүмдөрү жөнүндө сонун үйрөнүү тажрыйбасы болот жана мен билем, сизге ырахат тартуулайт. Мен билем, бир кыйла оңой жана кадимки ыкмалар бар, аларда схемаларды өзүңүз куруп, ошол эле натыйжага жетүү үчүн негизги модулдарды колдонуунун кажети жок, бирок мен дагы башкача мамиле кылдым, эгер сиз мага окшогон DIY жаңгак болсоңуз жана жаңы нерсени үйрөнүңүз, бул сиз үчүн эң сонун долбоор! Бул робот жарыкты ээрчийт, ал эми дубалга тийсе, артка бурулат, ошондуктан бул роботтун негизги функциялары. Сиз мага проекттен ырахат аласыз деп үмүттөнөм!

1 -кадам: Материалдардын тизмеси

Электроника

Резисторлор

· 10K каршылыгы, ¼ ватт (x20)

· 2.2K каршылыгы, ¼ ватт (x10)

· 4.7K VR (x2)

· 10K VR (x2)

· 1K каршылыгы, ¼ ватт (x10)

· 220 Ом каршылыгы, ¼ ватт (x4)

· 22K каршылыгы ¼ ватт (x10)

Конденсаторлор

· 10pf керамика (x5)

· 2200uf электролит, 25V (x2)

· 10nf керамика (x4)

Жарым өткөргүчтөр

· BD 139 NPN электр транзистору (x4)

· BD 140 PNP электр транзистору (x4)

· BC 327 PNP транзистору (x4)

· LM350 чыңалуу жөндөгүчтөрү (x2)

· 741 оп-амп (x2)

· 4011 Quad NAND (x2)

· PIC16F628A микроконтроллер (x1)

· LED 5мм (түс тандоо) (x3)

Аппараттык

· Фанера тактайчалары

· 5мм х 60мм аралык гайка (x4)

· 5мм х 20мм болт (x8)

· Тиштүү моторлор 12V 500mA (x2)

· 60мм көбүк дөңгөлөктөр (x2)

· Аял хизер (секирүүчү) бириктиргичтери (x50)

· 12V, 7.2Ah Gate мотордук батареясы (милдеттүү эмес, кичинекей батареяны колдонсо болот, бирок анын 12В экенине ынангыла).

· 2мм зым (10м)

· Эркек хизер (секирүүчү) туташтыргыч казыктары (x50)

· 3мм жылытуучу түтүк (2м)

2 -кадам: Райондорду куруу

Микросхемаларды куруу бир топ алдыга жылат, бул мурда эч качан жасабагандар үчүн чоң тажрыйба жана барлар үчүн жакшы практика. Сиз ар дайым башка ыкманы колдонуп көрсөңүз болот, бирок мен Veroboard колдонууну артык көрөм, анткени тректерди жалгаштыруу оңой. Чыныгы схеманы түзүүдөн мурун нан тактасында модель жасоону жана сиздин схемаңызды кагазга түшүрүү үчүн Veroboard макетиңизди иштеп чыгууну сунуштайм, бул азыр көп жумуш сыяктуу угулат, бирок бул сиздин схемаларды курууда өзүн актайт (өзгөчө шилтеме пункттары үчүн)).

H-көпүрөлөрдү куруу

H-Bridge-бул моторуңуздун кыймылына жооптуу болгон схема, ал микро контроллерден сигнал алат жана моторлорду токтотот же артка кайтарат (бул 4011 менен өзгөртүлгөн H-Bridge, ал коргоо схемасы катары иштейт жана башка нерселерди кошот) башкаруу өзгөчөлүктөрү). Төмөндө схеманын сүрөттөрү, Вера тактасынын макети жана акыркы схемасы (2 H-көпүрөсүн курууну унутпаңыз, ар бир мотор үчүн бирөө).

3 -кадам: LDR микросхемаларын куруу

LDR микросхемалары жарыктын бар экенин сезүүчү жана PIC микроконтроллерине чыңалуу сигналын жөнөтүүчү роботтун көзү катары иштейт, мен PIC үчүн чыңалуу сигналын күчөтүү үчүн 741 ыкчам ампти колдондум. Роботтун ар бир көзүнө 2 схеманы курууну унутпаңыз.

4 -кадам: PIC колдоо микросхемасын куруу

Бул роботтун мээси болгон схема.

5 -кадам: Чыңалуу жөнгө салуу микросхемаларын куруу

Роботко келген негизги чыңалуу 12 В болот, бул H-Bridge схемаларында чыңалуу жөнгө салгыч болушу керек дегенди билдирет, анткени алар 9Вда иштейт, экөө тең 5Vде иштеген PIC жана LDR схемаларында. Чыңалуу компоненттерге зыян келтирбөө үчүн туруктуу болушу керек, бул схемалар чыңалууну жөнгө салат, 2 схеманы курууну унутпаңыз. (Бардык сүрөттөр төмөндө). Сиз микросхемаларды бүтүргөндөн кийин, VRди буруп, көп метрлик өлчөө менен аларды керектүү чыңалууга коюңуз. LDR жана PIC схемаларына +5V керек экенин унутпаңыз. Ал эми H-Bridges +9V керек.

6 -кадам: Районго казыктарды кошуу

Эми сиз өзүңүздүн схемаңызды түзгөндөн кийин, башкы казыктарга ширетүү убактысы келди. Дагы бир ыкма - зымды тактайга ширетүү, бирок мен зымдын үзүлүшү ошондо көбүрөөк кездешет деп ойлойм. Тигректерди кайда ширетүү керек экенин аныктоо үчүн, ар бир схеманын Veroboard макетин караңыз, схеманын астындагы баскычтарда сиз баштыктын төөнөгүчтөрүнүн символдорун таба аласыз, анан схемаңыздын дизайнын карап, тактадагы тешиктериңизди эсептеңиз. макет жана андан кийин гана пин туташтырыңыз. (Сиз издешиңиз керек болгон символ сүрөттө берилет). Туура схема үчүн туура түзүлүштү тандап алууну унутпаңыз.

7 -кадам: Veroboard тректерин бузуу

Сиздин схемалар дээрлик аяктады; азыр эң маанилүү нерсе - Veroboardдагы тректерди сындыруу. Кайра тректерди кайда сындырууну аныктоо үчүн, ар бир схеманын баскычтарын колдонуп, ошол эле принципти карманыңыз, жолдорду үзгүлтүккө учуратпаңыз, мен кол өнөрчүлүк (хобби) бычагын колдондум. (Ачкычтын сүрөтү жана тректи үзүүнүн мисалы берилет).

8 -кадам: PIC коддоо

Эми сиз схемаңызды бүтүргөндөн кийин, роботтун негизги бөлүгүн жасай баштай аласыз, PICти коддоо, PICти коддоо түз алдыга, код MPLab Xке жазылган, баштапкы код жана камтылган файл (.hex) zip пакети. Программаны PIC контроллерине жаркылдатуу үчүн, сиз каалаган программистти колдоно аласыз.

9 -кадам: Микрочиптерди киргизүү

Эми сиз көпчүлүк жумуштарыңызды микросхемалар менен бүтүргөндөн кийин, акыркы нерсеге, микрочиптерди киргизүүгө убакыт келди. Бул абдан оңой тапшырма, бирок бул дагы эле татаал, микрочиптериңиздин көбү дүкөндөн сатып алганда кызыктай губкаларга кирип кетет, эмне үчүн деп ойлошуңуз мүмкүн, бирок микросхемалар статикалык сезимтал болгондуктан, сиз колуңуз менен тийгизе албайсыз. статикалык боону тагынып жатышат. Буга 4011 жана PIC кирет, андыктан этият болуңуз жана бул микрочиптердин казыктарына тийбеңиз, болбосо аларды бузуп аласыз. (Чипти туура жагына салып жатканыңызды текшериңиз, мисал берилет).

10 -кадам: Сыноо микросхемалары

Сиздин микросхемаларыңыз эми бүттү; аларды сыноо убактысы келди! Сиздин микросхемаларды текшерүү үчүн сизге мультиметр керек болот (мультиметр - бул чыңалуудагы, токтун жана каршылыктын айырмасын өлчөөчү түзүлүш), бактыга жараша, азыркы мультиметрдин дагы бир нече функциялары бар. Биринчиден, сиз чынжырдын негизги визуалдык текшерүүсүн жүргүзүшүңүз керек, жаракалардын, зымдардын үзүлүшүн жана ажыратылышын текшериңиз. Сиз кубангандан кийин, чынжырдагы бардык полярдыктарды текшерүү маанилүү, мисалы: сиздин транзисторлор туура жолдо болушу керек жана микрочиптериңиз туура киргизилиши керек. Андан кийин, тактанын астын текшерип, тректердин ортосундагы кыска нерселерди визуалдык түрдө текшерип, анан бычак алып, тактанын темир тректеринин ортосуна тууралап салыңыз. Акыркы нерсе - бул сиздин тыныгууларыңыз, тректи үзгүлтүккө учуратпоо үчүн чынжырыңыздагы ар бир тыныгууну визуалдык текшерип көрүңүз. Туура текшерүү үчүн мультиметрди жөндөөңүздү үзгүлтүксүзгө тууралашыңыз керек (сүрөттө төмөндө берилет) жана Броккен трегинин бир жагына бир коргошун коюп, экинчисин экинчи жагына коюңуз, эгер сиздин мультиметрдин сигналын бузуу бузулган болсо жана аны кайра жасоо керек. Мен чаташтырбоо үчүн ар бир схеманы жеке текшерүүнү сунуштайм. (Кийинки кадамды жасоодон мурун бардык каталарыңызды оңдоңуз). Тиешелүү чыңалуу менен микросхемаларды иштетүүнү унутпаңыз:

· H-көпүрөлөрү: 9V

· LDR + PIC: 5V

11 -кадам: Робот корпусун чогултуу

Эми сиздин райондук жумуштарыңыз жасалып, DIY жасоого убакыт келди, эми биз роботтун үстүңкү бөлүгүн чогултабыз. Үстүнкү бөлүгү негизинен бардык схемалардан жана сенсорлордон турат. Биринчиден, сиз фанер тактаңызда гайкалар менен бурамалар үчүн тешиктерди бурушуңуз керек, ар бир бурчтан бир сантиметр бургулаңыз (тешиктериңизди кайсы жерде тандай турганыңыз маанилүү эмес, эгер структураңыз туруктуу болсо жана ага туура келсе) астыңкы тактайда бургуланган тешиктерге). Эми дагы бир нече бургулоо иштери бар ….. эгер сиз тактайыңызды гайкаларга орнотууну чечсеңиз, анда алар үчүн кетмендер бургулашыңыз керек (гайкаңыздын диаметрин көрүп, ошого жараша бургу тандаңыз), сиз дагы тешиктериңизди бургулашыңыз керек схемада, тактага зыян келтирбөө үчүн этият болуңуз жана тешиктериңизди схемаңыздын схемасына ылайык келген жерди тандаңыз (тректерди бузбоо үчүн). Дагы бир оңой ыкма-тактайларды фанерага жабыштыруу (ошондо менин макетиме жабышууга аракет кылыңыз, H-Bridges артына орнотулган ж. Б.)

12 -кадам: Робот тулкусун чогултуу (2 -бөлүк)

Эми сиз үстүнкү бөлүгүн чогултуп алдыңыз, астынкы бөлүгүн чогултуу убактысы келди. Түбүндө бардык чыңалуу жөндөгүчтөрү, кыймылдаткыч моторлор жана конденсаторлор болот. Сиздин биринчи кадамыңыз моторлорду фанеранын тактайына орнотуу болот. Мен моторлорду орнотуунун эки негизги жолун жактырам, же аларды фанер панелинин ортосуна же өзүң каалаган тарапка орнотосуң. Эгерде сиз моторду капталга орнотууну чечсеңиз, роботтун тең салмактуулугуна жардам берүү үчүн алдыңкы маховикти сатып алууну унутпаңыз. Кыймылдаткычтарды туура орнотуудан мурун, кээ бир негизги өлчөөлөрдү жана текшерүүлөрдү кылууну унутпаңыз, мен моторду кабелдик сыдырма байлоо менен монтаждоону сунуштайм, ал арзан жана бүтүшү оңой, адегенде моторуңузду өзүңүз каалаган ченемдерге ылайык ысык желим менен чаптаңыз, андан кийин эки жагында эки тешик бургулаңыз фанерадагы моторду жана аны кармоо үчүн сыдырма галстукту колдонуңуз (сыдырмаңызды туура тартканыңызды унутпаңыз). Регуляторлорду жана конденсаторлорду кийүү оңой болот (фанерада болгон мейкиндик менен импровизация) жана аларды гайка ыкмасын же ысык желимди колдонуу менен орнотуңуз (мен конденсаторлорду жабыштырууну сунуштайм). Акырында үстүнкү тактайга орнотуу үчүн тешиктерди бургула (үстүңкү бөлүктө болгон өлчөөлөрдү колдонуңуз), мен кичинекей тешиктерди бургулоону жана аралыкты жаңгактарды орнотууну сунуштайм.

13 -кадам: Кабелдөө

Эми сиз схемаңызды ширетип, текшерип жана орнотуп койгондон кийин, бардыгын бириктирүү убактысы келди. Электр өткөргүчтүн негиздери - бул бардык схемалар акыры маалыматты иштетүүчү жана жөнөтүүчү PICке туташтырылат, сиздин зымдарыңыз абдан маанилүү экенин унутпаңыз жана сиз баары туура экенине ынанууңуз керек. Макул, эми кантип зым менен иштөө керек, азыр эмне үчүн мен Хизер пин ыкмасын тандап алганымды түшүнөсүң, анткени бул аны жеңилдетет. Эгерде сизде аялдардын секирүүчү зымы болсо, анда тактайларды тез эле бириктирип койсоңуз болот, антпесе кадимки зымды Хизер пинге эритип койсоңуз болот (секиргичтер жакшыраак, анткени эгерде сиз туура эмес төөнөгүчтөрүңүз болсо, кайра ширетүүнүн кажети жок). Байланыш схемасы сүрөттө берилет.

14 -кадам: Сезимдерди тиркөө жана туташтыруу

Сиздин робот алдыңкы дубалды сезүү үчүн эки сезгичти колдонот. Сезгичтерди туташтыруу өтө жөнөкөй, анын эки микро которгучтары сол жана оң сезгич катары иштейт. Аларды экинчи тактаңыздын маңдайына ысык желим менен чаптаңыз. Байланыштардын схемасы төмөндө берилет. (Микро которгуч казыктарын табууну унутпаңыз, мис. COM).

15 -кадам: Роботту тестирлөө

Макул, бул сиз күткөн чыдамдуу учур, акыры роботту биринчи жолу күйгүзүү үчүн !! Азыр өтө эле чөгүп кетпеңиз, бул биринчи жолу эч качан иштебейт, эгерде сиз СИЗ БИР БАКТЫЛУУ КУРУУЧУСУЗ !! Эми иштебей калса көңүлүңүздү чөгөрбөңүз, кабатыр болбоңуз, ал жакында болот. Төмөндө мен сизге туш болушу мүмкүн болгон көйгөйлөрдүн тизмесин түздүм жана аларды кантип чечүү керек.

· Бүт нерсе эч нерсе кылбайт. Электр менен камсыздоо схемаларын жана тактанын электр казыктарына туташуусун текшериңиз, ошондой эле полярдык маселелерди текшериңиз.

· Моторлор карама -каршы багытта. Бир мотордун полярдуулугун алмаштыруу, аны башка жакка бурушу керек, бул дагы программалоо көйгөйү болушу мүмкүн.

· Бир нерсе тамеки тарта баштайт же бир нерсе чындап ысык экенин сезесиз. КЫСКА АЙЛАНА !! Бузулуп кетпеш үчүн дароо өчүрүңүз. Бардык мүмкүн болгон схемаларды, анын ичинде зым байланыштарын текшериңиз.

· Моторлор чындап жай айланат. Роботтун агымын көбөйтүү. Же мүмкүн H-Bridge жетишсиздиги.

· Робот жарыкты жакшы сезбейт. LDR схемаларында VRди тууралаңыз, бул программалоо маселеси болушу мүмкүн.

· Робот өзүн адаттан тыш алып жүрөт жана кызыктай иштерди жасап жатат. Программалоо! Программалоо кодун эки жолу текшериңиз.

· Робот дубалды сезбейт. Микро-өчүргүчтөрдөгү туташууларды текшериңиз.

Ошентип, бул менин роботум менен болгон көйгөйлөр, эгер сизде адаттан тыш көйгөй болсо, анда менин дизайнымды жакшы жакка өзгөртүп же өзгөртө аласыз, эсиңизде болсун, биз баарыбыз үйрөнүп жатабыз жана идеалдуу деген нерсе жок.

16 -кадам: Сыноо жана ката

Эгерде бир нече сааттан кийин роботуңузду текшерип, текшерүүдөн өтпөй калса, аны дубалга ыргытпаңыз же аны үзүп, үмүтүңүздү үзбөңүз. Таза аба жутуп же жөн эле уктап сыртта сейилдеп көрүңүз, менде мындай учурлар көп болгон, эмне үчүн экенин билесизби? Электроника- бул бир оор хобби, бир компонент иштебейт- баары ишке ашпайт. Сыноо учурунда аны бөлүктөргө бөлүүнү унутпаңыз жана ар дайым дизайн жана макет менен ачык маанайда болуңуз. Эркин жана чыгармачыл болуңуз жана эч качан багынбаңыз !!! Эгерде сизге менин долбоорум жакса, анда ал мени жылдыруу конкурсунда добуш беришиңизди суранам, балдар сизге жагат деп ишенем!