В последнее время на англоязычных
интернет-сайтах появилось очень много материалов о самодельных роботах и
соревнованиях по робототехнике. Данная конструкция представляет собой так
называемый "Line Following Robot", способный следовать вдоль
нанесенной на светлую поверхность темной линии. В передней части робота в
качестве датчиков отражающей способности поверхности, по которой он движется,
установлены три пары излучающий диод ИК диапазона — фототранзистор.
Обрабатывая показания датчиков, МК посылает соответствующие сигналы на узлы
управления двигателями. Это один из распространенных способов слежения за
светлой линией, нарисованной на темной поверхности. По сравнению с другими, он
позволяет увеличивать скорость на прямых и более плавно проходить повороты.
Схема устройства управления роботом
показана на рис. 1. Излучающие диоды VD1—VD3 включаются поочередно на время,
достаточное, чтобы АЦП, встроенный в МК, преобразовал напряжение, развиваемое
соответствующим фототранзистором (VT1— VT3), в цифровой код. Используются лишь
восемь старших разрядов результата, так как два младших содержат шум. Если под
датчиком нет темной линии, освещенность фототранзистора и напряжение на нем
больше, если она есть — меньше.
Сравнивая показания трех датчиков
с образцовым напряжением, снимаемым с подстроечного резистора R4, программа
принимает решение о положении робота относительно линии согласно табл. 1 (0 —
напряжение датчика больше образцового, 1 — меньше). Далее происходит вызов
нужной подпрограммы (right, right_m, center, left, leftm), изменяющей режим
работы двигателей робота. Резисторы R1—R3 ограничивают ток выходов порта D, который
не должен превышать 20 мА. Раздельное питание МК и двигателей от литиевых элементов
G1 и G2 (CR2032) избавляет МК от помех.
Программа МК написана на языке
ассемблера и откомпилирована в среде AVRStudio 4. Код, который следует загрузить
в память программ МК, приведен в табл. 2. МК DD1 работает от Детали робота
смонтированы на двух фрагментах макетной платы, как показано на рис. 2. Для
уменьшения размеров применены МК в малогабаритном 32-выводном корпусе TQFP-32,
резисторы и конденсаторы для поверхностного монтажа, малогабаритный многооборотный
подстроенный резистор R4.
Чтобы ИК излучение диода не могло
попасть на чувствительный элемент фототранзистора, не отразившись от
поверхности, по которой движется робот, излучающие диоды и фототранзисторы
разделены непрозрачной перегородкой. Транзисторы SBT3904 можно заменить
другими структуры n-р-n в оформлении для
поверхностного монтажа с допустимым током коллектора не менее потребляемого
двигателем.
Программа МК робота имеется на FTP-сервере по адресу <ftp://ftp.radio.ru/pub/2008/03/robot.zip>
Там же, по адресу <ftp://ftp.radio.ru/ pub/2008/03/robot.avi>
находится видеоролик, показывающий робот в движении.
|
Категория: Радио-начинающим | Добавлен: 26.07.2010
| Автор: С. СВИТА. Радио. 2008. №3.
| Просмотров: 5116
|