آموزش ساخت ربات مسیریاب آنالوگ
اين مدار صرفا برای اين است که نشان دهيم بدون ميکرو نيز می توان ربات مسيرياب ساخت و صرفا برای آموزش و آشنايی است.
(شماتيک مدارها در فايل ضميمه وجود دارد.)
مدار ربات همانطور که پيداست از سه قسمت اصلی سنسورها و مدار کنترل گر و موتورهه تشکيل شده است . که قسمت اول (سنسورها) از فرستنده و گيرنده ؛ قسمت دوم از بخشهای تايمر و حافظه نگهدارنده (با استفاده از تريستور) و بخش های خروجی و ورودی و رابط تشکيل شده است.
همچنين قسمت موتورها دو بخش رله و موتورها را داراست.که به ترتيب هر يک از قسمت ها را توضيح می دهيم:
سنسورها:
الف) گيرنده ها:
در اين سنسور به علت وجود سه سنسور از سه گيرنده استفاده شده است که سنسور گيرنده پس از دريافت امواج بازتابيده حاصل از فرستنده IC UA741 ؛ را فعال نموده و اين آی سی پس از تقويت سيگنال ارسالی ؛ آنها را به وسيله ديودهای موجود يکسو نموده و ترانزيستورهای T1وT2 پس از تقويت جريان و ايجاد ولتاژ لازمه (ولتاژ بالا يک ولتاژ پايين صفر) برای استفاده در بخش دوم تامين می کنند.
ب) فرستنده ها:
در طراحی اين ربات برای ايجاد سيگنال مادون قرمز از يک فرستنده برای سه سنسور مادون قرمز استفاده شده است که سيگنال يک کيلو هرتز مورد نياز را ترانزيستورهای T1 و T2 همراه خازنهای C1 و C2 و مقاومتهای R1وR2وR3وR4 ايجاد کرده و با مقاومت اين جريان را محدود کرده و به فرستنده ها ارسال می نمايد.
کنترل گر:
الف) بخش ورودی:
همانطوری که از شکل مدار پيداست از ۶ گيت NOT(40106IC ) استفاده شده است که مقاومتهای R1وR2وR3 برای بايوس اين آی سی استفاده شده اند.
ب) تايمر:
تايمر از دو گيت NOR ؛ IC4001 استفاده شده است که C2 و R7 برای ايجاد تاخير لازم استفاده شده اند.
ج) حافظه نگهدارنده :
قسمت اصلی آن دو تريستور TH1 و TH2 و ترانزيستورهای T1وT2وT3وT4 برای بايوس کنترل جهت جريان و R6و R7 برای بايوس ترانزيستورها به کار رفته اند.
د)خروجی :
که از آی سی مولتی پلکسر ۴۰۶۶ که از ۴ کليد دو طرفه تشکيل شده است استفاده شده که در حقيقت جهت موتورها را کنترل می کنند. در اين قسمت دو کليد به طور موازی به کار رفته اند تا جريان خروجی برای موتورها بيشتر گردد.
ه) رابط :
که بين بخشهای مختلف مدار به کار رفته اند تا به NOR و NAND کردن خروجی هر بخش جريان و ولتاژ لازم را برای بخشهای بعدی تامين نمايند. که قسمت عمده آن از آی سی ۴۰۱۱ و ۴۰۰۱ تشکيل شده است.
قسمت موتورها
الف) رله ها:
جريان خروجی از بخش خروجی قسمت ۲ ؛به وسيله ترانزيستورهای T2وT1 (قدرت متوسط) تقويت شده و جريان لازم را برای قطع و وصل رله ها تامین می نمايد.
ب) موتورها:
از نوع DC بوده و با قطع و وصل رله ها کنترل می گردد.
نتيجه گيری:
اين مدار با اينکه ساده بوده و محدوديت های زيادی را داراست ولی دارای قابليتهايی هست مه مدارهای معمول دارای اين قابليت ها نيستند از جمله اينکه :
الف) نياز به برنامه ريزی ندارد چون خود مدار طوری طراحی گرديده است که برنامه مورد نظر را انجام می دهد.
ب) خطای اينگونه مداره بسيار کم بوده و هزينه ساخت و نگهداری آنها در مکانهايی که ربات به برنامه ريزی پيچيده ای نياز ندارد بسيار کم می شود.
(شماتيک مدارها در فايل ضميمه وجود دارد.)
مدار ربات همانطور که پيداست از سه قسمت اصلی سنسورها و مدار کنترل گر و موتورهه تشکيل شده است . که قسمت اول (سنسورها) از فرستنده و گيرنده ؛ قسمت دوم از بخشهای تايمر و حافظه نگهدارنده (با استفاده از تريستور) و بخش های خروجی و ورودی و رابط تشکيل شده است.
همچنين قسمت موتورها دو بخش رله و موتورها را داراست.که به ترتيب هر يک از قسمت ها را توضيح می دهيم:
سنسورها:
الف) گيرنده ها:
در اين سنسور به علت وجود سه سنسور از سه گيرنده استفاده شده است که سنسور گيرنده پس از دريافت امواج بازتابيده حاصل از فرستنده IC UA741 ؛ را فعال نموده و اين آی سی پس از تقويت سيگنال ارسالی ؛ آنها را به وسيله ديودهای موجود يکسو نموده و ترانزيستورهای T1وT2 پس از تقويت جريان و ايجاد ولتاژ لازمه (ولتاژ بالا يک ولتاژ پايين صفر) برای استفاده در بخش دوم تامين می کنند.
ب) فرستنده ها:
در طراحی اين ربات برای ايجاد سيگنال مادون قرمز از يک فرستنده برای سه سنسور مادون قرمز استفاده شده است که سيگنال يک کيلو هرتز مورد نياز را ترانزيستورهای T1 و T2 همراه خازنهای C1 و C2 و مقاومتهای R1وR2وR3وR4 ايجاد کرده و با مقاومت اين جريان را محدود کرده و به فرستنده ها ارسال می نمايد.
کنترل گر:
الف) بخش ورودی:
همانطوری که از شکل مدار پيداست از ۶ گيت NOT(40106IC ) استفاده شده است که مقاومتهای R1وR2وR3 برای بايوس اين آی سی استفاده شده اند.
ب) تايمر:
تايمر از دو گيت NOR ؛ IC4001 استفاده شده است که C2 و R7 برای ايجاد تاخير لازم استفاده شده اند.
ج) حافظه نگهدارنده :
قسمت اصلی آن دو تريستور TH1 و TH2 و ترانزيستورهای T1وT2وT3وT4 برای بايوس کنترل جهت جريان و R6و R7 برای بايوس ترانزيستورها به کار رفته اند.
د)خروجی :
که از آی سی مولتی پلکسر ۴۰۶۶ که از ۴ کليد دو طرفه تشکيل شده است استفاده شده که در حقيقت جهت موتورها را کنترل می کنند. در اين قسمت دو کليد به طور موازی به کار رفته اند تا جريان خروجی برای موتورها بيشتر گردد.
ه) رابط :
که بين بخشهای مختلف مدار به کار رفته اند تا به NOR و NAND کردن خروجی هر بخش جريان و ولتاژ لازم را برای بخشهای بعدی تامين نمايند. که قسمت عمده آن از آی سی ۴۰۱۱ و ۴۰۰۱ تشکيل شده است.
قسمت موتورها
الف) رله ها:
جريان خروجی از بخش خروجی قسمت ۲ ؛به وسيله ترانزيستورهای T2وT1 (قدرت متوسط) تقويت شده و جريان لازم را برای قطع و وصل رله ها تامین می نمايد.
ب) موتورها:
از نوع DC بوده و با قطع و وصل رله ها کنترل می گردد.
نتيجه گيری:
اين مدار با اينکه ساده بوده و محدوديت های زيادی را داراست ولی دارای قابليتهايی هست مه مدارهای معمول دارای اين قابليت ها نيستند از جمله اينکه :
الف) نياز به برنامه ريزی ندارد چون خود مدار طوری طراحی گرديده است که برنامه مورد نظر را انجام می دهد.
ب) خطای اينگونه مداره بسيار کم بوده و هزينه ساخت و نگهداری آنها در مکانهايی که ربات به برنامه ريزی پيچيده ای نياز ندارد بسيار کم می شود.
+ نوشته شده در دوشنبه دوازدهم بهمن ۱۳۸۸ ساعت 12:22 توسط محسن صفری
|
مقدمه خوب برای بچه های خوب 
