Как да си направим робот
Уверете се, роботът е много прост поглед Нека да разгледаме какво се изисква, за да се създаде робот у дома, за да се разберат основите на роботиката.
Разбира се, гледане на филми за роботи, вие не просто искаме да изградим другаря си, но не знаете откъде да започнете. Разбира се, че не получите да се изгради двукрак терминатор, но ние не се стремим към него. Съберете прост робот може да бъде всеки, който знае как правилно да държи поялник в ръката си и не се нуждае от по-задълбочени познания, въпреки че те не пречат. Любителски роботиката не е много по-различни от схемата, само много по-интересно, защото тук същите засегнатите области като механика и програмиране. Всички компоненти са лесно достъпни и не са твърде скъпи. Така, че напредъкът не стои, и ние ще го използвате в своя полза.
Това, което трябва
Да започнем с това, нашият робот ще може просто да отида около препятствия, тоест, да се повтаря нормалното поведение на по-голямата част от животните в природата. Всичко, което трябва да се изгради такъв робот може да се намери в магазините радио. Ние се реши как ще се движат нашия робот. Вярвам, че най-успешните песни, които се използват в резервоари, е най-удобното решение, защото пистите са с по-голяма пропускливост от колелата на машината и да управляват тях е по-удобно (да се върти завъртане достатъчно песни в различни посоки). Ето защо имате нужда от играчка резервоар, който проследява завъртане независимо една от друга, това могат да бъдат закупени във всеки магазин за играчки, на разумна цена. От тази яма ще ви трябва само една платформа с песни и двигатели с предавателни кутии, а останалите можете спокойно да развийте и хвърлят. Така че имаме нужда от микроконтролер, изборът ми падна на ATmega16 - има достатъчно портове за свързване на сензори и периферни устройства, и като цяло е доста удобно. Повече трябва да се купуват няколко електронни компоненти, поялник, мултицет.
Ние извършите плащане с МК
В този случай, на микроконтролера ще изпълнява функциите на мозъка, но ние не се започне с него, и със силата на мозъка на робота. Правилното хранене - ключ към здравето, така че ние ще започнем с това как правилно да се хранят нашия робот, защото тя е обикновено погрешни robotostroiteli начинаещи. И за да направим нашия робот да работи правилно, което трябва да се използва регулатор на напрежението. Аз предпочитам L7805 чип - тя е предназначена за изход за да се получи стабилно напрежение 5V, което е и трябва да бъде нашата микроконтролер. Но поради факта, че на напрежението в този чип е около 2.5V за нея, трябва да бъде подадено най-малко 7.5V. Заедно с това стабилизатор електролитни кондензатори се използва за изглаждане на напрежение вълничката във веригата е необходимо да се включи диод за защита срещу обратна полярност.
Сега можем да вземем нашия микроконтролер. Жилищата в МК - DIP (което е по-лесно да припой) и има четиридесет констатации. На борда има един ADC, PWM, за USART и много други, които няма да се използват. Помислете за някои важни възли. Изходна RESET (девета крак MK) резистор R1 се изтегля към източник на захранване на "плюс" - това трябва да се направи задължително! В противен случай MC невнимание изпуснат или по-просто казано - да се провали. Желателно е също така мярка, но не е непременно връзка Reset'a чрез керамичен кондензатор С1 до "земята." В диаграмата можете да видите една и съща електролита 1000 ЛТУ, той спасява от прекъсване на напрежението по време на работа на двигателя, което също е положително въздействие върху микроконтролер. X1 Кристалната и С2 кондензатори, С3 трябва да се постави възможно най-близо до XTAL1 на терминали и XTAL2.
За да научите как да шият MK, аз няма да кажа, защото информацията може да се намери в Интернет. Напишете програма на С, ние, като среда за програмиране аз избрах CodeVisionAVR. Това е доста удобна среда и е полезно за начинаещи, тъй като тя има магьосник вграден генериране на код.
моторен контрол
Също толкова важен компонент от нашите роботи са машиниста, което улеснява нашата задача да ги управляват. Никога, при никакви обстоятелства не може да се свърже директно към двигателя MC! Като цяло, по-големи товари не могат да бъдат контролирани с микроконтролер директно, в противен случай тя ще изгори. Използвайте транзистор. В нашия случай, има специален чип - L293D. В такива прости проекти винаги се опитват да използват този чип с индекс «D», тъй като има вграден диод за защита срещу претоварване. Този чип е много лесен за управление и лесно да го получите в радио магазини. Тя се предлага в два пакета, DIP и SOIC. Ние ще използваме ключа DIP за лесна инсталация на борда. L293D има отделно захранване и логически двигатели. Ето защо, се чип, ние ще се захранва от стабилизатор (ВСС вход) на и управлява директно от акумулатора (VS вход). L293D издържа 600 mA натоварване на всеки канал, както и тези канали си две, т.е. един чип може да се свърже двата двигателя. Но за да бъдат безопасни, ние комбинираме каналите, а след това, че е необходимо по-Микре на двигателя. От това следва, че може да издържи L293D 1.2 А. За да се постигне това, което трябва да се съчетаят крака Micra, както е показано на схемата. Устройството работи по следния начин: след това двигателят се върти в една посока, и ако обърнати сигнали когато IN1 и IN2 се прилага логиката "0", и IN3 и IN4 логическа единица - прилагат логическа нула, след което двигателят ще започне да се върти в обратна посока. Заключения EN1 и EN2 са отговорни за включването на всеки канал. Ние ги комбинирате и да се свърже с "плюс" Силата на стабилизатора. От чипа се загрява по време на работа и монтаж на радиатори проблемни за този тип жилища, разсейване на топлината се осигурява от GND крака - това е по-добре да разпоявам широка подложка. Това е всичко, че за първи път, вие трябва да знаете за моторни шофьори.
сензори препятствия
За нашия робот да се придвижвате и се блъсна в всичко, ние ще го инсталирате два инфрачервен сензор. Най-простият сензорът съдържа инфрачервени диоди, които излъчват в инфрачервения спектър и фототранзистор, който ще получи сигнал от IR-диод. Принципът е: когато предната част на сензора няма пречки, инфрачервените лъчи не попадат на фототранзистор, и то не се отваря. Ако пречка пред сензора, тогава лъчите се отразяват от него и стигнете до транзистора - тя се отваря и ток започва да тече. Недостатък на такива сензори с това, че те могат да реагират различно на различни повърхности и не са защитени от смущения - от външни сигнали други сензорни устройства, по възможност, може да работи. Смущения може да защити модулация на сигнала, но ние zamorachivatsya го няма. Да започнем с това, и това е достатъчно.
робот Firmware
За да се съживи робота, за него да пиша на фърмуера, която е програма, която отнема от показанията на датчиците и контролира двигателя. Моята програма е най-простите, че не съдържа сложни структури, и всичко ще бъде ясно. Следващите две линии свързват заглавни файлове за нашия микроконтролер и инструкции за създаване на забавяне:
#include
#include
Следните редове са условни, защото PORTC на стойност в зависимост от това как да се свържете на водача на мотора, за да си микроконтролер:
Ако Фототранзистор получава светлина от инфрачервения диод, микроконтролера е инсталирана дневник крак. "0" и роботът започва да се движи назад, за да се изкара от препятствието, след което се обръща към отново се сблъскат с препятствие, а след това ще отново напред. Тъй като ние имаме два сензора, ние проверите наличието на бариерите два пъти - от дясно и от ляво, и поради това може да се научи от коя страна на препятствието. Екип на «delay_ms (1000)" показва, че една секунда ще се проведе преди отборът започва да извършва следното.
заключение
Прегледах повечето от аспектите, които ще ви помогнат да се повиши вашата първа робот. Но това не се изчерпва роботиката. Ако soberosh този робот, след което ще бъде много възможности за разширение. Можете да подобрите алгоритъм на робота, като например какво да се прави, ако препятствието не е с някоя от страните, и точно в предната част на робота. Само не боли да се инсталира на енкодер - просто устройство, което точно ще се локализира и се знае местоположението на своя робот в космоса. За по-голяма яснота, е възможно да се инсталира цвят или черно-бял дисплей, който може да показва полезна информация - нивото на батерията, а разстоянието до препятствие, разнообразна информация за отстраняване на грешки. Да не се намесва и подобряване на сензор - TSOP инсталация (тази инфрачервени приемници, които приемат само сигнал с определена честота), вместо на конвенционален фото-транзистор. В допълнение, има инфрачервени сензори, чрез ултразвук, са по-скъпи, а също и не без недостатъци, но напоследък набира популярност в robotostroiteley. За да може роботът да успее да реагира, за да звучи, че би било хубаво да се инсталира микрофони с усилвател. Но наистина интересно, мисля, инсталирането на камери и програмиране на базата на своята визия машина. Има набор от специални библиотеки, на OpenCV, с която можете да програмирате за разпознаване на лица, движението на оцветени фара и много други интересни неща. Всичко зависи от вашето въображение и умения.
ATmega16 в DIP-40 пакет>
L7805 в TO-220 пакета
L293D в DIP-16 пакет 2 бр бр на.
Резистори наименования мощност 0,25 W: 10K x1 парчета. 220 ома х 4 бр.
Керамични кондензатори са 0.1 UF, 1 UF, 22 PF