اینم ادامه مطلب در رابطه با ربات دانشگاه صنعتیا!!!
مدارات الکترونیکی
مقدمه
مدارات الکترونیکی طراحی شده برای این ربات را می توان به 7 بخش مجزا تقسیم کرد که هر یک از این بخش ها در قسمت های بعدی توضیح داده خواهند شد. این شش بخش عبارتند از:
منبع تغذیه
قسمت کنترلر مرکزی
قسمت کنترلر موتور ها و PWM
مدارات مربوط به کنترل و اسکن سنسورها
فلزیاب و مدارات کنترلری آن
مدارات گیرنده و فرستنده رادیویی و کنترلرهای آنها
مدارات ارتباط سریال
1 – منبع تغذیه
تغذیه اصلی این روبات از دو عدد باتری 12V که روی بدنه ی روبات تعبیه شده اند تامین می شود. مدارات منبع تغذیه از نوع Linear بوده و شامل فیلتر های نویزگیر خازنی و آی سی های رگولاتور است که در نهایت ولتاژهای رگوله شده ی +5V و +12V را تامین کرده و به مدار اعمال می کند. Power دستگاه به صورت الکترونیکی و به کمک میکروکنترلر اصلی قطع و وصل می شود و علاوه بر آن یک کلید چکشی بزرگ نیز برای قطع دستگاه در موارد ضروری تعبیه شده است.
2 – قسمت کنترلر مرکزی
بخش کنترلر اصلی شامل یک میکروکنترلر AVR است که الگوریتم های اصلی برای کنترل روبات، یافتن مین ها ، جلوگیری از برخورد به موانع ، موقعیت یابی در زمین و تهیه نقشه از زمین می باشد. هر یک از کنترلر های مدارات جانبی به طریقی در ارتباط با این میکروکنترلر بوده و داده های مربوط به خروجی سنسورها ، سنسور فلزیاب و ... پس از پردازش اولیه و آماده سازی به این میکروکنترلر اعمال می شوند. همچنین داده های خروجی مربوط به کنترل حرکت روبات (کنترل سرعت و جهت) توسط این میکروکنترلر مهیا شده و به میکروکنترلرهای مدارات جانبی هر بخش اعمال می شود.
این بخش مجهز به یک Interface توسط تعدادی کلید و یک LCD است که به وسیله ی آن به راحتی می توان Function های مختلف تعریف شده برای روبات را اجرا کرد. همچنین این بخش قابل ارتباط با کامپیوتر از طریق پورت سریال است و روبات پس از خروج از مسابقه اطلاعات تهیه کرده از موقعیت مین ها را به سیستم انتقال می دهد و در آنجا با داده های رسیده از سیستم موقعیت یابی تلفیق شده و در نهایت نقشه زمین به همراه موقعیت مین ها ایجاد خواهد شد. توضیح بیشتر در این مورد به همراه جزئیات کامل و نقشه های شماتیک در گزارش نهایی خواهد آمد.
.
3 – قسمت کنترلر موتورها و PWMاین قسمت نیز مجهز به یک میکروکنترلر AVR و چندین قطعه جانبی دیگر از قبیل motor Driver های High current است. وظیفه ی این قسمت دریافت کد های مربوط به کنترل جهت و سرعت حرکت روبات و ... از کنترلر اصلی و ساخت کدهای PWM و ... جهت کنترل موتورها و سرووهاست. علاوه بر آن مجهز به یک سری مدار محافظتی برای جلوگیری از کشیده شدن جریان های زیاد از مدار و باتری هاست. همچنین با تنظیم جداگانه ی سیگنالهای PWM مربوط به موتور های حرکت دهنده ی روبات می توان عدم بالانس ناشی از مشکلات مکانیکی روبات را به راحتی برطرف کرد.
4 - مدارات مربوط به کنترل و اسکن سنسورها: بخش اسکن کننده سنسورها مجهز به یک میکروکنترلر AVR است و وظیفه ی آن اسکن کردن 8 سنسور مدار است. با توجه به اینکه برخی از سنسور ها از طریق Interrupt و برخی دیگر از طریق Port ها به میکروکنترلر متصل شده اند و خروجی برخی از آنها تغییرات فرکانس و برخی دیگر تغییر سطح ولتاژ است، از الگوریتم های متعددی جهت اسکن همزمان آنها استفاده شده است. سنسور های مورد استفاده از نوع Ultrasonic و Infrared هستند که به راحتی قادر به اسکن کردن سطوح جانبی و زیرین روبات هستند. سنسورهای Ultrasonic مورد استفاده همراه با مدار کنترل طراحی شده برای آنها قادر به اندازه گیری فاصله روبات از موانع اطراف روبات هستند.
5 - فلزیاب و مدارات کنترلی آن
فلزیاب مورد استفاده از نوع Pulse induction با خروجی فرکانسی با برد مناسب می باشد. این قسمت مجهز به بازوهای مکانیکی متحرک است که پس از شروع مسابقه فلزیاب را در مکان مناسب ثابت می کند. خروجی این فلزیاب توسط مدارات کنترلی مجهز به میکروکنترلر AVR به طور مناسبی Interface شده است. اطلاعات رسیده از سنسور فلزیاب وارد این کنترلر شده و الگوریتم های اولیه روی آن پیاده می شود و پس از پردازش تاخیر های زمانی و ... خروجی مناسب به کنترلر اصلی منتقل می شود.
6 - مدارات گیرنده و فرستنده ی رادیویی و مدارات کنترلری آن
یک عدد فرستنده و گیرنده ی رادیویی با برد مناسب و تعداد کانال های مناسب جهت شرکت روبات در لیگ کنترل از راه دور مورد استفاده قرار گرفته است. خروجی های Receiver مورد استفاده توسط میکروکنترلر اصلی مدار Interface شده اند. برنامه ی این میکروکنترلر شامل چند Function مختلف جهت شرکت روبات در Field های مختلف مسابقات است. و به راحتی می توان روبات را از حالت اتوماتیک به حالت کنترل از راه دور تبدیل کرد.
7 – مدارات مربوط به ارتباط با کامپیوتر از طریق پورت سریال
پس از خروج روبات از مسابقه ، روبات از طریق پورت سریال به کامپیوتر متصل می شود و همانطور که گفته شد، اطلاعات تهیه شده از موقعیت مین ها را به کامپیوتر منتقل می کند. قسمتی از برنامه ی میکروکنترلر اصلی مربوط به انقال اطلاعات از میکروکنترلر به کامپیوتر است که بعد از خروج ربات از مسابقه فعال می شود.
منتظر بقیشم باشید همچنان!!!
)
.
