Εμπόδιο αποφυγής κυκλώματος ρομπότ χωρίς μικροελεγκτή

Η ανάρτηση εξηγεί ένα απλό εμπόδιο που αποφεύγει το κύκλωμα ρομπότ χωρίς μικροελεγκτή και χωρίς τη χρήση ειδικών κυκλωμάτων οδήγησης ή IC. Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. Faiyyaz

Ο σχεδιασμός

Βασικά είναι σε μορφή α κινούμενο όχημα το οποίο είναι σε θέση να ανιχνεύσει και να αποφύγει πιθανά εμπόδια στο δρόμο του και να αλλάξει την κατεύθυνση του κατάλληλα, έτσι ώστε η κίνησή του να παραμένει χωρίς διακοπή, απλή!

Η λειτουργία είναι επομένως αυτόματη χωρίς καμία χειροκίνητη ή ανθρώπινη παρέμβαση.

Η παρουσιαζόμενη ιδέα ενός ρομπότ αποφυγής εμποδίων χωρίς μικροελεγκτή, όπως υποδηλώνει το όνομα, δεν χρησιμοποιεί μικροελεγκτή και ως εκ τούτου είναι εξαιρετικά απλή στην κατασκευή και κατάλληλο για κάθε νέο χομπίστες.

Κατά τον σχεδιασμό του κυκλώματος συνειδητοποίησα ότι για την εφαρμογή της αρχής απαιτούνται τουλάχιστον μερικά εμπόδια μονάδες αισθητήρα, επειδή η χρήση μίας μονάδας μπορεί να προκαλέσει ακανόνιστη κίνηση του κινητήρα και μπορεί να μην βοηθήσει στην ομαλή εκτροπή ή στροφή του οχήματος προς ένα ελεύθερο μονοπάτι.

Το μοτέρ του οχήματος είναι αρκετά παρόμοιο με το τηλεχειριστήριο αυτοκίνητο παιχνίδι που είχα συζητήσει σε μία από τις προηγούμενες δημοσιεύσεις.

Το ακόλουθο διάγραμμα αντιπροσωπεύει μία από τις μονάδες του συστήματος, και ως εκ τούτου θα απαιτηθούν δύο ή ένα ζευγάρι από αυτές τις μονάδες στη δεξιά και την αριστερή πλευρά του οχήματος.

Η ιδέα είναι απλή και λειτουργεί χωρίς μικροελεγκτή και χωρίς ειδικά IC οδηγού κινητήρα. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να το κάνετε χωρίς κανένα είδος κωδικοποίησης και χωρίς να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε είδος σύνθετου IC οδηγού κινητήρα ..... και το κύκλωμα σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε οποιονδήποτε κινητήρα DC ανεξάρτητα από την ισχύ του, οπότε ακόμη και τα εμπόδια υψηλής ισχύος που αποφεύγουν τα οχήματα γίνονται χρησιμοποιώντας αυτό το κύκλωμα που συνήθως χρησιμοποιούνται σε εμπορικά κέντρα και παρόμοια καταστήματα λιανικής.

Διάγραμμα κυκλώματος

Τώρα ας προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε το παραπάνω κύκλωμα με τη βοήθεια της ακόλουθης εξήγησης:

Πως δουλεύει

Το IC 555 έχει διαμορφωθεί ως πομπός IR και έχει ρυθμιστεί να παράγει σταθερή συχνότητα 38kHz, ενώ το διπλανό τρανζίστορ κύκλωμα έχει διαμορφωθεί ως στάδιο δέκτη ή στάδιο αισθητήρα υπερύθρων.

Ας υποθέσουμε ότι είναι η ενότητα της δεξιάς πλευράς, και ας υποθέσουμε ότι αυτή η ενότητα τυχαίνει να είναι η πρώτη που εντοπίζει ένα εμπόδιο στη διαδρομή.

Επομένως, μόλις εντοπιστεί ένα εμπόδιο, η συχνότητα 38kHz που δημιουργείται από το 555 IC αντανακλάται προς τον αισθητήρα του γειτονικού κυκλώματος δέκτη.

Ο δέκτης ενεργοποιεί αμέσως τα συσχετισμένα τρανζίστορ έτσι ώστε το τελικό τρανζίστορ του οδηγού να εμποδίζεται από τη διεξαγωγή.

Τώρα ο κινητήρας που ελέγχεται από αυτό το τρανζίστορ υποτίθεται ότι βρίσκεται στην αριστερή πλευρά του οχήματος, δηλαδή στην αντίθετη πλευρά αυτής της μονάδας ... ομοίως ο κινητήρας που βρίσκεται στη δεξιά πλευρά ελέγχεται πραγματικά από την αριστερή μονάδα .

Κατά συνέπεια, όταν ενεργοποιείται η παραπάνω υποτιθέμενη μονάδα ανιχνευτή εμποδίων δεξιάς πλευράς, σταματά τον αριστερό κινητήρα, ενώ ο κινητήρας της δεξιάς πλευράς επιτρέπεται να κινείται κανονικά.

Αυτή η κατάσταση έχει ως αποτέλεσμα το όχημα να αναγκάζεται να κάνει εκτροπή από την αριστερή πλευρά ... που σημαίνει τώρα ότι η υποτιθέμενη αριστερή μονάδα αρχίζει να παίρνει ακόμη πιο ισχυρά σήματα εμποδίων και συνεχίζει να αναγκάζει το όχημα να προχωρήσει σκληρότερα στην τρέχουσα εκτροπή μέχρι να αποφύγει εντελώς το εμπόδιο . Η μονάδα σταματά πλέον να λαμβάνει σήματα εμποδίων και το όχημα αρχίζει να κινείται κανονικά στη νέα του διαδρομή.

Ενώ πραγματοποιείται η παραπάνω εκτροπή, η αριστερή μονάδα αναγκάζεται να γίνει όλο και πιο απομονωμένη και μακριά από το εμπόδιο, έτσι ώστε να μην έχει την ευκαιρία να παρέμβει στη διαδικασία και να επιτρέψει μια καθαρή και ομαλή εκτροπή του οχήματος.

Ακριβώς οι ίδιες διαδικασίες εφαρμόζονται σε περίπτωση που η αριστερή μονάδα τυχαίνει να αισθανθεί το εμπόδιο μπροστά από τη μονάδα δεξιάς πλευράς, όπου το όχημα αναγκάζεται να κινηθεί πιο σκληρά και πιο σκληρά προς τη δεξιά πλευρά.

Μπορούμε επίσης να δούμε ένα στάδιο απενεργοποίησης κυκλώματος στη μονάδα που είναι διασυνδεδεμένα μεταξύ των αριστερών και των δεξιών πλευρών. Αυτό το στάδιο εισάγεται σκόπιμα για να διασφαλιστεί ότι και οι δύο μονάδες δεν ενεργοποιούνται ποτέ μαζί.

Επομένως, για παράδειγμα, εάν η μονάδα αριστεράς πλευρά γίνει η πρώτη που ανιχνεύει εμπόδιο, απενεργοποιεί αμέσως τη μονάδα δεξιάς πλευράς και ξεκινά την εκτροπή του οχήματος στα δεξιά και το αντίστροφο.

Το IC αισθητήρα θα μπορούσε να είναι τυπική σειρά TSOP17XX

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον παραπάνω αισθητήρα IC μπορείτε να μάθετε πώς να συνδέσετε το TSOP1738 IC

Και ο κινητήρας πρέπει να είναι εφοδιασμένος με κιβώτια ταχυτήτων, έτσι ώστε η κίνηση να διατηρείται αρχικά σε ελεγχόμενο επίπεδο.

Ρύθμιση τροχού

Η πλήρης εγκατάσταση της αριστερής και δεξιάς μονάδας και των σχετικών ηλεκτρικών συνδέσεων φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Εκσυγχρονίζω

Μια μικρή σκέψη μας λέει ότι το παραπάνω απλό εμπόδιο που αποφεύγει το κύκλωμα ρομπότ θα μπορούσε επίσης να εφαρμοστεί με τη χρήση μίας μονάδας, αντί για τα δύο.

Ωστόσο, μια μονή μονάδα θα επέτρεπε στο όχημα να πραγματοποιεί εκτροπή μίας όψης κάθε φορά που ανιχνεύει εμπόδιο, επομένως το σύστημα θα μπορούσε να διαμορφωθεί είτε για να ακολουθήσει μια φορά δεξιόστροφης ή αριστερόστροφης εκτροπής ανάλογα με το ποιος κινητήρας είναι συνδεδεμένος με το κύκλωμα για τις ενέργειες.

Το παράδειγμα ρύθμισης μπορεί να απεικονιστεί στην ακόλουθη εικόνα:

Ωστόσο, φαίνεται ότι υπάρχει ένα πρόβλημα με την παραπάνω ρύθμιση ενός μοτέρ. Αν υποθέσουμε ότι το όχημα συναντά μια δεξιά γωνία στην αριστερή πλευρά. Αυτό θα αναγκάσει το όχημα να συνεχίσει να κινείται αριστερόστροφα, μέχρι να πάρει μια στροφή U, και αρχίζει να κινείται πίσω προς την ίδια κατεύθυνση από όπου είχε ξεκινήσει. Αυτό δεν θα εκτιμούσε ο χρήστης.