Obsah:

ROSTLINNÝ ROSTLIN: 10 kroků
ROSTLINNÝ ROSTLIN: 10 kroků

Video: ROSTLINNÝ ROSTLIN: 10 kroků

Video: ROSTLINNÝ ROSTLIN: 10 kroků
Video: Умная слизь решает инженерные задачи. Слизевик 2024, Červenec
Anonim
Image
Image
ROSTLINNÝ ROBOT
ROSTLINNÝ ROBOT

Každý má rád, když má doma rostliny, ale někdy v našem rušném životě nenajdeme čas se o ně dobře starat. Z tohoto problému jsme přišli s nápadem: Proč nevybudovat robota, který by se o nás postaral?

Tento projekt se skládá z rostlinného robota, který se o sebe stará. Rostlina je integrována do robota a bude se moci napojit a najít světlo, aniž by se vyhýbala překážkám. To bylo možné pomocí několika senzorů na robotu a zařízení. Tento Instructable si klade za cíl vás provést procesem vytváření rostlinného robota, abyste se o své rostliny nemuseli starat každý den!

Tento projekt je součástí Bruface Mechatronics a byl realizován:

Mercedes Arévalo Suárez

Daniel Blanquez

Baudouin Cornelis

Kaat Leemans

Marcos Martínez Jiménez

Basile Thisse

(Skupina 4)

Krok 1: SEZNAM NÁKUPŮ

NÁKUPNÍ SEZNAM
NÁKUPNÍ SEZNAM
NÁKUPNÍ SEZNAM
NÁKUPNÍ SEZNAM
NÁKUPNÍ SEZNAM
NÁKUPNÍ SEZNAM

Zde je seznam všech produktů, které budete ke stavbě tohoto robota potřebovat. Ke každému podtrženému dílu je k dispozici odkaz:

3D tištěné motory podporují X1 (kopírování ve 3D)

3D vytištěná kola + připojení kola a motoru X2 (kopírování ve 3D)

Baterie AA Nimh X8

Role brusného papíru X1

Arduino Mega X1

Kolečko kolečka X1

Držák baterie X2

Breadboard pro testy X1

Breadboard na pájení X1

Stejnosměrné motory (s kodérem) X2

Panty X2

Vlhkoměr X1

Na světle závislé odpory X3

Mužsko-mužské a mužsko-ženské propojky

Štít motoru X1

Rostlina X1 (to je na vás)

Květináč X1

Podpora závodu X1 (3D tisk)

Plastová trubka X1

Rezistory různých hodnot

Stírací papír X1

Šrouby

Ostré senzory X3 (GP2Y0A21YK0F 10-80 cm)

Přepněte X1

Vodní čerpadlo X1

Nádrž na vodní nádrž (malý Tupperware) X1

Dráty

Upozorňujeme, že tyto možnosti jsou důsledkem časových a rozpočtových omezení (3 měsíce a 200 EUR). Další volby lze provést podle vlastního uvážení.

VYSVĚTLENÍ RŮZNÝCH VÝBĚRŮ

Arduino Mega přes Arduino Uno: Zaprvé bychom měli také vysvětlit důvod, proč jsme Arduino vůbec použili. Arduino je open-source platforma pro elektronické prototypování, která umožňuje uživatelům vytvářet interaktivní elektronické objekty. Je velmi populární mezi odborníky i nováčky, což přispívá k nalezení spousty informací o něm na internetu. To se může hodit, když máte problém s projektem. Vybrali jsme si Arduino Mega před Uno, protože má více pinů. Ve skutečnosti pro počet senzorů, které používáme, Uno nenabídlo dostatek pinů. Mega je také výkonnější a mohla by být užitečná, pokud přidáme některá vylepšení, jako je modul WIFI.

Baterie Nimh: První myšlenkou bylo použití baterií LiPo jako v mnoha robotických projektech. LiPo mají dobrou rychlost vybíjení a jsou snadno dobíjecí. Brzy jsme si však uvědomili, že LiPo a nabíječka jsou příliš drahé. Jediné další baterie vhodné pro tento projekt jsou Nimh. Ve skutečnosti jsou levné, dobíjecí a lehké. K napájení motoru budeme potřebovat 8 z nich, abychom dosáhli napájecího napětí od 9,6 V (vybité) do 12 V (plně nabité).

Stejnosměrné motory s kodéry: Vzhledem k hlavnímu cíli tohoto pohonu poskytovat rotační energii kolům jsme zvolili dva stejnosměrné motory než servomotory, které mají omezení úhlu otáčení a jsou navrženy pro konkrétnější úkoly, kde je třeba definovat polohu. přesně. Skutečnost, že máme kodéry, také přidává možnost vyšší přesnosti v případě potřeby. Všimněte si toho, že jsme kodéry nakonec nepoužili, protože jsme si uvědomili, že motory jsou dost podobné a nepotřebovali jsme, aby robot přesně sledoval přímku.

Na trhu je spousta stejnosměrných motorů a hledali jsme takový, který by vyhovoval našemu rozpočtu a robotu. Abychom splnili tato omezení, pomohly nám při výběru motoru dva důležité parametry: točivý moment potřebný k pohybu robota a rychlost robota (k nalezení potřebných otáček).

1) Vypočítejte otáčky

Tento robot nebude muset prolomit zvukovou bariéru. Zdá se rozumné sledovat rychlost světla nebo sledovat někoho v domě rychlost 1 m/s nebo 3,6 km/h. K převodu do otáček použijeme průměr kol: 9 cm. Otáčky jsou dány vztahem: rpm = (60*rychlost (m/s))/(2*pi*r) = (60*1)/(2*pi*0,045) = 212 ot/min.

2) Vypočítejte maximální potřebný točivý moment

Vzhledem k tomu, že se tento robot bude vyvíjet v rovinatém prostředí, je maximální potřebný točivý moment k zahájení pohybu robota. Pokud vezmeme v úvahu, že hmotnost robota s rostlinou a každou komponentou je kolem 3 kilogramů a pomocí třecích sil mezi koly a zemí snadno zjistíme točivý moment. Pokud vezmeme v úvahu koeficient tření 1 mezi zemí a koly: Třecí síly (Fr) = koeficient tření. * N (kde N je hmotnost robota) to nám dává Fr = 1 * 3 * 10 = 30 N. Točivý moment pro každý motor lze zjistit následovně: T = (Fr * r)/2 kde r je poloměr kol tak T = (30*0,045)/2 = 0,675 Nm = 6,88 kg cm.

Toto jsou charakteristiky motoru, který jsme vybrali: při 6 V 175 ot / min a 4 kg cm při 12V 350 ot / min a 8 kg cm. S vědomím, že bude napájeno mezi 9,6 a 12 V pomocí lineární interpolace, se zdá, že výše uvedená omezení budou splněna.

Světelné senzory: Vybrali jsme rezistory závislé na světle (LDR), protože jejich odpor se rychle mění se světlem a napětí na LDR lze snadno měřit použitím konstantního napětí na dělič napětí obsahující LDR.

Ostré senzory: Používají se k vyhýbání se překážkám. Ostré senzory vzdálenosti jsou levné a snadno se používají, což z nich činí oblíbenou volbu pro detekci a rozsah objektů. Obvykle mají vyšší obnovovací frekvence a kratší maximální detekční rozsahy než sonarové dálkoměry. Na trhu je k dispozici mnoho různých modelů s různými provozními rozsahy. Protože se v tomto projektu používají k detekci překážek, vybrali jsme ten s operačním dosahem 10-80 cm.

Vodní čerpadlo: Vodní čerpadlo je jednoduché lehké a nepříliš výkonné čerpadlo kompatibilní s rozsahem napětí motorů, aby pro oba používalo stejnou výživu. Dalším řešením, jak napájet rostlinu vodou, bylo oddělit vodní základnu od robota, ale je mnohem jednodušší ji mít na robotu.

Vlhkoměr: Vlhkoměr je snímač vlhkosti, který se má zapustit do země. Je nutné, protože robot potřebuje vědět, kdy je hrnec suchý, aby do něj poslal vodu.

Krok 2: MECHANICKÝ DESIGN

MECHANICKÝ DESIGN
MECHANICKÝ DESIGN
MECHANICKÝ DESIGN
MECHANICKÝ DESIGN
MECHANICKÝ DESIGN
MECHANICKÝ DESIGN
MECHANICKÝ DESIGN
MECHANICKÝ DESIGN

V zásadě se konstrukce robota bude skládat z obdélníkového boxu se třemi koly na spodní straně a víkem, které se otevírá na horní straně. Rostlina bude umístěna nahoře s vodní nádrží. Květináč je umístěn do fixace květináče, která je přišroubována k hornímu prknu robota. Nádrž na vodu je malý Tupperware poškrábaný na horním prkně robota a vodní čerpadlo je také poškrábané ve spodní části vodní nádrže, takže vše lze snadno vyjmout při doplňování Tupperware vodou. Ve víku nádrže je vytvořen malý otvor, protože trubice vody vstupuje do květináče a odčerpávání čerpadla v krabici. V horním prkně krabice je tedy vytvořen otvor a tímto otvorem procházejí také kabely vlhkoměru.

Za prvé, chtěli jsme, aby měl robot atraktivní design, a proto jsme se rozhodli skrýt elektronickou část uvnitř krabice, přičemž jsme nechali kousek od závodu a vody. To je důležité, protože rostliny jsou součástí výzdoby domu a neměly by prostor vizuálně ovlivňovat. Součásti v krabici budou snadno přístupné víkem na horní straně a boční kryty budou mít potřebné otvory, takže je snadné například zapnout robota nebo připojit Arduino k notebooku, pokud chceme znovu naprogramovat.

Součásti v krabici jsou: Arduino, ovladač motoru, motory, LDR, držáky hromádek, prkénko a závěsy. Arduino je namontováno na malých pilířích, takže jeho dno není poškozeno a ovladač motoru je namontován na vrcholu Arduina. Motory jsou přišroubovány k upevnění motoru a upevnění motoru je pak přišroubováno ke spodnímu prknu skříně. LDR jsou připájeny na malý kousek prkénka. K tomuto prkénku jsou nalepena prkna z mini dřeva, aby se přišroubovala k bočním plochám robota. Vpředu je jeden LDR, jeden na levé straně a jeden na pravé straně, aby robot poznal směr s největším množstvím světla. Držáky hromádek jsou poškrábány na spodní stranu krabice, aby je bylo možné snadno odstranit, vyměnit hromádky nebo dobít. Poté se prkénko přišroubuje ke spodnímu prknu pomocí malých trojúhelníkových pilířů, které mají otvory ve tvaru rohu prkénka, které jej podepírají. Nakonec jsou závěsy přišroubovány na zadní a horní stranu.

Na přední stranu budou přímo přišroubovány tři ostré předměty, aby co nejlépe detekovaly a vyhýbaly se překážkám.

Přestože je důležitý fyzický design, nesmíme zapomenout na technickou část, stavíme robota a mělo by to být praktické a pokud možno bychom měli prostor optimalizovat. To je důvod, proč jít na obdélníkový tvar, to byl nejlepší způsob, jak najít všechny součásti.

A konečně, pro pohyb bude mít zařízení tři kola: dvě standardní motorická vzadu a jedno kolečko vpředu. Zobrazují se v třícyklovém pohonu, konfiguraci, řízení vpředu a vzadu.

Krok 3: VÝROBNÍ DÍLY

VÝROBNÍ DÍLY
VÝROBNÍ DÍLY
VÝROBNÍ DÍLY
VÝROBNÍ DÍLY
VÝROBNÍ DÍLY
VÝROBNÍ DÍLY

Fyzický vzhled robota lze změnit na základě vašeho zájmu. K dispozici jsou technické výkresy, které mohou fungovat jako dobré uzemnění při navrhování vlastních.

Laserem řezané díly:

Všech šest částí, které tvoří skříň robota, bylo řezáno laserem. Použitým materiálem je recyklované dřevo. Tento box mohl být také vyroben z plexiskla, které je o něco dražší.

3D tištěné díly:

Dvě standardní kola umístěná na zadní straně robota byla 3D vytištěna v PLA. Důvodem je, že jediný způsob, jak najít kola, která splňují všechny potřeby (vhodné pro stejnosměrné motory, velikost, hmotnost …), bylo navrhnout je sami. Motorová fixace byla také 3D vytištěna z rozpočtových důvodů. Poté byla také 3D vytištěna podpora květináče, pilíře podpírající Arduino a rohy podpírající prkénko, protože jsme v našem robotu potřebovali tvarově odpovídající tvar.

Krok 4: ELEKTRONIKA

ELEKTRONIKA
ELEKTRONIKA
ELEKTRONIKA
ELEKTRONIKA
ELEKTRONIKA
ELEKTRONIKA

Ostré senzory: Ostré senzory mají tři kolíky. Dva z nich jsou pro výživu (Vcc a Ground) a poslední je měřený signál (Vo). Pro výživu máme kladné napětí, které může být mezi 4,5 a 5,5 V, takže použijeme 5 V z Arduina. Vo bude připojen k jednomu z analogových pinů Arduina.

Světelné senzory: Světelné senzory potřebují malý obvod, aby mohly fungovat. LDR je zapojen do série s odporem 900 kOhm, aby vytvořil dělič napětí. Uzemnění je připojeno na kolíku rezistoru, který není připojen k LDR, a 5V Arduina je připojeno ke kolíku LDR, který není připojen k rezistoru. Kolík rezistoru a LDR připojený k sobě je propojen s analogovým pinem Arduina za účelem měření tohoto napětí. Toto napětí se bude pohybovat mezi 0 a 5 V, přičemž 5 V odpovídá plnému světlu a téměř nulové odpovídá tmě. Poté bude celý obvod připájen na malý kousek prkénka, který se vejde do bočních prken robota.

Baterie: Baterie jsou vyrobeny ze 4 hromádek mezi 1,2 a 1,5 V, tedy mezi 4,8 a 6 V. Uvedením dvou držáků hromádek do série máme mezi 9,6 a 12 V.

Vodní čerpadlo: Vodní čerpadlo má připojení (napájecí konektor) stejného typu jako napájení Arduina. Prvním krokem je přerušení připojení a odpojení vodiče, aby měl vodič uzemnění a vodič kladné napětí. Protože chceme pumpu ovládat, dáme ji do série s proudově regulovatelným tranzistorem použitým jako spínač. Poté bude dioda zapojena paralelně s čerpadlem, aby se zabránilo zpětným proudům. Spodní část tranzistoru je spojena se společnou zemí Arduino/baterií, střední s digitálním pinem Arduina s odporem 1 kOhm v sérii pro transformaci napětí Arduina na proud a horní část s černým kabelem pumpa. Poté je červený kabel čerpadla připojen k kladnému napětí baterií.

Motory a štít: Štít je třeba pájet, je dodáván nepájený. Jakmile to bude hotové, umístí se na Arduino oříznutím všech hlaviček štítu do pinů Arduina. Štít bude napájen bateriemi a pak bude napájet Arduino, pokud je zapnutý propojka (oranžové kolíky na obrázku). Dávejte pozor, abyste nepřemostili propojku, když je Arduino napájeno jiným prostředkem než štítem, protože Arduino by pak štít napájelo a mohlo by to spálit spojení.

Breadboard: Všechny komponenty budou nyní připájeny na breadboard. Uzemnění jednoho držáku hromádky, Arduina, ovladače motoru a všech senzorů bude pájeno ve stejné řadě (na našich řadách na prkénku je stejný potenciál). Poté bude černý kabel druhého držáku piloty připájen ve stejné řadě jako červený prvního držáku hromádky, jehož zem je již pájena. Poté bude pájen kabel ve stejné řadě jako červený kabel druhého držáku hromádky odpovídající dvěma v sérii. Tento kabel bude připojen k jednomu konci spínače a druhý konec bude připojen vodičem připájeným na prkénko na volné řadě. Do této řady bude připájen červený kabel čerpadla a napájení řídicí jednotky motoru (spínač není na obrázku znázorněn). Poté bude 5V Arduina připájeno na jinou řadu a na stejné řadě bude pájeno alimentační napětí každého senzoru. Zkuste připájet propojku na prkénko a propojku na součástce, když to bude možné, abyste je mohli snadno odpojit a montáž elektrických součástek bude jednodušší.

Krok 5: PROGRAMOVÁNÍ

PROGRAMOVÁNÍ
PROGRAMOVÁNÍ

Vývojový diagram programu:

Program byl poměrně jednoduchý pomocí pojmu stavových proměnných. Jak můžete vidět na vývojovém diagramu, tyto stavy také vyvolávají pojem priority. Robot ověří podmínky v tomto pořadí:

1) Ve stavu 2: Má rostlina dostatek vody s funkcí vlhkost_úroveň? Pokud je vlhkost naměřená vlhkoměrem nižší než 500, čerpadlo bude fungovat, dokud hladina vlhkosti nepřekročí 500. Když má rostlina dostatek vody, robot přejde do stavu 3.

2) Ve stavu 3: Najděte směr s největším množstvím světla. V tomto stavu má rostlina dostatek vody a potřebuje sledovat směr s většinou světla a vyhýbat se překážkám. Funkce light_direction udává směr tří světelných senzorů, které přijímají nejvíce světla. Robot pak bude řídit motory, aby sledoval tento směr pomocí funkce follow_light. Pokud je hladina světla nad určitou prahovou hodnotou (dostatek_světla), robot se zastaví, aby sledoval světlo, protože má v této poloze dostatek (stop_motors). Aby se při sledování světla vyhýbaly překážkám pod 15 cm, byla implementována funkční překážka, která vrací směr překážky. Aby se správně vyhnula překážkám, byla implementována funkce avoid_obstacle. Tato funkce ovládá motor s vědomím, kde je překážka.

Krok 6: MONTÁŽ

SHROMÁŽDĚNÍ
SHROMÁŽDĚNÍ
SHROMÁŽDĚNÍ
SHROMÁŽDĚNÍ
SHROMÁŽDĚNÍ
SHROMÁŽDĚNÍ

Sestavení tohoto robota je ve skutečnosti velmi snadné. Většina součástí je přišroubována k krabici, aby bylo zajištěno, že si udrží své místo. Poté se poškrábe držák hromádek, vodní nádrž a čerpadlo.

Krok 7: EXPERIMENTY

Při stavbě robota věci obvykle nejdou hladce. K dosažení dokonalého výsledku je zapotřebí mnoho testů s následujícími změnami. Zde je ukázka postupu rostlinného robota!

Prvním krokem bylo namontovat robota s motory, Arduino, ovladačem motoru a světelnými senzory na prototypovací prkénko. Robot právě jde směrem, kde změřil nejvíce světla. Bylo rozhodnuto o prahu, aby se robot zastavil, pokud má dostatek světla. Když robot klouzal po podlaze, přidali jsme na kola brusný papír, který simuloval pneumatiku.

Poté byly do konstrukce přidány ostré senzory, aby se pokusily vyhnout překážkám. Zpočátku byly dva senzory umístěny na přední stranu, ale třetí byl přidán uprostřed, protože ostré senzory mají velmi omezený úhel detekce. Nakonec máme dva senzory na koncích robota, které detekují překážky vlevo nebo vpravo a jeden uprostřed, aby zjistily, zda je překážka vpředu. Překážky jsou detekovány, když napětí na ostří překročí určitou hodnotu odpovídající vzdálenosti 15 cm od robota. Když je překážka na boku, robot se jí vyhne a když je překážka uprostřed, robot se zastaví. Vezměte prosím na vědomí, že překážky pod ostrými předměty nejsou detekovatelné, takže překážkám je třeba předcházet v určité výšce.

Poté bylo testováno čerpadlo a vlhkoměr. Čerpadlo posílá vodu, pokud je napětí vlhkoměru pod určitou hodnotou odpovídající suchému hrnci. Tato hodnota byla měřena a stanovena experimentálně testováním na suchých a vlhkých hrnkových rostlinách.

Nakonec bylo vše společně testováno. Rostlina nejprve zkontroluje, zda má dostatek vody, a poté začne sledovat světlo a vyhýbat se překážkám.

Krok 8: ZÁVĚREČNÝ TEST

Zde jsou videa, jak robot nakonec funguje. Doufám že si to užíváš!

Krok 9: CO JSME SE NAUČILI S TÝMTO PROJEKTEM?

Přestože je celková zpětná vazba k tomuto projektu skvělá, protože jsme se toho hodně naučili, byli jsme při jeho stavbě kvůli termínům dost ve stresu.

Vyskytly se problémy

V našem případě jsme během procesu měli několik problémů. Některé z nich bylo snadné vyřešit, například když se dodávka komponent zpozdila, hledali jsme obchody ve městě, kde bychom je mohli koupit. Ostatní vyžadují trochu více přemýšlení.

Bohužel ne každý problém byl vyřešen. Naším prvním nápadem bylo spojit vlastnosti domácích zvířat a rostlin a získat z každého to nejlepší. U rostlin, které bychom to dokázali, s tímto robotem budeme moci mít rostlinu, která zdobí naše domy, a nebudeme se o ni muset starat. Ale pro domácí mazlíčky jsme nepřišli na způsob simulace společnosti, kterou dělají. Přemýšleli jsme o různých způsobech, jak to přimět lidi sledovat, a začali jsme jeden implementovat, ale chyběl nám čas na jeho dokončení.

Další vylepšení

Přestože bychom rádi získali vše, co jsme chtěli, učení s tímto projektem bylo úžasné. Možná, že s více časem bychom mohli získat ještě lepšího robota. Zde navrhujeme několik nápadů na vylepšení našeho robota, které by si možná někteří z vás chtěli vyzkoušet:

- Přidání LED různých barev (červená, zelená, …), která uživateli sdělí, kdy by měl být robot nabit. Měření baterie lze provést děličem napětí s maximálním napětím 5 V, když je baterie plně nabitá, aby bylo možné toto napětí měřit pomocí Arduina. Poté se rozsvítí odpovídající LED.

- Přidání vodního senzoru, který uživateli sdělí, kdy je třeba doplnit vodní nádrž (snímač výšky vody).

- Vytvoření rozhraní, aby robot mohl odesílat zprávy uživateli.

A samozřejmě nemůžeme zapomenout na cíl přimět jej, aby následoval lidi. Domácí mazlíčci jsou jednou z věcí, které lidé milují nejvíce, a bylo by krásné, kdyby někdo dokázal, že robot toto chování simuluje. Abychom to usnadnili, poskytneme zde vše, co máme.

Krok 10: Jak přimět robota, aby sledoval lidi?

Image
Image
Jak přimět robota, aby sledoval lidi?
Jak přimět robota, aby sledoval lidi?
Jak přimět robota, aby sledoval lidi?
Jak přimět robota, aby sledoval lidi?

Zjistili jsme, že nejlepší způsob, jak to udělat, je použít tři ultrazvukové senzory, jeden vysílač a dva přijímače.

Vysílač

U vysílače bychom chtěli mít 50% pracovní cyklus. Abyste to mohli udělat, musíte použít časovač 555, použili jsme NE555N. Na obrázku vidíte, jak by měl být obvod sestaven. Ale budete muset přidat další kondenzátor například na výstup 3, 1 µF. Rezistory a kondenzátory se vypočítají podle následujících vzorců: (obrázky 1 a 2)

Protože je žádoucí 50% pracovní cyklus, budou t1 a t2 navzájem stejné. Takže s vysílačem 40 kHz se t1 a t2 budou rovnat 1,25*10-5 s. Když vezmete C1 = C2 = 1 nF, lze vypočítat R1 a R2. Vzali jsme R1 = 15 kΩ a R2 = 6,8 kΩ, ujistěte se, že R1> 2R2!

Když jsme to testovali v obvodu na osciloskopu, dostali jsme následující signál. Měřítko je 5 µs/dílek, takže frekvence ve skutečnosti bude kolem 43 kHz. (Obrázek 3)

Přijímač

Vstupní signál přijímače bude příliš nízký na to, aby mohl Arduino zpracovat přesně, takže je třeba vstupní signál zesílit. Toho bude dosaženo vytvořením invertujícího zesilovače.

Pro operační zesilovač jsme použili LM318N, který jsme napájili 0 V a 5 V z Arduina. Abychom to mohli udělat, museli jsme zvýšit napětí kolem signálu, který osciluje. V tomto případě bude logické zvýšit jej na 2,5 V. Protože napájecí napětí není symetrické, musíme také před rezistor umístit kondenzátor. Tímto způsobem jsme také vytvořili horní propust. S hodnotami, které jsme použili, musela být frekvence vyšší než 23 kHz. Když jsme použili zesílení A = 56, signál by šel do saturace, což není dobré, takže jsme místo toho použili A = 18. To bude stále dostačující. (Obrázek 4)

Nyní, když máme zesílenou sinusovou vlnu, potřebujeme konstantní hodnotu, aby ji Arduino mohl změřit. Způsob, jak to udělat, je vytvořit obvod detektoru špiček. Tímto způsobem můžeme vidět, zda je vysílač dále od přijímače nebo v jiném úhlu než dříve tím, že máme konstantní signál, který je úměrný intenzitě přijímaného signálu. Protože potřebujeme přesný špičkový detektor, vložili jsme diodu 1N4148 do sledovače napětí. Tímto způsobem nemáme žádnou ztrátu diody a vytvořili jsme ideální diodu. Pro operační zesilovač jsme použili stejný jako v první části obvodu a se stejným napájecím zdrojem, 0 V a 5V.

Paralelní kondenzátor musí mít vysokou hodnotu, takže se bude vybíjet velmi pomalu a stále vidíme druh stejné špičkové hodnoty jako skutečná hodnota. Rezistor bude také umístěn paralelně a nebude příliš nízký, protože jinak bude výboj větší. V tomto případě stačí 1,5 µF a 56 kΩ. (Obrázek 5)

Na obrázku je vidět celkový obvod. Kde je výstup, který půjde do Arduina. A 40 kHz střídavý signál bude přijímač, kde jeho druhý konec bude spojen se zemí. (Obrázek 6)

Jak jsme řekli dříve, nemohli jsme integrovat senzory do robota. Ale poskytujeme videa z testů, abychom ukázali, že obvod funguje. Na prvním videu je vidět zesílení (po prvním OpAmp). Na osciloskopu je již posun 2,5 V, takže signál je uprostřed, amplituda se mění, když snímače mění směr. Když jsou dva senzory proti sobě, amplituda sinusu bude vyšší, než když mají senzory větší úhel nebo vzdálenost mezi nimi. Na druhém videu (výstup obvodu) je vidět usměrněný signál. Celkové napětí bude opět vyšší, když senzory stojí proti sobě, než když nejsou. Signál není zcela přímý kvůli vybití kondenzátoru a kvůli voltům/div. Dokázali jsme změřit konstantní snižující se signál, když úhel nebo vzdálenost mezi senzory již nebyla optimální.

Tehdy šlo o to, aby robot měl přijímač a uživatel vysílač. Robot se mohl sám zapnout, aby zjistil, ve kterém směru byla intenzita nejvyšší, a mohl jít tímto směrem. Lepším způsobem by mohlo být mít dva přijímače a sledovat přijímač, který detekuje nejvyšší napětí, a ještě lepší způsob je umístit tři přijímače a umístit je jako LDR, abyste věděli, ve kterých směrech je signál uživatele vysílán (přímý, vlevo nebo vpravo).

Doporučuje: