Cum sa faci un robot

Asigurați-robot este foarte simplu uite Să la ceea ce este necesar pentru a crea un robot la domiciliu, pentru a înțelege elementele de bază ale roboticii.

Cu siguranță, vizionarea de filme despre roboți, nu doriți doar să construiască tovarășul lui, dar nu știi de unde să înceapă. Desigur, nu ajunge pentru a construi terminator bipezi, dar noi nu aspiră la ea. Se colectează un robot simplu poate fi oricine care știe cum să dețină în mod corespunzător un fier de lipit în mână și nu are nevoie de cunoștințe aprofundate, cu toate că acestea nu interferează. robotica amatori nu este cu mult diferit de circuitele, doar mult mai interesant, pentru că aici aceleași zone afectate, cum ar fi mecanica si programare. Toate componentele sunt ușor accesibile și nu sunt prea scumpe. Așa că progresul nu se opune în continuare, iar noi îl vom folosi în avantajul lor.

Ceea ce avem nevoie

Pentru a începe cu, robotul nostru va fi capabil să meargă doar în jurul valorii de obstacole, care este, pentru a repeta comportamentul normal al majorității animalelor în natură. Tot ce avem nevoie pentru a construi un astfel de robot poate fi găsit în magazinele de radio. Vom decide cum se va muta robotul nostru. Cred că cele mai de succes piese, care sunt utilizate în rezervoare, este soluția cea mai convenabilă, pentru că piesele au o permeabilitate mai mare decât roțile mașinii și a le gestiona mai convenabil (pentru a roti roti piese suficient în direcții diferite). Prin urmare, aveți nevoie de orice tanc de jucărie, care urmărește Rotate în mod independent unul de altul, acest lucru poate fi achiziționat de la orice magazin de jucării, la un preț rezonabil. Din acest rezervor veți avea nevoie de doar o platformă cu piese și motoare cu cutii de viteze, restul puteți deșuruba în condiții de siguranță și arunca. Deci, avem nevoie de un microcontroler, alegerea mea a căzut pe ATMega16 - are suficiente porturi pentru conectarea senzorilor și periferice, și, în general, este destul de convenabil. Mai aveți nevoie pentru a cumpăra câteva componente electronice, fier de lipit, multimetru.

Facem o plată cu MK

În acest caz, microcontrolerul va îndeplini funcțiile creierului, dar nu începem cu ea, și cu puterea creierului robotului. nutriție adecvată - cheia pentru sănătate, așa că vom începe cu modul în care să se hrănească în mod corespunzător robotul nostru, pentru că este de obicei incepatori robotostroiteli greșite. Și pentru a face robotul nostru să funcționeze corect, trebuie să utilizați un regulator de tensiune. Prefer L7805 cip - este proiectat pentru a de ieșire pentru a da o 5V tensiune stabilă, care este și ar trebui să fie microcontroler nostru. Dar, din cauza faptului că căderea de tensiune pe acest cip este de aproximativ 2.5V la aceasta trebuie să fie depuse cel puțin 7.5V. Împreună cu acest stabilizator de condensatoare electrolitice sunt utilizate pentru a netezi ondulației tensiunii în lanțul este necesar să se includă o diodă de protecție la inversarea polarității.

Acum putem lua microcontroler nostru. Locuințe în MK - DIP (care este mai ușor de lipire) și are patruzeci de constatări. La bord există un ADC, PWM, USART și multe altele pe care nu le vom folosi. Luați în considerare câteva noduri importante. RESET de ieșire (nouă MK picior) tras în sus rezistor R1 la sursa de alimentare „plus“ - ar trebui să se facă în mod necesar! În caz contrar, MC-ul este scăzut din greșeală sau mai simplu - să nu reușească. Este, de asemenea măsură de dorit, dar nu este în mod necesar o conexiune Reset'a printr-un condensator C1 ceramic la „pământ“. În diagrama, puteți vedea același electrolit 1000 uF, el salvează de la căderi de tensiune în timpul funcționării motorului, care este, de asemenea, un impact pozitiv asupra microcontroler. X1 cristal și C2 condensatori, C3 trebuie plasate cât mai aproape posibil de XTAL1 terminalele și XTAL2.

Pentru a afla cum să coase MK, nu voi spune, pentru că informațiile pot fi găsite pe internet. Scrieți un program în C, vom, ca un mediu de programare am ales CodeVisionAVR. Este destul de convenabil și de mediu este util pentru începători, deoarece are un expert de generare de cod încorporat.

de control al motorului

O componentă la fel de important de roboți noastre sunt driver-ul motorului, ceea ce facilitează sarcina noastră de a le gestiona. Niciodată, în nici un caz nu poate fi conectat direct la motor MC! În general, sarcini mai mari nu pot fi controlate cu un microcontroler direct, în caz contrar se va arde. Utilizați un tranzistor. În cazul nostru, există un cip special - L293D. În astfel de proiecte simple, încercați întotdeauna să folosească acest cip cu indicele de «D», deoarece are o diodă încorporat pentru a proteja împotriva suprasarcinilor. Acest cip este foarte ușor de gestionat și ușor să-l în magazine de radio. Acesta este disponibil în două pachete DIP și SOIC. Vom folosi comutatorul DIP pentru ușurința de instalare la bord. L293D are un motoare separate de alimentare cu energie electrică și logice. Prin urmare, cipul în sine, vom fi propulsat de un stabilizator (de intrare VSS) și conduce direct de la baterie (VS de intrare). L293D 600 de sarcină mA rezistă pe fiecare canal, iar aceste canale de ei doi, adică un singur cip poate conecta cele două motoare. Dar, pentru a fi în siguranță, vom combina canalele, și apoi necesitatea unui Mikre pentru fiecare motor. Rezultă că L293D poate rezista la 1,2 A. Pentru a realiza acest lucru, trebuie sa combini picioarele Micra, așa cum se arată în diagrama. Dispozitivul funcționează după cum urmează: atunci motorul se rotește într-o direcție, iar dacă semnalele inversate când IN1 și IN2 se aplică o logică „0“, și IN3 și IN4 unitate de logică - se aplică un zero logic, atunci motorul va începe să se rotească în direcția opusă. Concluzii EN1 și EN2 sunt responsabile pentru includerea fiecărui canal. Noi le combine și să se conecteze la „plus“ puterea stabilizatorului. Deoarece cipul este încălzit în timpul funcționării și instalarea de radiatoare problematice pentru acest tip de locuință, disiparea căldurii este asigurată de GND picioare - este mai bine să unsolder un tampon larg. Asta e tot ce, pentru prima dată, trebuie să știți despre drivere de motor.

senzori de obstacole

Pentru robotul nostru se poate naviga și se ciocni de tot, o vom instala două senzor infraroșu. Cel mai simplu senzor cuprinde diode în infraroșu, care emite în spectrul infraroșu și un fototranzistor, care va primi un semnal de la IR-dioda. Principiul este: atunci când partea din față a senzorului nu sunt obstacole, razele infraroșii nu cad pe fototranzistor, și nu se deschide. În cazul în care un obstacol în fața senzorului, atunci razele sunt reflectate de la ea și de a ajunge la tranzistorul - se deschide și curent începe să curgă. Un dezavantaj al acestor senzori prin aceea că acestea pot răspunde diferit la suprafețe diferite și care nu sunt protejate de interferențe - de la semnalele străine alte dispozitive de senzori, din întâmplare, se poate lucra. Interferențele pot proteja Modularea semnalului, dar zamorachivatsya nu va. Pentru a începe cu, și asta e de ajuns.

robot de firmware

Pentru a revigora robot, pentru ca el să scrie firmware-ul, care este un program care ia citirile de la senzorii și controlează motorul. Programul meu este cel mai simplu, nu conține structuri complexe, și totul va fi clar. Următoarele două linii conecta fișierele antet pentru microcontroler nostru și instrucțiuni pentru generarea unei întârzieri:

#include
#include

Următoarele linii sunt condiționate, deoarece portc valoare în funcție de modul în care conectați driverul motorului la microcontroler:

În cazul în care fototranzistor primește lumină de la dioda în infraroșu, microcontrolerul este jurnalul picior instalat. „0“, iar robotul începe să se mute înapoi, de a conduce vehicule off de obstacol, apoi se întoarce să fie din nou se confruntă cu un obstacol, și apoi merge mai departe din nou. Din moment ce avem doi senzori, vom verifica disponibilitatea barierelor de două ori - pe dreapta și pe stânga, și, prin urmare, pot învăța pe care parte a obstacolului. Echipa «delay_ms (1000)“ indică faptul că o secundă va avea loc înainte ca echipa începe să efectueze următoarele.

concluzie

Am analizat cele mai multe aspecte care vă vor ajuta ridica primul robot. Dar acest lucru nu se termină robotica. Dacă soberosh acest robot, atunci va fi o mulțime de oportunități de extindere. Puteți îmbunătăți algoritmul robotului, cum ar fi ce să facă în cazul în care obstacolul nu este cu nici un partid, și chiar în fața robotului. Doar nu doare pentru a instala encoder - un dispozitiv simplu care va localiza cu precizie și să cunoască locația robotului în spațiu. Pentru claritate, este posibil pentru a instala un ecran color sau alb-negru, care poate afișa informații utile - nivelul bateriei, distanța până la un obstacol, diverse informații de depanare. Nu interveni, și îmbunătățirea senzorului - TSOP de instalare (aceste receptoare în infraroșu care acceptă doar semnal de o anumită frecvență) în loc de convenționale foto-tranzistor. În plus, există senzori în infraroșu, cu ultrasunete, sunt mai scumpe și, de asemenea, nu fără dezavantaje, dar câștigă popularitate recent în robotostroiteley. Pentru ca robotul ar putea reacționa la sunet, ar fi frumos pentru a instala microfoane cu amplificator. Dar, într-adevăr interesant, cred, instalarea de camere și de programare pe baza viziunii sale mașinii. Există un set de biblioteci speciale, OpenCV, cu care poate programa recunoașterea facială, circulația de semnale luminoase colorate și multe alte lucruri interesante. Totul depinde de imaginația și priceperea ta.

ATMEGA16 în DIP-40 pachet>

L7805 în TO-220 pachet

L293D în DIP-16 pachet x2 buc.

Rezistori valorile nominale de putere de 0,25 W: 10K bucăți x1. 220 ohmi x 4 buc.

condensatoare ceramice sunt 0,1 uF, 1 uF, 22 pF