INHOUDSOPGAWE:

PLANTROBOT: 10 stappe
PLANTROBOT: 10 stappe

Video: PLANTROBOT: 10 stappe

Video: PLANTROBOT: 10 stappe
Video: Основные ошибки при возведении перегородок из газобетона #5 2024, November
Anonim
Image
Image
PLANT ROBOT
PLANT ROBOT

Almal geniet dit om plante by die huis te hê, maar soms in ons besige lewens vind ons nie tyd om dit goed te versorg nie. Uit hierdie probleem het ons 'n idee gekry: Waarom nie 'n robot bou wat dit vir ons sal versorg nie?

Hierdie projek bestaan uit 'n plantrobot wat vir homself sorg. Die plant is geïntegreer in die robot en kan self natmaak en lig vind terwyl hindernisse vermy word. Dit is moontlik deur verskeie sensors op die robot en die aanleg te gebruik. Hierdie Instructable is daarop gemik om u te lei deur die proses om 'n plantrobot te skep, sodat u nie elke dag hoef te bekommer oor u plante nie!

Hierdie projek is deel van Bruface Mechatronics en is gerealiseer deur:

Mercedes Arévalo Suárez

Daniel Blanquez

Boudewyn Cornelis

Kaat Leemans

Marcos Martínez Jiménez

Basile Thisse

(Groep 4)

Stap 1: WINKELLYS

INKOPIELYS
INKOPIELYS
INKOPIELYS
INKOPIELYS
INKOPIELYS
INKOPIELYS

Hier is 'n lys van elke produk wat u benodig om hierdie robot te bou. 'N Skakel is beskikbaar vir elke onderstreepte stuk:

3D -gedrukte motors ondersteun X1 (kopie in 3D)

3D-gedrukte wiele + wielmotorverbinding X2 (kopie in 3D)

AA Nimh -batterye X8

Skuurpapierrol X1

Arduino Mega X1

Kogelwiel X1

Batteryhouer X2

Broodbord vir toetse X1

Broodbord om soldeer X1

GS -motors (met encoder) X2

Skarniere X2

Higrometer X1

Weerstands wat lig afhanklik is X3

Man-manlike en manlike-vroulike springers

Motorskerm X1

Plant X1 (dit is aan jou)

Plantpot X1

Plantsteun X1 (3D -gedruk)

Plastiekbuis X1

Weerstande van verskillende waardes

Krap papier X1

Skroewe

Skerp sensors X3 (GP2Y0A21YK0F 10-80 cm)

Skakel X1

Waterpomp X1

Waterreservoirtenk (klein Tupperware) X1

Drade

Let daarop dat hierdie keuses die gevolg is van tyds- en begrotingsbeperkings (3 maande en 200 €). Ander keuses kan na eie goeddunke gemaak word.

VERDUIDELIKING VAN DIE VERSKILLENDE KEUSES

Arduino Mega oor Arduino Uno: Eerstens moet ons ook die rede verduidelik waarom ons Arduino hoegenaamd gebruik het. Arduino is 'n open-source elektroniese prototipe-platform waarmee gebruikers interaktiewe elektroniese voorwerpe kan skep. Dit is baie gewild onder kundiges en nuwelinge, wat bydra om baie inligting daaroor op die internet te vind. Dit kan handig wees as u 'n probleem met u projek het. Ons het 'n Arduino Mega bo 'n Uno gekies omdat dit meer penne het. Trouens, vir die aantal sensors wat ons gebruik, het 'n Uno nie genoeg penne aangebied nie. 'N Mega is ook kragtiger en kan nuttig wees as ons 'n paar verbeterings soos 'n WIFI -module byvoeg.

Nimh -batterye: 'n Eerste idee was om LiPo -batterye te gebruik, soos in baie robotprojekte. LiPo het 'n goeie ontladingsnelheid en is maklik herlaaibaar. Maar ons het gou besef dat LiPo en laaier te duur is. Die enigste ander batterye wat geskik is vir hierdie projek, is die Nimh. Hulle is inderdaad goedkoop, herlaaibaar en lig. Om die motor aan te dryf, benodig ons 8 daarvan om 'n voedingsspanning van 9.6V (ontladen) tot 12V (vol gelaai) te bereik.

Gelykstroommotors met encoders: Aangesien ons die hoofdoel van hierdie aktuator in ag neem, rotasie -energie aan die wiele verskaf, het ons twee DC -motors gekies eerder as Servomotors met beperking in die draaihoek en is ontwerp vir meer spesifieke take waar die posisie gedefinieer moet word akkuraat. Die feit dat encoders is, voeg ook die moontlikheid by om 'n groter presisie te hê indien nodig. Let daarop dat ons uiteindelik nie die encoders gebruik het nie, want ons het besef dat die motors redelik soortgelyk was en dat ons nie die robot nodig gehad het om 'n reguit lyn te volg nie.

Daar is baie DC -motors op die mark en ons was op soek na een wat by ons begroting en robot pas. Om aan hierdie beperkings te voldoen, het twee belangrike parameters ons gehelp om die motor te kies: die wringkrag wat nodig is om die robot te beweeg en die snelheid van die robot (om die benodigde tpm te vind).

1) Bereken die rpm

Hierdie robot hoef nie die klankgrens te breek nie. Om die lig te volg of iemand in 'n huis te volg, lyk 'n snelheid van 1 m/s of 3,6 km/h redelik. Om dit in rpm te vertaal, gebruik ons die wiele se deursnee: 9 cm. Die rpm word gegee deur: rpm = (60*spoed (m/s))/(2*pi*r) = (60*1)/(2*pi*0,045) = 212 rpm.

2) Bereken die maksimum wringkrag wat benodig word

Aangesien hierdie robot in 'n plat omgewing sal ontwikkel, is die maksimum wringkrag wat nodig is om die robot te laat beweeg. As ons in ag neem dat die gewig van die robot met die plant en elke komponent ongeveer 3 kilo is, en deur die wrywingskragte tussen die wiele en die grond te gebruik, kan ons die wringkrag maklik vind. Met inagneming van 'n wrywingskoëffisiënt van 1 tussen die grond en die wiele: Wrywingskragte (Fr) = wrywingskoeff. * N (waar N die gewig van die robot is) dit gee ons Fr = 1 * 3 * 10 = 30 N. Die wringkrag vir elke motor kan soos volg gevind word: T = (Fr * r)/2 waar r die radius van die wiele so T = (30*0,045)/2 = 0,675 Nm = 6,88 kg cm.

Dit is die kenmerke van die motor wat ons gekies het: teen 6V 175 rpm en 4 kg cm by 12V 350 rpm en 8 kg cm. Omdat ons weet dat dit tussen 9.6 en 12V ingeskakel word deur 'n lineêre interpolasie, blyk dit duidelik dat die bogenoemde beperkings nagekom sal word.

Lichtsensors: Ons het ligafhanklike weerstande (LDR) gekies omdat hul weerstand vinnig met lig wissel en die spanning op die LDR maklik gemeet kan word deur 'n konstante spanning op 'n spanningsverdeler wat die LDR bevat, toe te pas.

Skerp sensors: dit word gebruik om hindernisse te vermy. Skerpe afstandsensors is goedkoop en maklik om te gebruik, wat hulle 'n gewilde keuse maak vir voorwerpopsporing en omvang. Hulle het tipies hoër opdateringsyfers en korter maksimum opsporingsreekse as sonar -afstandvinders. Daar is baie verskillende modelle op die mark beskikbaar met verskillende bedieningsreekse. Omdat dit gebruik word om hindernisse in hierdie projek op te spoor, het ons die een gekies met 'n werkafstand van 10-80 cm.

Waterpomp: Die waterpomp is 'n eenvoudige ligte en nie te kragtige pomp wat verenigbaar is met die spanning van die motors om dieselfde voeding vir beide te gebruik. 'N Ander oplossing om die plant met water te voed, was om 'n waterbasis van die robot te skei, maar dit is baie eenvoudiger om een op die robot te hê.

Higrometer: 'n Higrometer is 'n humiditeitsensor wat in die grond geplaas moet word. Dit is nodig, aangesien die robot moet weet wanneer die pot droog is om water daarheen te stuur.

Stap 2: MEGANIESE ONTWERP

MEGANIESE ONTWERP
MEGANIESE ONTWERP
MEGANIESE ONTWERP
MEGANIESE ONTWERP
MEGANIESE ONTWERP
MEGANIESE ONTWERP
MEGANIESE ONTWERP
MEGANIESE ONTWERP

Die ontwerp van die robot bestaan basies uit 'n reghoekige boks met drie wiele aan die onderkant en 'n deksel wat aan die bokant oopmaak. Die plant sal bo -op die waterreservoir geplaas word. Die plantpot word in die plantpotfiksasie geplaas wat op die boonste plank van die robot vasgeskroef word. Die waterreservoir is 'n bietjie Tupperware gekrap op die boonste plank van die robot en die waterpomp is ook aan die onderkant van die waterreservoir gekrap, sodat alles maklik verwyder kan word wanneer die Tupperware weer met water gevul word. 'N Klein gaatjie word in die deksel van die reservoir gemaak as gevolg van die waterbuis wat in die plantpot ingaan en die voeding van die pomp in die boks. Daar word dus 'n gat in die bokant van die boks gemaak en kabels van die higrometer gaan ook deur hierdie gat.

Eerstens wou ons hê dat die robot 'n aantreklike ontwerp sou hê; daarom het ons besluit om die elektroniese deel in 'n boks weg te steek, net buite die plant en die water. Dit is belangrik, aangesien plante deel uitmaak van die versiering van die huis en die ruimte nie visueel mag beïnvloed nie. Die komponente in die boks is maklik toeganklik deur 'n deksel aan die bokant, en die sydeksels het die nodige gate sodat dit maklik is om die robot aan te skakel of die Arduino aan 'n skootrekenaar te koppel as ons wil om dit weer te programmeer.

Die komponente in die boks is: die Arduino, die motorbeheerder, die motors, die LDR, die paalhouers, die broodbord en die skarniere. Die Arduino is op klein pilare gemonteer, sodat die onderkant nie beskadig word nie en die motorbeheerder bo -op die Arduino gemonteer word. Die motors word aan die motorfiksasies vasgeskroef en die motorfiksasies word dan aan die onderkant van die boks vasgeskroef. Die LDR word op 'n stukkie broodbord gesoldeer. Minihoutplanke word op hierdie broodbord vasgeplak om dit aan die sykant van die robot vas te skroef. Daar is een LDR voor, een aan die linkerkant en een aan die regterkant, sodat die robot die rigting met die grootste hoeveelheid lig kan ken. Die paalhouers word aan die onderkant van die boks gekrap om dit maklik te verwyder en om die stapels te verander of dit te herlaai. Dan word die broodbord aan die onderste plank vasgeskroef met klein driehoekige pilare met gate in die vorm van die hoek van die broodbord om dit te ondersteun. Uiteindelik word die skarniere aan die agterkant en die bokant vasgeskroef.

Op die voorkant word drie skerpe direk geskroef om hindernisse so goed as moontlik op te spoor en te vermy.

Alhoewel die fisiese ontwerp belangrik is, kan ons nie vergeet van die tegniese deel nie, maar ons bou 'n robot en dit moet prakties wees en die ruimte moet sover moontlik optimaliseer. Dit is die rede vir 'n reghoekige vorm; dit was die beste manier om al die komponente te rangskik.

Ten slotte, vir die beweging, het die toestel drie wiele: twee standaard gemotoriseerde agter en een balwiel voor. Hulle word vertoon in 'n driewieler-ry, konfigurasie, voorste stuur en agterry.

Stap 3: VERVAARDIGING ONDERDELE

VERVAARDIGING ONDERDELE
VERVAARDIGING ONDERDELE
VERVAARDIGING ONDERDELE
VERVAARDIGING ONDERDELE
VERVAARDIGING ONDERDELE
VERVAARDIGING ONDERDELE

Die fisiese voorkoms van die robot kan verander word op grond van u belangstelling. Tegniese tekeninge word verskaf, wat 'n goeie grondslag kan wees as u u eie ontwerp.

Lasergesnyde dele:

Al ses dele waaruit die robot bestaan, is met lasersnitte gesny. Die materiaal wat hiervoor gebruik is, is herwinde hout. Hierdie boks kan ook van plexiglas gemaak word, wat 'n bietjie duurder is.

3D -gedrukte onderdele:

Die twee standaardwiele wat aan die agterkant van die robot geplaas is, is 3D gedruk in PLA. Die rede hiervoor is dat die enigste manier om wiele te vind wat aan al die behoeftes voldoen (pas by DC -motors, grootte, gewig …) deur dit self te ontwerp. Die motorfiksasie is ook om 'n begrotingsrede 3D gedruk. Dan is die plantpotsteun, die pilare wat die Arduino ondersteun en die hoeke wat die broodbord ondersteun, ook 3D -gedruk omdat ons 'n spesifieke vorm in ons robot moes pas.

Stap 4: ELEKTRONIES

ELEKTRONIES
ELEKTRONIES
ELEKTRONIES
ELEKTRONIES
ELEKTRONIES
ELEKTRONIES

Skerp sensors: Die skerp sensors het drie penne. Twee daarvan is vir eet (Vcc en grond) en die laaste een is die gemete sein (Vo). Vir voeding het ons die positiewe spanning wat tussen 4,5 en 5,5 V kan wees, so ons sal die 5V van die Arduino gebruik. Vo sal gekoppel word aan een van die analoog penne van die Arduino.

Lichtsensors: Die ligsensors het 'n klein kring nodig om te kan werk. Die LDR word in serie gesit met 'n 900 kOhm weerstand om 'n spanningsverdeler te skep. Die grond is verbind met die pen van die weerstand wat nie aan die LDR gekoppel is nie en die 5V van die Arduino is gekoppel aan die pen van die LDR wat nie aan die weerstand gekoppel is nie. Die pen van die weerstand en die LDR wat aan mekaar gekoppel is, word aan 'n analoog pen van die Arduino gekoppel om hierdie spanning te meet. Hierdie spanning sal wissel tussen 0 en 5V met 5V wat ooreenstem met vol lig en naby nul wat ooreenstem met donker. Dan word die hele kring gesoldeer op 'n stukkie broodbord wat in die syplanke van die robot kan pas.

Batterye: Die batterye bestaan uit 4 stapels tussen 1.2 en 1.5 V elk tussen 4.8 en 6V. Deur twee stapelhouers in serie te plaas, het ons tussen 9,6 en 12 V.

Waterpomp: Die waterpomp het 'n aansluiting (kragaansluiting) van dieselfde tipe as die voeding van die Arduino. Die eerste stap is om die verbinding af te sny en die draad te ontken sodat die draad vir die aarde en die draad vir positiewe spanning kan wees. Aangesien ons die pomp wil beheer, plaas ons dit in serie met 'n stroombeheerbare transistor wat as 'n skakelaar gebruik word. Dan word 'n diode parallel met die pomp geplaas om agteruitstrome te voorkom. Die onderbeen van die transistor is verbind met die gemeenskaplike grond van Arduino/batterye, die middelste met 'n digitale pen van die Arduino met 'n 1kOhm -weerstand in serie om die spanning van die Arduino in stroom om te skakel en die boonste been na die swart kabel van die pomp. Dan word die rooi kabel van die pomp gekoppel aan die positiewe spanning van die batterye.

Motors en skild: Die skild moet gesoldeer word, dit word sonder soldeer gestuur. Sodra dit klaar is, word dit op die Arduino geplaas deur al die koppe van die skild in die penne van die Arduino te knip. Die skerm word met die batterye aangedryf, en die Arduino sal dan van krag wees as 'n trui aan is (oranje penne in die figuur). Wees versigtig om nie die trui te plaas as die Arduino deur 'n ander middel as die skild aangedryf word nie, aangesien die Arduino dan die skild kan aandryf en die verbinding kan verbrand.

Broodbord: Alle komponente sal nou op die broodbord gesoldeer word. Die grond van een paalhouer, die Arduino, die motorbeheerder en van alle sensors word op dieselfde ry gesoldeer (op ons broodbord het rye dieselfde potensiaal). Dan word die swart kabel van die tweede paalhouer op dieselfde ry gesoldeer as die rooi van die eerste paalhouer wie se grond reeds gesoldeer is. 'N Kabel sal dan op dieselfde ry gesoldeer word as die rooi kabel van die tweede paalhouer wat ooreenstem met die twee in serie. Hierdie kabel word aan die een kant van die skakelaar gekoppel en die ander kant word verbind met 'n draad wat op 'n vry ry op die broodbord gesoldeer is. Die rooi kabel van die pomp en die voeding van die motorbeheerder word aan hierdie ry gesoldeer (die skakelaar word nie op die figuur voorgestel nie). Dan sal die 5V van die Arduino aan 'n ander ry gesoldeer word en die voedingsspanning van elke sensor sal soldeer word op dieselfde ry. Probeer om 'n trui op die broodbord en 'n trui aan die onderdeel te soldeer as dit moontlik is, sodat u dit maklik kan ontkoppel en die samestelling van elektriese komponente makliker sal wees.

Stap 5: PROGRAMMERING

PROGRAMMERING
PROGRAMMERING

Program vloeidiagram:

Die program is redelik eenvoudig gehou met die idee van staatsveranderlikes. Soos u in die vloeidiagram kan sien, veroorsaak hierdie state ook 'n idee van prioriteit. Die robot sal die toestande in hierdie volgorde verifieer:

1) In toestand 2: Het die plant genoeg water met die funksie moist_level? As die vogvlak wat deur die higrometer gemeet word, laer as 500 is, sal die pomp werk totdat die vogvlak hoër is as 500. As die plant genoeg water het, gaan die robot na toestand 3.

2) In toestand 3: Vind die rigting met die meeste lig. In hierdie toestand het die plant genoeg water en moet die rigting met die meeste lig gevolg word, terwyl hindernisse vermy word. Die funksie light_direction gee die rigting van die drie ligsensors wat die meeste lig ontvang. Die robot sal dan die motors bestuur om die rigting te volg met die funksie follow_light. As die ligvlak bo 'n sekere drempel (genoeg_lig) is, stop die robot om lig te volg, aangesien dit genoeg is in hierdie posisie (stop_motors). Om hindernisse onder 15 cm te vermy terwyl u lig volg, is 'n funksiehindernis geïmplementeer om die rigting van die hindernis terug te keer. Om hindernisse behoorlik te vermy, is die funksie avoid_obstacle geïmplementeer. Hierdie funksie bestuur die motor met die wete waar die hindernis is.

Stap 6: VERGADERING

VERGADERING
VERGADERING
VERGADERING
VERGADERING
VERGADERING
VERGADERING

Die samestelling van hierdie robot is eintlik redelik maklik. Die meeste komponente word aan die boks vasgeskroef om te verseker dat hulle hul plek behou. Dan word die paalhouer, die waterreservoir en die pomp gekrap.

Stap 7: EKSPERIMENTE

Gewoonlik verloop dinge by die bou van 'n robot glad nie. Baie toetse, met die volgende veranderinge, is nodig om die perfekte resultaat te kry. Hier is 'n uitstalling van die proses van die plantrobot!

Die eerste stap was om die robot te monteer met motors, Arduino, motorbeheerder en ligsensors met 'n prototipe broodbord. Die robot gaan net in die rigting waar hy die meeste lig gemeet het. 'N Drempel is besluit om die robot te stop as hy genoeg lig het. Terwyl die robot op die vloer gly, het ons skuurpapier op die wiele aangebring om 'n band na te boots.

Daarna is die skerp sensors by die struktuur gevoeg om hindernisse te vermy. Aanvanklik is twee sensors op die voorkant geplaas, maar 'n derde een is in die middel bygevoeg omdat die skerp sensors 'n baie beperkte waarnemingshoek het. Uiteindelik het ons twee sensors aan die uiterste van die robot wat hindernisse links of regs opspoor en een in die middel om te sien of daar 'n hindernis voor is. Die struikelblokke word opgespoor as die spanning op die skerp bo 'n sekere waarde styg wat ooreenstem met 'n afstand van 15 cm tot die robot. As die hindernis aan 'n kant is, vermy die robot dit en as 'n hindernis in die middel is, stop die robot. Let daarop dat struikelblokke onder die skerpe nie waarneembaar is nie, sodat hindernisse 'n sekere hoogte moet hê om te vermy.

Daarna is die pomp en die higrometer getoets. Die pomp stuur water solank die spanning van die higrometer onder 'n sekere waarde is wat ooreenstem met 'n droë pot. Hierdie waarde is eksperimenteel gemeet en bepaal deur te toets met droë en vogtige potplante.

Uiteindelik is alles saam getoets. Die plant kyk eers of dit genoeg water het en begin dan die lig volg terwyl dit hindernisse vermy.

Stap 8: FINALE TOETS

Hier is video's van hoe die robot uiteindelik werk. Hoop jy geniet dit!

Stap 9: WAT HET ONS MET HIERDIE PROJEK GELEER?

Alhoewel die algehele terugvoer van hierdie projek baie goed is omdat ons baie geleer het, was ons baie gestres toe ons dit opgestel het weens die sperdatums.

Probleme ondervind

In ons geval het ons tydens die proses verskeie probleme ondervind. Sommige van hulle was maklik om op te los, byvoorbeeld toe die aflewering van die komponente vertraag is, het ons net winkels in die stad gesoek, sodat ons dit kon koop. Ander verg 'n bietjie meer denke.

Ongelukkig is nie elke probleem opgelos nie. Ons eerste idee was om die eienskappe van troeteldiere en plante te kombineer en die beste van elkeen te kry. Vir die plante kan ons dit doen; met hierdie robot kan ons 'n plant hê wat ons huise versier, en ons hoef nie daarvoor te sorg nie. Maar vir die troeteldiere het ons nie 'n manier gevind om die onderneming wat hulle maak na te boots nie. Ons het gedink aan verskillende maniere om dit deur mense te laat volg, en ons het een begin implementeer, maar ons het nie tyd gehad om dit af te handel nie.

Verdere verbeterings

Alhoewel ons graag alles wou kry wat ons wou hê, was die leer met hierdie projek ongelooflik. Miskien kan ons met meer tyd 'n nog beter robot kry. Hier stel ons 'n paar idees voor om ons robot te verbeter, wat sommige van u miskien wil probeer:

- Voeg LED's van verskillende kleure (rooi, groen, …) by wat die gebruiker vertel wanneer die robot opgelaai moet word. Die meting van die battery kan uitgevoer word met 'n spanningsverdeler met 'n maksimum spanning van 5V wanneer die battery volledig gelaai is om hierdie spanning met 'n Arduino te meet. Dan word die ooreenstemmende LED aangeskakel.

- Voeg 'n watersensor by wat die gebruiker vertel wanneer die waterreservoir hervul moet word (waterhoogtesensor).

- Die skep van 'n koppelvlak sodat die robot boodskappe aan die gebruiker kan stuur.

En natuurlik kan ons nie die doel vergeet om dit te laat volg nie. Troeteldiere is een van die dinge waarvan mense die meeste hou, en dit sal heerlik wees as iemand kan bereik dat die robot hierdie gedrag simuleer. Om dit te vergemaklik, bied ons alles wat ons het.

Stap 10: Hoe kan u die robot laat mense volg?

Image
Image
Hoe kan ek die robot laat mense volg?
Hoe kan ek die robot laat mense volg?
Hoe kan ek die robot laat mense volg?
Hoe kan ek die robot laat mense volg?

Ons het agtergekom dat die beste manier om dit te doen deur drie ultrasoniese sensors, een emitter en twee ontvanger te gebruik.

Sender

Vir die sender wil ons 'n dienssiklus van 50% hê. Om dit te kan doen, moet u 'n 555 -timer gebruik; ons het die NE555N gebruik. Op die foto kan u sien hoe die stroombaan gebou moet word. Maar u moet byvoorbeeld 'n ekstra kapasitor by uitvoer 3, 1µF byvoeg. Die weerstande en kapasitors word bereken met die volgende formules: (prent 1 en 2)

Omdat 'n 50% -siklus siklus wenslik is, is t1 en t2 gelyk aan mekaar. Dus met 'n 40 kHz sender sal t1 en t2 gelyk wees aan 1,25*10-5 s. As u C1 = C2 = 1 nF neem, kan R1 en R2 bereken word. Ons het R1 = 15 kΩ en R2 = 6,8 kΩ geneem, maak seker dat R1> 2R2!

Toe ons dit in die kring op die ossilloskoop toets, kry ons die volgende sein. Die skaal is 5 µs/div, sodat die frekwensie in werklikheid ongeveer 43 kHz sal wees. (Prent 3)

Ontvanger

Die ingangsein van die ontvanger is te laag vir die Arduino om akkuraat te verwerk, dus moet die insetsein versterk word. Dit word gedoen deur 'n omkeerversterker te maak.

Vir die opamp gebruik ons 'n LM318N, wat ons aangedryf het met 0 V en 5 V van die Arduino. Om dit te kon doen, moes ons die spanning om die sein wat ossilleer, verhoog. In hierdie geval sal dit logies wees om dit te verhoog tot 2,5 V. Omdat die voedingsspanning nie simmetries is nie, moet ons ook 'n kondensator voor die weerstand plaas. Op hierdie manier het ons ook 'n hoëpasfilter gemaak. Met die waardes wat ons gebruik het, moes die frekwensie hoër as 23 kHz wees. As ons 'n versterking van A = 56 gebruik, sal die sein in versadiging gaan, wat nie goed is nie, dus gebruik ons A = 18 in plaas daarvan. Dit sal steeds voldoende wees. (Prent 4)

Noudat ons 'n versterkte sinusgolf het, benodig ons 'n konstante waarde sodat die Arduino dit kan meet. 'N Manier om dit te doen, is om 'n piekdetektorkring te maak. Op hierdie manier kan ons sien of die sender verder van die ontvanger af is of in 'n ander hoek as voorheen, deur 'n konstante sein te hê wat eweredig is aan die intensiteit van die sein wat ontvang word. Omdat ons 'n presiese piekdetektor benodig, plaas ons die diode, 1N4148, in die spanningsvolgers. Deur dit te doen, het ons geen diodeverlies nie en het ons 'n ideale diode geskep. Vir die opamp gebruik ons dieselfde as in die eerste deel van die stroombaan en met dieselfde kragtoevoer, 0 V en 5V.

Die parallelle kapasitor moet 'n hoë waarde hê, dus dit sal baie stadig ontslaan en ons sien nog steeds dieselfde piekwaarde as die werklike waarde. Die weerstand sal ook parallel geplaas word en nie te laag wees nie, want anders sal die ontlading groter wees. In hierdie geval is 1,5µF en 56 kΩ genoeg. (Prent 5)

Op die foto kan die totale stroombaan gesien word. Waar is die uitset, wat na die Arduino gaan? En die 40 kHz AC -sein sal die ontvanger wees, waar die ander kant daarvan aan die grond gekoppel sal word. (Prent 6)

Soos ons vroeër gesê het, kon ons nie die sensors in die robot integreer nie. Maar ons bied die video's van die toetse aan om aan te toon dat die kring werk. In die eerste video kan die versterking (na die eerste OpAmp) gesien word. Daar is reeds 'n offset van 2.5V op die ossilloskoop, sodat die sein in die middel is, die amplitude wissel wanneer die sensors van rigting verander. As die twee sensors na mekaar toe kyk, is die amplitude van die sinus hoër as wanneer die sensors 'n groter hoek of afstand tussen beide het. Op die tweede video (die uitset van die stroombaan) kan die reggemaakte sein gesien word. Weereens, die totale spanning sal hoër wees as die sensors na mekaar kyk as wanneer dit nie die geval is nie. Die sein is nie heeltemal reguit as gevolg van die ontlading van die kapasitor en as gevolg van die volt/div. Ons kon 'n konstante sein afneem wanneer die hoek of die afstand tussen die sensors nie meer optimaal was nie.

Die idee was toe dat die robot die ontvanger en die gebruiker die sender het. Die robot kon self 'n draai maak om in watter rigting die intensiteit die hoogste was en in daardie rigting kon gaan. 'N Beter manier kan wees om twee ontvangers te hê en die ontvanger te volg wat die hoogste spanning opspoor, en 'n nog beter manier is om drie ontvangers te plaas en hulle soos die LDR te plaas om te weet in watter rigtings die sein van die gebruiker uitgestuur word (reguit, Links of regs).

Aanbeveel: