Podstawy budowy robotów

Podobne dokumenty
Raport z budowy robota typu Linefollower Mały. Marcin Węgrzyn

TIGER Autonomiczny robot mobilny typu Line Follower

Linefollower Torpeda. Magdalena Kaczorowska

Zbiór zadań z elektroniki - obwody prądu stałego.

MozhePoyedzye. Robot klasy MiniSumo. Konrad Bednarek Michał Rataj

Projektowanie i produkcja urządzeń elektronicznych

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

E-TRONIX Sterownik Uniwersalny SU 1.2

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

Falownik FP 400. IT - Informacja Techniczna

Zasilacz Buforowy ZB IT - Informacja Techniczna

Projekt i wykonanie robota klasy Micromouse

Autonomiczny robot mobilny LF3 klasy linefollower. Jacek Jankowski

ROBOT MOBILNY TYPU LINE FOLLOWER JACK. Michał Rybczyński

Elektronika z wykorzystaniem Arduino i Raspberry Pi : receptury / Simon Monk. Gliwice, copyright Spis treści. Przedmowa 11

Podstawy elektroniki

Płytka ewaluacyjna z ATmega16/ATmega32 ARE0021/ARE0024

Falownik PWM LFP32 TYP1204

PL B1. POLITECHNIKA OPOLSKA, Opole, PL BUP 12/17. JAROSŁAW ZYGARLICKI, Krzyżowice, PL WUP 05/18

Zabezpieczenie akumulatora Li-Poly

1. W gałęzi obwodu elektrycznego jak na rysunku poniżej wartość napięcia Ux wynosi:

Podstawy użytkowania i pomiarów za pomocą MULTIMETRU

MCAR Robot mobilny z procesorem AVR Atmega32

Centrala sterująca PRG303 INSTRUKCJA

Instrukcja obsługi ładowarek KOP602 24V/17A, KOP602E 48V/9A, KOP V/18A Piktronik

Mateusz Skiba Jakub Szymaczek. LINEFOLLOWER WiX

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Przykładowe zadanie egzaminacyjne dla kwalifikacji E.20 w zawodzie technik elektronik

Krótka informacja o bateriach polimerowych.

d&d Labo Chargerbatery v.03 Zasilacz awaryjny ze sterowaniem mikroprocesorowym Przeznaczenie, działanie: h = ((Ah x V) / W ) / 1,6

ZL4PIC. Uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC

Wysokiej jakości elementy renomowanych producentów takich jak WURTH, VISHAY, IR, MURATA zapewniają długą bezawaryjną pracę.

Kurs Wprowadzający. Daniel Wlazło, Mikołaj Marcinkiewicz

PBDMIZ Przełącznik bistabilny DIN z informacją zwrotną

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Moduł Zasilacza Buforowego MZB-01EL

MPI-8E 8-KANAŁOWY REJESTRATOR PRZENOŚNY

Część 4. Zmiana wartości napięcia stałego. Stabilizatory liniowe Przetwornice transformatorowe

ROBOTYKA PW JUNIOR SKRYPT DO ZAJĘĆ CZ 1. AUTOR mgr inż. Katarzyna Radziewicz

INSTRUKCJA OBSŁUGI. Zasilacz awaryjny UPS MODEL: 53970, 53971,

Robot micromouse Rzuf nincza. Hubert Grzegorczyk

Konstrukcja Micro Mouse

Sygnalizator zewnętrzny AT-3600

Laboratorium Analogowych Układów Elektronicznych Laboratorium 6

MOBOT RoboSnake. Moduł wieloczłonowego robota

Badanie dławikowej przetwornicy podwyŝszającej napięcie

Elektrolityczny kondensator filtrujący zasilanie stabilizatora U12 po stronie sterującej

Opis dydaktycznych stanowisk pomiarowych i przyrządów w lab. EE (paw. C-3, 302)

ELEMENTY ELEKTRONICZNE. Układy polaryzacji i stabilizacji punktu pracy tranzystora

Scalona przetwornica UCC3941-ADJ

PL B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1. (51) Int.Cl.5: G01R 27/02. (21) Numer zgłoszenia:

Ćwiczenie 6: Lokalizacja usterek we wzmacniaczu napięcia REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

Instrukcja obsługi regulatora ładowania WP: WP20D (20A) WP30D (30A) WP50D (50A) / WP60D (60A)

INSTRUKCJA OBSŁUGI. UPS Line Interactive MODEL: 53950, 53951,

PL B1. POLITECHNIKA OPOLSKA, Opole, PL BUP 05/18. JAROSŁAW ZYGARLICKI, Krzyżowice, PL WUP 09/18

Robot mobilny klasy minisumo Buster

2 Dana jest funkcja logiczna w następującej postaci: f(a,b,c,d) = Σ(0,2,5,8,10,13): a) zminimalizuj tę funkcję korzystając z tablic Karnaugh,

Moduł Zasilacza Buforowego MZB-01

Instrukcja obsługi miernika uniwersalnego MU-02D

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 14/12

Raport z budowy robota Krzysio

Driver LED 1x1,5A/60V

Porady dotyczące instalacji i użyteczności taśm LED

INSTRUKCJA INSTALACJI

Odbiornik Systemu Radiowego RXI4N8

PX342. Driver PWM 1x10A INSTRUKCJA OBSŁUGI

[INSTRUKCJA DIGI-LION 2]

Zadania z podstaw elektroniki. Zadanie 1. Wyznaczyć pojemność wypadkową układu (C1=1nF, C2=2nF, C3=3nF):

Gate.

PL B1. AZO DIGITAL SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Gdańsk, PL BUP 20/10. PIOTR ADAMOWICZ, Sopot, PL

PLD48 PIXEL DMX LED Driver

[INSTRUKCJA DIGI-LION]

INSTRUKCJA OBSŁUGI M9805G #02998 MULTIMETR CĘGOWY

Instrukcja obsługi. Monitor serwisowy MS-35P

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Projektowanie urządzeń mikroprocesorowych cz. 2 Wykład 4

ELEKTROTECHNIKA. Zadanie 1. Zadanie 2. Zadanie 3. Urządzenie elektryczne, którego symbol przedstawia poniższy rysunek:

LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Zasilacz Buforowy LZB35 modele: 1215, 2408

INSTRUKCJA OBSŁUGI M-320 #02905 KIESZONKOWY MULTIMETR CYFROWY

Scalony stabilizator napięcia typu 723

ORVALDI ATS. Automatic Transfer Switch (ATS)

AP3.8.4 Adapter portu LPT

Uniwersytet Pedagogiczny

Tranzystory i ich zastosowania

MULTIMETR CYFROWY TES 2360 #02970 INSTRUKCJA OBSŁUGI

PL B1. POLITECHNIKA OPOLSKA, Opole, PL BUP 11/18. JAROSŁAW ZYGARLICKI, Krzyżowice, PL WUP 01/19

Porty wejścia/wyjścia w układach mikroprocesorowych i w mikrokontrolerach

INSTRUKCJA SERWISOWA Klimatyzatory split i multi split

Solarny regulator ładowania Conrad

DTR PICIO v Przeznaczenie. 2. Gabaryty. 3. Układ złącz

INSTRUKCJA OBSŁUGI. MINI MULTIMETR CYFROWY M M

AS 500 ZEWNĘTRZNY SYGNALIZATOR AKUSTYCZNO-OPTYCZNY INSTRUKCJA INSTALACJI OPIS URZĄDZENIA: OPIS ZACISKÓW:

1W-H0-04P (K)* *Litera K odnosi się do wersji czytnika ze wspólną katodą. Czytnik RFID MHz Mifare. Karta produktu

AVANSA PREMIUM STAŁE ŹRÓDŁO ZASILANIA DLA URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH I ELEKTRONICZNYCH. Czyste napięcie sinusoidalne

1W-H3-04P (K)* *Litera K odnosi się do wersji czytnika ze wspólną katodą. Czytnik RFID 125 khz Unique. Karta produktu

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

Ćwiczenie nr 34. Badanie elementów optoelektronicznych

CZUJNIK ŁADUNKU ELEKTRYCZNEGO 1

Transkrypt:

Podstawy budowy robotów Kamil Rosiński KoNaR 15.10.2015 Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 1 / 18

Spis treści 1 Przepisy Konkurencja Line Follower Light 2 Budowa robota Istotne szczegóły Zasilanie Mikrokontroler Czujniki Silniki 3 Efekt końcowy Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 2 / 18

Przepisy Konkurencja Line Follower Light Regulamin zawodów Robotic Arena (uproszczony): Konstrukcja robota: obrys robota musi mieścić się na kartce A4, robot stojąc na kartce A4 nie może podnieść jej do góry swoimi kołami, robot na trasie musi poruszać się autonomicznie, jedyny kontakt oraz komunikacja z robotem są dozwolone w celu jego włączenia/zatrzymania. Przebieg rozgrywki: robot musi samodzielnie pokonać trasę, trzymając się linii, trasa może być otwarta lub zamknięta, na trasie mogą występować skrzyżowania, które należy przejechać na wprost, na trasie mogą występować zakręty pod kątem prostym. Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 3 / 18

Istotne szczegóły Drobiazgi, o których warto pamiętać...... czyli jak ułatwić sobie pracę: Wyłącznik zasilania Pozwala wyłączyć robota bez konieczności odłączania baterii. LEDy sygnalizacyjne Wskazują prawidłowe podłączenie zasilania, pomagają przy debugowaniu; blink to dobry sposób na sprawdzenie, czy nasz µc programuje się poprawnie. Zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją baterii Unikniemy tantalowej/elektrolitycznej dziury w PCB. Gniazdo programatora Pozwala zmienić program robota po zamontowaniu w nim µc. Przyciski Pozwalają wybierać różne tryby pracy robota. Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 4 / 18

Zasilanie Akumulator Li-Pol + Zalety Wysoka gęstość energii: do 200 Wh kg. Wady Cena: kilkadziesiąt złotych. Wymagają specjalistycznych ładowarek. Niewłaściwe użytkowanie grozi zapaleniem się i esplozją: zbyt duże prądy ładowania, zbyt duże prądy rozładowania (zwarcie), rozładowywanie akumulatora poniżej 3 V na celę, próba ładowania akumulatora powyżej dopuszczalnej wartości. Rysunek : Przykładowy akumulator Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 5 / 18

Zasilanie Parametry akumulatora Liczba cel: liczba pojedynczych ogniw połączonych szeregowo. Napięcie nominalne: liczba cel 3,7 V, np. 2 cele dają 7,4 V. Pojemność: czas pracy pobierany prąd, np. 500 mah oznacza, że akumulator może dawać 0,5 A przez 1 h, lub 1 A przez 0,5 h. Maksymalny prąd rozładowania: C pojemność, np. 25 C, przy pojemności 500 mah daje 12,5 A. Rysunek : Krzywa rozładowania Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 6 / 18

Zasilanie Stabilizatory napięcia (na przykładzie LM1117T-5.0) Stabilizują napięcie rozładowującego się akumulatora. Napięcie wyjściowe: V out, regulowane przez sabilizator. Napięcie wejściowe: V in V out + V drop, np. stabilizator V out = 5 V, V drop = 1 V do prawidłowej pracy potrzebuje V in 6 V. Rysunek : Napięcie drop-out Rysunek : Przykład podłączenia Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 7 / 18

Zasilanie Temperatura (LM1117T-5.0) Moc wyjściowa: P out = V out I out Moc wejściowa: P in = V in I out Wydzielone ciepło: P = P in P out = (V in V out ) I out, np. stabilizując 7,5 V do 5 V i pobierając 200 ma, wydzieli się 500 mw. Obliczenia Czy nasz stabilizator to wytrzyma? Maksymalna temperatura złącza w LM1117T wynosi T max = 125 C: A jak tą temperaturę policzyć? Wykorzystamy rezystancję termiczną θ JA : T j = 25 + P θ JA = 25 + 0,5 92 = 71 C < T max, zatem stabilizator w obudowie TO-252 nie spali się. Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 8 / 18

Mikrokontroler Mózg robota Realizuje algorytm sterowania. Odpowiada za współpracę wszystkich układów robota. Wymaga stabilnego zasilania 3,3 V (STM32, Freescale) lub 5 V (AVR): kondensator 100 nf równolegle do każdej nóżki zasilania dławik 10 µh szeregowo przed całym µc (opcjonalnie) Do niego podłączamy: LEDy przyciski czujniki mostki H Rysunek : Podłączenie µc Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 9 / 18

Mikrokontroler Parametry diody elektroluminescencyjnej (ang. LED) Jasność świecenia zależy od prądu przez nią płynącego (I d < 20 ma). Spadek napięcia na diodzie jest nieliniową funkcją prądu (V f 2 V). Każda dioda w układzie ma swój rezystor ograniczający prąd: R d = V in V f I d. Rysunek : Spadek napięcia Przykład Diodę zasilamy z 5 V. Zakładamy prąd 5 ma. Odczytujemy spadek napięcia dla założonego prądu: 1,9 V. Oznacza to, iż rezystor musi obniżyć napięcie o 3,1 V, przy prądzie 5 ma. Z prawa Ohma wynika, że: R d = 3,1 = 620 Ω. 0,005 Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 10 / 18

Mikrokontroler Podłączanie LEDów Dioda podłączona anodą Dioda podłączona katodą PIN4 LED 0 V OFF 3,3 V ON PIN4 LED 0 V ON 3,3 V OFF Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 11 / 18

Mikrokontroler Sterowanie dużym obciążeniem A co, gdy pin µc nie może dać dostatecznie dużo prądu? Tranzystor: Prąd bazy: I B = 3,3 V BE R B, V BE = 0,7 V Maksymalny prąd kolektora: I Cmax = 5 V F V CE R C, V CE = 0,1 V Prąd kolektora: I C = min {β I B, I Cmax }, β 300 wzmocnienie tranzystora (hfe). Rysunek : BC547 jako przełącznik Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 12 / 18

Mikrokontroler Podłączanie przycisków Przycisk z rezystorem pull-up Przycisk z rezystorem pull-down przycisk zwarty rozwarty PIN4 0 V 3,3 V przycisk zwarty rozwarty PIN4 3,3 V 0 V Rezystory pull-up oraz pull-down mogą być włączone wewnętrznie w µc. Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 13 / 18

Czujniki Podłączanie czujników linii (CNY70) Czujnik odbiciowy to LED (nadajnik) oraz fototranzystor (odbiornik), czyli przycisk sterowany światłem. Nadajnik podłączamy jak zwykłego LEDa, na stałe do zasilania lub do pinu wyjściowego µc. Odbiornik podłączamy jak przycisk, np. do przetwornika A-C. Rysunek : Przykładowe podłączenie CNY70 Rysunek : Parametry nadajnika CNY70 Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 14 / 18

Silniki Napęd, Pololu HP Zasilanie: najwygodniej prosto z baterii. Sterowanie: przy użyciu PWM, przez mostek H, np. L293D, kontrolowany z µc. Pamiętajmy o diodach! Rysunek : Mostek H z diodami Rysunek : Parametry L293D Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 15 / 18

Efekt końcowy Autko Rysunek : Najwolniejszy LF na RA2014 ;) Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 16 / 18

Efekt końcowy Autko Rysunek : Czujniki CNY70 Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 17 / 18

Efekt końcowy :) Powodzenia! Kamil Rosiński (KoNaR) Podstawy budowy robotów 15.10.2015 18 / 18