Электроника

Этот робот демонстрирует, как схемные модули, принадлежащие одному роботу, могут использоваться в другом. Их можно или сконструировать заново, или же разобрать старый робот и воспользоваться его платами. В случае с «Андроидом» мы решили выбрать второй вариант. Из ранее собранного робота «Скутер» мы сняли плату контроллера, плату управления двигателем и коммутационную плату, чтобы установить их в «Андроиде»

Кроме того, мы воспользовались платой управления Двигателем из робота «Искатель». Таким образом, все основные части «Андроида» были взяты из других роботов и потребовалось только собрать их воедино.
«Андроид» оснащен тремя двигателями: приводным, управляющим и двигателем руки. Последний необходим для перемещения правой руки робота, играющего в игру «Ножницы, бумага, камень». В нашей версии робота левая рука не двигается, хотя можно было бы установить двигатель и для нее.
Третий двигатель МЗ, который используется для управления, рассчитан на напряжение от 4,5 В до 18 В. При напряжении питания 6 В 0ц работает медленно, но достаточно быстро для нашего случая. Напряжение не выходе Н-образного моста на 1,4 В меньше входного напряжения, поэтому двигатель получает только 4,6 В. Плата для его управления аналогична использованной в роботе «Скутер» (рассчитана на один двигатель). Другие два двигателя используют двойную плату управления из робота «Искатель».
Вся система работает от 6 В, если используется батарея из четырех щелочных элементов.
Выключатель питания S1 установлен на правой стенке корпуса, ближе к «ногам» (убедитесь, что его не задевает вращающаяся рука).

Плата контроллера
Эта плата аналогична плате контроллера робота «Скутер», однако к ней добавлены три подтягивающих резистора номиналом 10 кОм, которые впаяны между точками E2-F2, E3-G3 и Е4-Н4.
Плата контроллера крепится болтами к полке справа, ближе к передней панели, где ее просто удалить и извлечь микроконтроллер PIC.
Учитывая, что все ключевые схемные модули, за исключением одного, взяты готовыми из других роботов, казалось бы, единственное, что осталось, — это соединить их воедино. Однако здесь может возникнуть одна проблема. Н-образный мост управляющего двигателя не обеспечивает полное напряжение питания 6 В, в результате чего двигатель может вращаться слишком медленно или вообще. Может потребоваться интерфейсная схема.
Плата Рерфейса и двигатель управления при этом будут питаться 0Т большего напряжения (скажем, 9 В), что потребует установки отдельного выключателя питания.
Альтернативный вариант — подобрать двигатель, который будет работать от напряжения 4,6 В. По сути, шаговый Двигатель может оказаться предпочтительнее, поскольку он не получает питание от Н-образного моста, в силу чего может получить все 6 В от батареи.
Транзисторные ключи интерфейса представляют собой инверторы, Поэтому сигнал от микроконтроллера при поступлении на двигатель инвертируется.
Если двигатель вращается не в том направлении, то просто поменяйте местами соединения Е и F между интерфейсом и плато» управления двигателем.
Плата управления шаговым двигателем
Эта интерфейсная плата между микроконтроллером и входами шагового двигателя содержит четырех транзисторных ключа.
Она питается от одного напряжения с контроллером (6 В), однако поддерживает и более высокое напряжение, если это необходимо для двигателя.
Эту плату удобнее всего разместить сзади на полке, рядом с платой контроллера.

Схема управления динамиком
Пьезоэлектрическим динамиком можно управлять непосредственно с выхода микроконтроллера PIC.
Если звук недостаточно громкий, используйте транзисторный ключ для управления динамиком на 8 Ом.
Схема содержит динамик в цепи коллектора и нуждается в защитном диоде.
При напряжении питания в 6 В и сопротивлении 8 Ом максимальный ток составляет 750 мА. Реализуйте ключ на небольшой плате, не включая резистор последовательно с динамиком и резистором базы на 470 Ом. Альтернативный (и более удобный) вариант — воспользоваться Q3 на коммутационной плате, a R5 заменить проводной перемычкой.
Выводы микроконтроллера PIC
Подключения к выводам микроконтроллера PIC. Ксерокопия этой таблицы, прикрепленная к стенду, будет полезной при сборке и тестировании модулей системы.
Строки сгруппированы по портам ввода-вывода. В ней перечислены все каналы, присутствующие в PIC16F690. Показаны настройки линий А и В двигателей, обеспечивающих движение вперед/назад и останов. Для останова двигателя на обеих линиях должен присутствовать лог. О или лог. 1.
Если мотор вращается не в том направлении, реверсируйте подключения к плате управления двигателем. То же самое относится и к линиям С и D двигателя М2.
Двигатель МЗ, двигающий руку робота, представляет собой шаговый двигатель с четырьмя линиями управления.

Управление движением с помощью шагового двигателя
Обычный двигатель постоянного тока М2 заменен шаговым двигателем того же типа, что и для управления рукой робота. Его преимущество — в более высокой точности и скорости измерения направления. Он также может быть более компактным. Компоновка платы управления двигателем изменена на одну плату Н-образного моста для приводного двигателя Ml. Результирующая плата похожа на использованную в роботе «Скутер» .
Новый управляющий двигатель, который мы обозначаем как М2, требует второй платы управления, наподобие использованной для МЗ.
Выводы микроконтроллера PIC при управлении движением с помощью шагового двигателя
Подключения к выводам микроконтроллера PIC для случая управления движением робота с помощью шагового Двигателя.
Ксерокопия этой таблицы, прикрепленная к стенду, будет полезной при сборке и тестировании модулей системы.
Сгруппированы по портам ввода-вывода. В ней перечислены все каналы, присутствующие в PIC16F690. Здесь М2 — это Шаговый двигатель управления направлением движения, а МЗ — шаговый двигатель для перемещения руки робота. Оба эти двигателя управляются по четырем линиям.

Источник: qwedr.com