Robot cz1, ogólna elektronika, Projekty na NE555

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
P R O J E K T Y
Robot, część 1
(a właściwie jego ręka)
AVT−821
Urz¹dzenia, ktÛre w†tym
miesi¹cu zdobi nasz¹ ok³adkÍ
jest niestandardowe
i†niebanalne. Jak zapewnia
autor opracowania, jego robot
moøe s³uøyÊ nie tylko do
nalewania piwa...
Uk³ad, ktÛry za chwilÍ wyko-
namy, trzeba bÍdzie wyprÛbowaÊ
praktycznie na dzia³aj¹cym mode-
lu. I†tu pozwolÍ sobie zapropono-
waÊ Wam coú zupe³nie nowego,
coú, czym nie zajmowa³o siÍ jesz-
cze øadne pismo dla elektronikÛw
wychodz¹ce w†Polsce. Coú
z†ìGwiezdnych wojenî, coú bardzo
atrakcyjnego dla mi³oúnikÛw scien-
ce fiction. Z†pewnoúci¹ pamiÍtacie
znakomity film ìSaturn 3î, w†ktÛ-
rym g³Ûwn¹ rolÍ zagra³ w³aúciwie
nie Kirk Douglas, ale znakomicie
skonstruowany i†przystosowany do
potrzeb filmu robot. ByÊ moøe
wielu z†Was ogl¹da³o bardzo sym-
patyczny film ìShort Circuitî, w
ktÛrym takøe g³Ûwnym bohaterem
by³ perfekcyjnie zbudowany, uro-
czy robocik.
Z†tym robotem to trochÍ prze-
sadzi³em: tak naprawdÍ, to zbudu-
jemy tylko jego najwaøniejsz¹
czÍúÊ: rÍkÍ o†kilku stopniach swo-
body zaopatrzon¹ w†ì³apÍî mog¹c¹
chwytaÊ i†przytrzymywaÊ z†duø¹
si³¹ najrÛøniejsze przedmioty. Do
wykonania rÍki robota uøyjemy
oczywiúcie serwomechanizmÛw
modelarskich. No w³aúnie, s¹dzÍ,
øe wielu CzytelnikÛw z†przeraøe-
niem myúli o†czekaj¹cych ich pra-
cach mechanicznych, o†przycina-
niu i†wyginaniu blaszanych kszta³-
tek i†o†innych tego typu okropieÒ-
stwach. Mylicie siÍ, moi Drodzy!
Do wykonania rÍki robota bÍdzie-
cie potrzebowaÊ w†zasadzie tylko
lutownicy, garstki úrubek M3 z†na-
krÍtkami i†úrubokrÍta! Wszystkie
potrzebne elementy mechaniczne
otrzymacie gotowe, w postaci doúÊ
nietypowego kitu zawieraj¹cego
p³ytki laminatu zastosowane do
budowy jako g³Ûwne elementy rÍki
robota. Tak, to nie pomy³ka w†dru-
ku, z†laminatu epoksydowo - szkla-
nego moøemy wykonaÊ kszta³tki,
ktÛre pos³uø¹ nam do budowy
doúÊ skomplikowanej maszyny! La-
minat posiada wystarczaj¹c¹ od-
pornoúÊ mechaniczn¹, a†wykonane
z†niego elementy moøemy ³atwo
³¹czyÊ ze sob¹ za pomoc¹ lutowa-
nia. Przygotowa³em zestaw goto-
wych p³ytek, z†ktÛrego bÍdziecie
mogli wykonaÊ ramiÍ robota o†czte-
rech stopniach swobody ruchu, co
wydaje siÍ byÊ zupe³nie wystarcza-
j¹ce w†wiÍkszoúci konstrukcji ama-
torskich.
A†teraz przys³owiowy ìkube³
zimnej wodyî: porywamy siÍ na
coú, na czym niejeden zespÛ³
konstruktorski po³ama³ sobie zÍby.
BÍdziemy naúladowaÊ naturÍ lub
Si³Í Wyøsz¹, ktÛrej istoty nie
znamy. Nie s¹dzÍ, aby przy obec-
nym stanie techniki by³o moøliwe
skonstruowanie czegoú, co chociaø
w†przybliøeniu mog³oby naúlado-
waÊ precyzjÍ i†wielofunkcyjnoúÊ
rÍki cz³owieka. Jednak do wyko-
nywania prostych czynnoúci nasze
urz¹dzenie bÍdzie siÍ nadawaÊ
bardzo dobrze, a†ponadto jeszcze
raz powtarzam: chodzi tu przede
wszystkim o†naprawdÍ wyúmienit¹
zabawÍ.
Opis dzia³ania
Schemat elektryczny kompute-
rowego sterownika oúmiu serwo-
mechanizmÛw pokazano na
rys. 1
.
Zanim jednak przejdziemy do jego
analizy, uúciúlijmy jakie zadania
ma wykonywaÊ zbudowany uk³ad.
42
Elektronika Praktyczna 7/99
Robot
Robot
Rys. 1. Schemat elektryczny "ręki" robota.
Elektronika Praktyczna 7/99
43
Robot
Podstawow¹ funkcj¹ urz¹dzenia
jest wysy³anie na wejúcia oúmiu
serwomechanizmÛw impulsÛw do-
datnich o†czasie trwania od ok. 0,5
do ok. 2,5ms. Czas ten powinien
byÊ regulowany w†podanym zakre-
sie za pomoc¹ poleceÒ wydawa-
nych z†klawiatury komputera.
Uk³ad, a†w³aúciwie wspÛ³pracuj¹ce
z†nim oprogramowanie, musi
umoøliwiaÊ zapamiÍtanie w†dowol-
nym momencie czasu trwania
wszystkich impulsÛw aktualnie
wysy³anych do serw i†zapisania
informacji o†tym na dysku.
Jak ³atwo zauwaøyÊ przygl¹da-
j¹c siÍ schematowi, uk³ad moøna
podzieliÊ na dwie czÍúci: jedna
z†nich, przeznaczona do wspÛ³pra-
cy z†komputerem, oddzielona jest
od czÍúci wykonawczej blokiem
pamiÍci zbudowanej z†oúmiu bufo-
rÛw typu 74LS574. Takie rozwi¹-
zanie pozwoli³o na odci¹øenie
komputera i†pozostawienie mu cza-
su na wykonywanie operacji nie
zwi¹zanych bezpoúrednio ze stero-
waniem serwami. Zajmijmy siÍ
najpierw blokiem przeznaczony do
wspÛ³pracy z†komputerem.
Wysy³anie do uk³adu informacji
o†wymaganych aktualnych po³oøe-
niach serwomechanizmÛw odbywa
siÍ magistral¹ danych interfejsu
CENTRONICS, natomiast rejestr
dwukierunkowy tego interfejsu ma
za zadanie sterowaÊ zapisem da-
nych do w³aúciwych komÛrek pa-
miÍci. Informacja o†aktualnym po-
³oøeniu kaødego z†serwomechaniz-
mÛw przechowywana jest w†oúmiu
buforach IC9, IC13..IC19. W†mo-
mencie, kiedy komputer otrzyma
sygna³ (podany z†klawiatury lub
w†inny sposÛb), øe zawartoúÊ jed-
nego z†buforÛw ma zostaÊ zmie-
niona, musz¹ zostaÊ wykonane
nastÍpuj¹ce czynnoúci:
1. Na magistralÍ danych inter-
fejsu CENTRONICS musi zostaÊ
wys³ana w³aúciwa liczba, zawiera-
j¹ca siÍ w†zakresie od 0†do 255.
2. Na wyjúciu SELECT rejestru
dwukierunkowego utrzymywany
jest zwykle stan wysoki i†w†zwi¹z-
ku z†tym na wszystkich wejúciach
zegarowych buforÛw 74LS574 wy-
muszony jest stan wysoki.
W†momencie zapisu danych
komputer wysy³a do tego rejestru
liczbÍ bÍd¹c¹ adresem odpowied-
niego bufora, a†nastÍpnie ponow-
nie ustawia na wyjúciu SELECT
stan wysoki. Efektem wykonania
tych czynnoúci bÍdzie powstanie
na wejúciu zegarowym w³aúciwego
rejestru krÛtkiego impulsu ujemne-
go, ktÛry spowoduje przepisanie
danych z†interfejsu CENTRONICS
do tego bufora.
S¹ to w†zasadzie wszystkie
czynnoúci, jakie musi wykonywaÊ
komputer podczas obs³ugi naszego
sterownika.
Juø na samym pocz¹tku projek-
towania tego uk³adu napotka³em
na powaøny problem, ktÛry na
szczÍúcie uda³o mi siÍ w†prosty
sposÛb rozwi¹zaÊ. Jak wiemy z†lek-
tury poprzednich artyku³Ûw opisu-
j¹cych uk³ady przeznaczone do
sterowania serwomechanizmami,
na wejúcie steruj¹ce serwa musz¹
byÊ dostarczane impulsy prostok¹t-
ne o†czasie trwania od 1†do 2†ms.
Wiemy takøe, øe s¹ to wartoúci
przyjÍte w†standardzie stosowanym
w†radiomodelarstwie i†powoduj¹
zmianÍ k¹ta ustawienia wa³u na-
pÍdowego serwa o†90
O
lub 60
O
( w
zaleønoúci od typu serwomecha-
nizmu). PamiÍtamy takøe, øe z†³at-
woúci¹ moøemy ìzmusiÊî standar-
dowy serwomechanizm do obrotu
o†k¹t znacznie wiÍkszy od typowe-
go, i†øe jego wartoúÊ moøe nawet
przekroczyÊ 180
O
. Takie serwo mu-
simy sterowaÊ impulsami o†czasie
trwania od ok. 0,5 do ok. 3†ms.
W†opisywanym obecnie uk³adzie
informacja o†aktualnym po³oøeniu
kaødego serwa przekazywana jest
z†komputera cyfrowo, w postaci
s³owa oúmiobitowego. Za³Ûømy
wiÍc, øe impulsowi o†szerokoúci
2†ms odpowiada wartoúÊ 255. A†za-
tem zak³adaj¹c, øe stosujemy pros-
te, liniowe przetwarzanie cyfrowo
- analogowe, aby uzyskaÊ impuls
o†czasie trwania 1†ms powinniúmy
na magistralÍ danych wys³aÊ licz-
bÍ rÛwn¹ 127, uzyskuj¹c w†ten
sposÛb raster rÛwny 128 krokÛw,
co w†wielu wypadkach moøe oka-
zaÊ siÍ zbyt ma³¹ wartoúci¹, unie-
moøliwiaj¹c¹ precyzyjne pozycjo-
nowanie serwomechanizmÛw.
W†przypadku sterowania impulsa-
mi o†mniejszej i†wiÍkszej d³ugoúci
od przyjÍtej w†aparaturach RC,
sytuacja by³aby nieco lepsza, ale
i†tak liczba z†zakresu 0..58 by³aby
ìmarnowanaî, poniewaø wartoúci
te reprezentowa³yby czas impulsu
krÛtszy od najkrÛtszego stosowane-
go do sterowania serwem.
Rozwi¹zanie tego problemu oka-
za³o siÍ stosunkowo proste.
W†przyjÍtym przeze mnie rozwi¹-
zaniu impuls wyjúciowy sk³ada siÍ
jakby z†dwÛch czÍúci: jednej o†cza-
sie trwania 1†ms (lub 0,5 ms przy
niestandardowym sterowaniu ser-
wa) i†drugiej, zmienianej w†zakre-
sie 0..1ms (0..2ms), ktÛrej czas
trwania okreúlony jest s³owem oú-
miobitowym wysy³anym przez
komputer na magistralÍ danych.
A†zatem, w†kaødym przypadku ras-
ter wynosiÊ bÍdzie 255 krokÛw, co
umoøliwia bardzo precyzyjne po-
zycjonowanie wa³u napÍdowego
serwomechanizmu. CzÍúÊ uk³adu
odpowiedzialna za bezpoúrednie
sterowanie serwami pracuje w†pÍt-
li, tak øe doúÊ trudno znaleüÊ
w³aúciwy moment do rozpoczÍcia
analizy uk³adu. Rozpocznijmy wiÍc
moøe od momentu, w†ktÛrym uk³ad
IC7 - NE555 wygenerowa³ jeden
z†impulsÛw ìwyrÛwnuj¹cychî
(z†przedzia³u od ok. 0,5 do 1†ms)
o†czasie trwania okreúlonym rezys-
tancj¹ R3+PR2 i†pojemnoúci¹ C3.
Opadaj¹ce zbocze impulsu wyge-
nerowanego przez IC7 powoduje
wyst¹pienie nastÍpuj¹cych zjawisk:
1. ZmianÍ stanu licznika bi-
narnego IC5B o†1. Za³Ûømy, øe na
wyjúciu tego licznika mamy stan
0000. Wyjúcia licznika IC7 do³¹-
czone s¹ do wejúÊ dwÛch deko-
derÛw BCD - 1†z†10, IC11 -
74LS42 i†IC4 - 4028. A†zatem, na
wyjúciu ì0î dekodera IC11 poja-
wia siÍ w†tym momencie stan
niski, co powoduje, øe na wyj-
úciach bufora IC13, bÍd¹cych do
tej pory w†stanie wysokiej impe-
dancji, pojawiaj¹ siÍ dane wpi-
sane do niego uprzednio przez
komputer. Dane te przekazywane
s¹ na wejúcia ustawiaj¹ce rewer-
syjnych licznikÛw binarnych IC2
i†IC3 - 40193.
Na wyjúciu 3†z³¹cza CON1, do
ktÛrego do³¹czony jest pierwszy
serwomechanizm, pojawia siÍ stan
wysoki przekazywany z†wyjúcia Q0
dekodera IC4, co dla uk³adu elek-
tronicznego wbudowanego w†ser-
wo jest sygna³em o†rozpoczÍciu
generacji impulsu steruj¹cego.
2. Opadaj¹ce zbocze sygna³u na
wyjúciu Q uk³adu IC7 powoduje
wygenerowanie za poúrednictwem
kondensatora C10 krÛtkiego impul-
su ujemnego na wejúciach ³adowa-
nia (LOAD) licznikÛw IC2 i†IC3.
Od tego momentu w†rejestrach tych
licznikÛw znajduje siÍ oúmiobito-
wa liczba, przekazana tam z†aktu-
alnie aktywnego bufora IC13.
Dane techniczne standardowego serwo−
mechanizmu firmy HITEC typu HS300:
Napięcie zasilania: typowe, 4,8..6VDC;
Kąt obrotu przy sterowaniu typowymi
impulsami (1..2ms): 60
O
;
Kąt obrotu przy sterowaniu
impulsami 0,5..3ms: 190
O
.
44
Elektronika Praktyczna 7/99
Robot
3. Kolejnym nastÍpstwem poja-
wienia siÍ stanu niskiego na wy-
júciu uk³adu IC7 (multiwibratora
monostabilnego) jest zezwolenie na
pracÍ multiwibratora astabilnego
zbudowanego na drugim uk³adzie
NE555 - IC6. Podczas trwania
impulsu ìwyrÛwnuj¹cegoî genero-
wanego przez IC7, uk³ad ten by³
zablokowany stanem niskim panu-
j¹cym na jego wejúciu zeruj¹cym
R.
A†zatem podsumujmy: po zais-
tnieniu wszystkich opisanych zda-
rzeÒ, liczniki IC2 i†IC3 rozpoczy-
naj¹ zliczanie w†dÛ³, od liczby
okreúlaj¹cej po³oøenie wa³u napÍ-
dowego pierwszego serwomecha-
nizmu. Zliczanie trwa aø do mo-
mentu osi¹gniÍcia przez te liczniki
stanu 00000000, kiedy to na wyj-
úciu przeniesienia BO licznika IC3
pojawi siÍ stan niski. Spowoduje
to powstanie krÛtkiego impulsu
ujemnego na wejúciu wyzwalaj¹-
cym multiwibratora monosta-
bilnego IC7 i†rozpoczÍcie przez ten
uk³ad generacji impulsu ìwyrÛw-
nuj¹cegoî. ZwrÛÊmy uwagÍ, øe na
wyjúciu 3 CON1 panuje jeszcze
stan wysoki i†czas trwania impul-
su generowanego przez IC7 zosta-
nie dodany do czasu zliczania
okreúlonego liczb¹ podan¹ na we-
júcia licznikÛw IC2 i†IC3.
ZakoÒczenie generacji impulsu
przez IC7 spowoduje zmianÍ stanu
licznika IC5B o†1. Na wyjúciu 3
CON1 pojawi siÍ stan niski, co dla
elektronicznego uk³adu wbudowa-
nego w†serwo jest sygna³em o†koÒ-
cu impulsu steruj¹cego. Otwarty
zostanie kolejny bufor - IC14, jego
zawartoúÊ zostanie przepisana do
rejestrÛw licznikÛw IC2 i†IC3 i
opisane wyøej zjawiska bÍd¹ siÍ
powtarzaÊ aø do wy³¹czenia zasi-
lania.
Warto zauwaøyÊ, øe czÍúÊ uk³a-
du steruj¹ca bezpoúrednio serwo-
mechanizmami moøe pracowaÊ nie-
zaleønie od komputera. Po wpisa-
niu przez komputer w³aúciwych
danych do rejestrÛw, uk³ad pracuje
samodzielnie, utrzymuj¹c wa³y na-
pÍdowe serwomechanizmÛw w†za-
danej pozycji. Komputer interwe-
niuje dopiero w†momencie, kiedy
zajdzie koniecznoúÊ ponownego po-
zycjonowania serwomechanizmÛw.
Daje do duøe moøliwoúci konstruk-
torom i†programistom, umoøliwia-
j¹c wykorzystane ìwolnego czasuî
komputera do obs³ugi innych urz¹-
dzeÒ, np. czujnikÛw do³¹czonych
do rejestru wejúciowego interfejsu
CENTRONICS.
Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej.
Naleøy powiedzieÊ jeszcze parÍ
s³Ûw na temat generatorÛw zbudo-
wanych na IC6 i†IC7. W†zaleønoúci
od przyjÍtego trybu pracy uk³ad IC7
powinien generowaÊ impuls o†d³ug-
oúci dok³adnie 1†ms (w przypadku
stosowania standardu przyjÍtego
w†aparaturach RC) lub impuls o†d³-
ugoúci ustalanej najczÍúciej doúwiad-
czalnie i†wynosz¹cej ok. 0,5 ms. (w
przypadku, jeøeli zdecydujemy siÍ
wykorzystywaÊ maksymalny, moøli-
wy do osi¹gniÍcia k¹t obrotu wa³Ûw
serwomechanizmÛw). CzÍstotliwoúÊ
pracy generatora zbudowanego na
uk³adzie IC6 takøe úciúle zaleøy od
przyjÍtego trybu pracy. W†przypad-
ku korzystania z†standardowego k¹ta
obrotu wa³Ûw serw powinna wyno-
siÊ dok³adnie 255kHz, natomiast
jeøeli bÍdzie nam zaleøa³o na zwiÍk-
szeniu tego k¹ta do 180
o
lub wiÍcej
stopni, naleøy j¹ zwiÍkszyÊ do
oko³o 600..650kHz.
Na zakoÒczenie warto powie-
dzieÊ jeszcze parÍ s³Ûw na temat
zasilania naszego sterownika ser-
womechanizmÛw. Uk³ad, podobnie
jak kaødy wykorzystuj¹cy technolo-
giÍ TTL, wymaga zasilania napiÍ-
ciem 5VDC, najlepiej stabilizowa-
nym. Natomiast serwomechanizmy
modelarskie mog¹ poprawnie pra-
cowaÊ w†zakresie napiÍÊ od 4,8 do
6VDC. Z†pozoru sprawa jest wiÍc
prosta: naleøy ca³y uk³ad w³¹cznie
z†serwami zasiliÊ napiÍciem 5V
i†po k³opocie. Niestety, nie jest to
aø tak proste, a†powodem powsta-
wania problemÛw jest duøy pr¹d
pobierany przez serwomechanizmy.
Jedno serwo moøe, pokonuj¹c duøe
obci¹øenie, pobraÊ z†zasilacza pr¹d
o†wartoúci do 1A. Poniewaø zasady
projektowania zasilaczy do uk³a-
dÛw elektronicznych nakazuj¹ wy-
konaÊ zasilacz pracuj¹cy poprawnie
nawet w†najbardziej krytycznej sy-
tuacji, musielibyúmy zastosowaÊ
ürÛd³o pr¹du o†napiÍciu 5V i†ob-
ci¹øalnoúci pr¹dowej minimum
8,5A. Jest to zadanie oczywiúcie
wykonalne, ale doúÊ k³opotliwe
w†praktycznej realizacji. Dlatego teø
sugerowa³bym zastosowanie innego
rozwi¹zania. Jeøeli nie bÍdzie za-
chodzi³a koniecznoúÊ pracy uk³adu
przez d³uøszy czas bez jakichkol-
wiek przerw, to moøna pomyúleÊ
o†zasileniu go z†okresowo do³ado-
wywanego akumulatora o†pojem-
noúci rzÍdu 10Ah, najlepiej kwa-
sowego, tzw. niewylewnego. Roz-
wi¹zuje to problem wydajnoúci pr¹-
dowej ürÛd³a zasilania, natomiast
pojawia siÍ inny k³opot: akumula-
tor dostarcza napiÍcie 6,2V, ktÛrym
nie moøna bezpoúrednio zasilaÊ
uk³adÛw TTL. Dlatego teø zastoso-
wa³em dwie diody D1 i†D2, ktÛrych
zadaniem jest redukcja napiÍcia
wejúciowego podanego na z³¹cze
CON10 o†1,2V. Jeøeli bÍdziemy ko-
rzystali z†zasilacza o†napiÍciu 5V,
to jumper JP1 musi byÊ ustawiony
w†pozycji przeciwnej do pokazanej
na schemacie. Jeøeli do zasilania
uk³adu wykorzystamy akumulator,
to jumper JP1 musi do³¹czyÊ za-
silanie czÍúci cyfrowej uk³adu do
diody D2.
Montaø i†uruchomienie
Na
rys. 2
pokazano rozmiesz-
czenie elementÛw na dwustronnej
p³ytce drukowanej, ktÛrej widoki
mozaiki úcieøek znajduj¹ siÍ na
wk³adce wewn¹trz numeru.
Elektronika Praktyczna 7/99
45
Robot
Zmontowany ze sprawdzonych
elementÛw uk³ad nie wymaga uru-
chamiania, ale jedynie prostej re-
gulacji polegaj¹cej na ustawieniu
czasu trwania impulsu generowa-
nego przez IC7 i†czÍstotliwoúci
pracy generatora z†IC6. Jeøeli zde-
cydujemy siÍ na stosowanie stan-
dardÛw uøywanych w†uk³adach ra-
diowego sterowania proporcjonal-
nego, to sprawa jest prosta: usta-
wiamy d³ugoúÊ impulsu IC7 na
1†ms, a†czÍstotliwoúÊ na wyjúciu
IC6 na 255kHz. Jednak nasz uk³ad
przeznaczony jest przede wszyst-
kim do sterowania robotami i†nie
s¹dzÍ, aby k¹t obrotu wa³Ûw ser-
womechanizmÛw wynosz¹cy 60
o
mÛg³ okazaÊ siÍ wystarczaj¹cy np.
przy budowie rÍki robota. Dlatego
teø przypuszczam, øe wiÍkszoúÊ
z†Was zdecyduje siÍ na sterowanie
serwami w†pe³nym zakresie ich
k¹ta obrotu i†bÍdzie zmuszonych
do dokonania regulacji uk³adu me-
tod¹ doúwiadczaln¹, na szczÍúcie
trywialnie prost¹. KolejnoúÊ postÍ-
powania bÍdzie nastÍpuj¹ca:
1. Do wszystkich rejestrÛw pa-
miÍci uk³adu zapisujemy liczbÍ 0.
Moøemy to uczyniÊ za pomoc¹
prostego programu napisanego
w†jÍzyku BASIC, ktÛrego listing
zamieszczam poniøej. Program ten
jest jednoczeúnie przyk³adem, jakie
procedury utworzone w†tym jÍzy-
ku potrzebne s¹ do napisania
prostego programu obs³uguj¹cego
zbudowany przez nas uk³ad.
nie wydawaÊ z†siebie ciche brzÍ-
czenie. Oznacza to, øe d³ugoúÊ
impulsu generowanego przez IC7
przekroczy³a minimaln¹ wartoúÊ.
NastÍpnie obracamy powoli oúkÍ
PR2 w†kierunku przeciwnym niø
poprzednio, aø do uzyskania mini-
malnego poruszenia wa³u napÍdo-
wego. W†takim po³oøeniu pozosta-
wiamy PR2 wiedz¹c, øe osi¹gnÍliú-
my najmniejszy k¹t ustawienia wa-
³Ûw napÍdowych serw.
3. Kolejn¹ czynnoúci¹ bÍdzie
ustawienie czÍstotliwoúci impul-
sÛw generowanych przez IC6, od
ktÛrej zaleøy maksymalny k¹t ob-
rotu wa³Ûw napÍdowych serwome-
chanizmÛw. Do wszystkich rejes-
trÛw pamiÍci uk³adu wpisujemy
teraz liczbÍ 255. Za pomoc¹ po-
tencjometru montaøowego PR1
ustawiamy, w†sposÛb analogiczny
do opisanego wyøej, maksymalne
wychylenie wa³u napÍdowego ser-
wa do³¹czonego do jednego z†wyjúÊ
CON1..CON8.
Po wykonaniu powyøszych
czynnoúci moøemy uznaÊ nasz
uk³ad za sprawny i†rozpocz¹Ê jego
eksploatacjÍ. Jak juø wspomina-
³em, na pocz¹tek proponujÍ Wam
úwietn¹ zabawÍ: wykonanie rÍki
robota, do ktÛrej zbudowania bÍ-
dziecie potrzebowaÊ jedynie úru-
bokrÍta i†garstki úrubek M3 z†na-
krÍtkami (zak³adam, øe lutownicÍ
kaødy z†Was juø posiada)!
Pozwoli³em sobie przygotowaÊ
dla Was bardzo nietypowy kit,
sk³adaj¹cy siÍ z†rÛwnie nietypo-
wych p³ytek drukowanych, bÍd¹-
cych w†rzeczywistoúci mechanicz-
nymi elementami konstrukcyjnymi.
Aby zbudowaÊ robota wystarczy
jedynie zlutowaÊ ze sob¹ odpo-
wiednie kszta³tki i†skrÍciÊ ca³oúÊ
úrubkami. Zawarte w†kicie p³ytki
pozwol¹ na budowÍ rÍki robota
o†czterech stopniach swobody oraz
ì³apyî mog¹cej chwytaÊ i†przeno-
siÊ przedmioty o†wadze do 500g.
Jak juø wspomnia³em, lepsze re-
zultaty moøna osi¹gn¹Ê stosuj¹c
serwomechanizmy modelarskie
o†zwiÍkszonym momencie obroto-
wym, stosowane np. przy budowie
wyczynowych modeli samolotÛw
akrobacyjnych. Niestety, takie ser-
wa s¹ bardzo kosztowne i†ich
zastosowanie wi¹øe siÍ z†kilkakrot-
nym zwiÍkszeniem kosztÛw budo-
wy robota.
Zbgniew Raabe, AVT
zbigniew.raabe
@
ep.com.pl
OUT &H378, 0
GOSUB ZA
GOSUB ZB
GOSUB ZC
GOSUB ZD
GOSUB ZE
GOSUB ZF
GOSUB ZG
GOSUB ZH
ZA:
OUT &H37A, 11
FOR R = 1 TO 5: NEXT R
OUT &H37A, 3
RETURN
ZB:
OUT &H37A, 10
FOR R = 1 TO 5: NEXT R
OUT &H37A, 3
RETURN
ZC:
OUT &H37A, 9
FOR R = 1 TO 5: NEXT R
OUT &H37A, 3
RETURN
ZD:
OUT &H37A, 8
FOR R = 1 TO 5: NEXT R
OUT &H37A, 3
RETURN
ZE:
OUT &H37A, 15
FOR R = 1 TO 5: NEXT R
OUT &H37A, 3
ZF:
OUT &H37A, 14
FOR R = 1 TO 5: NEXT R
OUT &H37A, 3
RETURN
ZG:
OUT &H37A, 13
FOR R = 1 TO 5: NEXT R
OUT &H37A, 3
RETURN
ZH:
OUT &H37A, 12
FOR R = 1 TO 5: NEXT R
OUT &H37A, 3
RETURN
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
PR1, PR2: potencjometr
regulacyjny miniaturowy 200k
R1, R3, R5: 10k
Ω
R4: 4,7k
Ω
Kondensatory
C1, C3, C4, C6: 10nF
C2: 100pF
C8, C5: 100nF
C9, C6: 1000
F/16V
C10: 1nF
Półprzewodniki
D1, D2: 1N4001 lub odpowiednik
IC1, IC11: 74LS42
IC2, IC3: 74LS193
IC4: 4028
IC5: 74LS393
IC6, IC7: NE555
IC8: 74LS02
IC9, IC13, IC14, IC15, IC16, IC17,
IC18, IC19: 74LS574
IC10, IC12: 4050
Różne
CON1..CON8: 3 x goldpin
CON9: kątowe złącze
Centronics−36
CON10: ARK2
JP1: jumper + 3 goldpin
2. Do ktÛregokolwiek z†wyjúÊ
CON1..CON8 do³¹czamy standardo-
wy serwomechanizm modelarski
i†obserwujemy jego zachowanie
podczas obracania potencjometrem
montaøowym PR2. Wa³ napÍdowy
serwa bÍdzie siÍ porusza³ wraz ze
zmian¹ po³oøenia PR2, ale z†pew-
noúci¹ natrafimy na moment, w†ktÛ-
rym dalszy obrÛt wa³u nie bÍdzie
moøliwy, a†serwomechanizm zacz-
Serwomechanizmy modelarskie
juø w†ofercie handlowej AVT!
46
Elektronika Praktyczna 7/99
R2: 33k
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

Robot cz1, ogólna elektronika, Projekty na NE555

Tematy