роботы
робототехника
микроконтроллеры
Главная
Как сделать робота
Новости
Спорт
Статьи
Wiki
Форум
Downloads
Ссылки
Контакты  

Сборка и настройка схемы myTSOPer.

Прошлый раз ("Универсальный "ИК-бампер" myTSOPer") мы составили принципиальную схему безконтактного универсального ИК-бампера "myTSOPer". Как и многие схемы, схема бампера требует настройки. Далее, после сборки конструкции на плате, постараемся настроить собранную схему.

Ещё раз взглянем на схему, Рис. 1:


Рис. 1. Принципиальная схема сдвоенного ИК-бампера.
Список деталей:
R1* - 68 Ом
R2, R12 - 27..30 k
R3 - 5,1 k
R4, R8 - 1 k
R5, R6 - 80..150 Ом
R7* - 16 k
R9 - 75 Ом
C1 - 0,01 мкФ
C5, C11, C12 - 0,1 мкФ
C2 - 1000 пФ
С3, C4 - 4,7..5 мкФ / 10В
C6 - 20..50 мкФ / 15В
IC1 - NE556
IC2 - 74LS123 (K555АГ3)
TSOP1, TSOP2 - TSOP4840, TSOP4836, TSOP4838
LED1A, .. LED2B - TSAL6200 или аналогичные
(R1*, R7*, R9* - элементы для настройки)

Вся конструкция может быть размещена на печатной плате размером 100х25 мм, Рис. 2:


Рис. 2. Расположение деталей на печатной плате.


В центре печатной платы предусмотрено крепёжное отверстие для винта М3.
PDF-файл для изготовления печатной платы по методу "Лазерно- Утюжной- Технологии" ("ЛУТ") можно скачать тут, кроме рисунка печатной палты файл содержит рисунок расположения деталей, схему и список компонентов.


Рис. 3. ИК-светодиод в термоусадке.

Рис. 4. Установка TSOP на плату.

Инфра-красные светодиоды необходимо оптически изолировать в светонепроницаемые тубусы. Для этого можно воспользоваться отрезком чёрной термоусадочной трубки подходящего диаметра (Рис. 3). При сгибании ножек светодиодов следует проконтролировать их полярность. Обратите внимание, полярность расположения у пар светодиодов на плате разная.
ИК-приёмники TSOP устанавливаются на плату "вверх ногами", как показано на Рис 4.

Для настройки вместо резистора R7 необходимпо подпаять цепь из последовательно соединённого постоянного и переменного резистора (Рис. 4), а на выходные выводы конструкции (OUT1 и OUT2) можно установить любые индикаторные светодиоды.
После этого, проверив правильность расположения микросхем, элетролитических конденсаторов, TSOP-приёмников и ИК-светодиодов, можно подать питание на собанную схему.


Рис. 5. Индикаторные светодиоды и цепь настройки несущей частоты.


При наличии частотомера настройка сводится к установке переменным резистором частоты импульсов на выводе 5 микросхемы IC1 (NE556) соответственно частоте применённых TSOP-приёмников.
Для настройки "вручную" нужно расположить перед одним из каналов (одной из пар TSOP-LED) какой либо предмет на расстоянии 3-5см. Затем, вращая движёк переменного резистора в цепи R7, добится чёткого срабатывания канала бампера. "Срабатывание" можно контролировать, если предмет перед бампером убирать и снова ставить, один из индикаторных светодиодов при этом должен загораться и гаснуть. После этого расстояние до предмета можно увеличить до 10-15 см, и проконтролировать настройку, если нужно - постараться настроить ещё точнее. Оба канала должны "реагировать" на предмет приблизительно на одинаковом расстоянии.

Теперь можно отпаять временную замену резистору R7, замерить общее сопротивление и заменить на постоянное, близкое по номиналу. Для наиболее точной подборки сопротивления можно использовать параллельное или последовательное соединение двух-трёх резисторов.

Слишком большую разницу в "дальности" обнаружения препятствий можно исправить подбором резисторов R1 или R9 (в зависимости от канала). Уменьшение этого сопротивления увеличивает дальность, но не стоит уменьшать сопротивление меньше 20-30 Ом.

Подгибая и поворачивая ИК-светодиоды или TSOP-приёмники можно в некоторых пределах сдвинуть "область действия" бамперов.


Рис. 6. Собранная конструкция сдвоенного ИК-бампера myTSOPer.


При обнаружении препятствия перед бампером выходной вывод того или иного канала конструкции принимает низкий логический уровень. Если требуется инверсный выход - достаточно просто на печатной плате перерезать печатные дорожки от ножек 5 и 13 микросхемы IC2 (74LS123 / K555АГ3), а каплями припоя соединить печатные дорожки от ножек 4 и 12 к выходу. На печатной плате для этого предусмотрены специальные ответвления. В этом случае, при обнаружении препятствия на выходе будет присутствовать высокий логический уровень.

ИК-бампер myTSOPer можно применить для постройки простейшего робота, избегающего препятствий, например, как уже показаном ролике. Дополнив робота ещё несколькими логическими элементами, можно заставить робота при появлении препятствия отъезжать назад и разворачиваться. Если применить в роботе микроконтроллер, поведение робота можно ещё больше разнообразить.
В любом случае, поведение робота зависит прежде всего от фантазии создателя!


Поиск неисправностей и возможные замены:
При использовании исправных деталей и правильной сборки схема должна начать работать сразу. Без специальных приборов (осциллограф) поиск ошибок затруднённ.
Так как основные "неудачи" у начинающих кроются в ошибках при сборке, хочется посоветовать отнестись к монтажу устройства с предельной аккуратностью, оссобенно при изготовлении печатной платы. Для исключения плохого контакта в панельках микросхем лучше вовсе от панелек отказаться, и впаивать микросхемы непосредственно в плату.

Сильный нагрев микросхемы NE556 указывает на замыкание в цепях светодиодов или ножек 5 и 9. Нагрев может указывать и на неверную полюсовку питания. В ряде случаев эта ошибка не приводила к выходу из строя микросхемы NE556, если питание было выключено своевременно. TSOP-приёмники и 74LS123, скорее всего, "переполюсовки" не переживут.
Схема может быть запитана напряжением от 4,5 до 5,5 вольт. У меня она работала от четырёх батареек.


Рис. 7. Распиновка TSOP48xx и
TSOP17xx, вид снизу.

При наличии осциллографа нужно проверить присутвие импульсов на ножках 5 и 9 микросхемы NE556.
ИК-приёмники TSOP48xx можно заменить на TSOP17xx. Но они имеют другую распиновку (Рис. 7). В этом случае придётся соответствующим образом подогнуть и просунуть выводы приёмника в нужные отверстия платы.
Смелых и Удачных Экспериментов!!!


Дополнения и файлы:

Автор: nest

Размещение этой статьи на других сайтах как полностью, так и частично разрешено только после согласования с администрацией myROBOT.RU

Мой робот Wiki

Открытое информационное пространство по робототехнике, электронике, программированию микроконтроллеров, в рамках которого любой участник может добавлять или редактировать материалы сайта.

  1. Проекты
  2. Статьи
  3. Библиотека кодов
  4. Компоненты
  5. Эксперименты
  6. Советы и хитрости