Кібернетичний планетохід. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Мікроконтролери

 Коментарі до статті

Саме так називалася стаття П. Альошина, надрукована в журналі "Радіо" № 2 за 1987 р. У ній розповідалося про іграшку-автомат, яка здатна об'їжджати перешкоди, що зустрічаються на шляху. Її електронна частина була зібрана на чотирьох цифрових мікросхемах серії К561 та 16 транзисторах. Застосування сучасної елементної бази дозволило зменшити кількість деталей до мінімуму: три мікросхеми, кварцовий резонатор, чотири конденсатори, один резистор і світлодіод - ось і все, що необхідно для складання описаного у статті планетоходу.

Запропонована іграшка, як і прототипи [1, 2], зіткнувшись із перешкодою, від'їжджає назад, повертає убік від перешкоди і знову рухається вперед, поки перед нею не виявиться нова перешкода. Напрямок маневру визначається станом (замкнуто/розімкнуто) двох мікровимикачів, змонтованих за бампером, розташованим у передній частині іграшки.

Принципова схема електронної частини планетоходу зображено малюнку. Його основа - недорогий та доступний мікроконтролер (МК) AT90S1200 фірми Atmel. Наявність у його складі Flash-пам'яті програм обсягом 1 Кбайт із ресурсом 1000 циклів запису/стирання дозволяє вдосконалювати програму, а також створювати нові пристрої із застосуванням одного й того ж МК.

Висновки 18, 17 МК DD1 є входами, до яких підключені мікровимикачі SA1 і SA2, розміщені в передньому бампері іграшки. Логічні рівні з висновків 13, 14 і 15, 16 (запрограмовані як виходи) управляють пороговими пристроями та мостовими підсилювачами потужності DA2 та DA1 (TA7291S), навантаженими відповідно правим (М2) та лівим (М1) двигунами. До висновку 12 DD1 підключено світлодіод HL1. Тактову частоту визначає кварцовий резонатор ZQ1 на частоту 2 МГц.

Після подачі живлення пристрій витримує паузу (6...15 с), необхідну для встановлення іграшки в потрібному напрямку. Світлодіод HL1, що горить, показує наявність живлення. Після паузи він гасне і модель починає рухатися вперед. При зіткненні з перешкодою, як говорилося, вона зупиняється, від'їжджає назад і повертає убік від перешкоди. Світлодіод HL1 у цей час горить, індикуючи зміну напрямку руху. Після закінчення маневру він знову гасне і модель починає рух уперед.

Програму мовою асемблера з детальними коментарями наведено в табл. 1, hex-файл - у табл. 2.

(Натисніть для збільшення)

Особливо слід наголосити, що в конкретному варіанті пристрою тривалість затримок залежить від частоти резонатора і швидкості руху іграшки, тому їх підбирають експериментальним шляхом. Тривалість затримки t (у секундах) розраховують за формулою t-393216Х/fрез, де 393216 число тактів підпрограми затримки; fрез – частота кварцового резонатора в герцах; X - значення констант bigpause, pause1, pause2, pause3. Наприклад, якщо застосований кварцовий резонатор на вдвічі більшу частоту (4 МГц), то відповідні константи слід збільшити вдвічі (bigpause=200, pause1=30, pause2=l00, pause3=100). Якщо ж частота резонатора така ж, як і в авторському варіанті, але швидкість руху іграшки занадто велика, і тривалість затримок треба, наприклад, скоротити в 1,5 рази, то значення констант необхідно зменшити в стільки ж разів (відповідно до 66, 10, 35 та 35).

При повторенні конструкції можна використовувати МК AT90S1200 з будь-якими цифровими та літерними індексами. Найпростіший спосіб запрограмувати МК - підключити його безпосередньо до LPT порту IBM-сумісного комп'ютера (саме так був запрограмований МК при виготовленні іграшки, що описується). Докладніше про цей спосіб можна дізнатися за адресою [3] та в циклі статей [4].

Мікросхема TA7291S розроблена фірмою TOSHIBA для керування електродвигунами відеомагнітофонів. Вона має великий вхідний опір (близько 150 кОм), вбудований захист від одночасного спрацьовування (коли на обидва управляючі входи подано рівні лог. 1) та захист від навантаження. Мікросхема випускається у трьох виконаннях: для звичайного (з індексами Р та S) та для поверхневого монтажу (F). Розрізняються вони розмірами, числом і призначенням висновків, максимальним робочим струмом і потужністю, що розсіюється (у випадку з індексом Р вона найбільша). В авторському варіанті застосовано мікросхему з індексом S (у дужках на схемі вказані номери висновків виконання Р).

Частота кварцового резонатора може бути від 1 до 4 МГц. Зручно застосувати трививідний керамічний резонатор (середній висновок підключають до загального дроту), у цьому випадку конденсатори С1 та С2 не знадобляться.

література

1. Олешковський С. Кібернетичний всюдихід. – Радіо, 1977, № 7, с. 49, 50 та 3-та с. вкладки.
2. Альошин П. Кібернетичний планетохід. – Радіо, 1987, № 2, с. 49, 50 та 3-та с. вкладки.
3. .
4. Долгий А. Програматори та програмування мікроконтролерів. – Радіо, 2004, № 1-6.

Автор: М.Потапчук, м.Рівне, Україна

Дивіться інші статті розділу Мікроконтролери.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Літак, здатний їздити дорогами 11.01.2007 Чергову спробу створити практичний літаючий автомобіль (перша конструкція такого роду відноситься до 1917 року) зробили три випускники Массачусетського технологічного інституту (США). Вони продемонстрували на щорічному авіафестивалі у Вісконсіні свою модель "Террафьюджіа Транзішн" - двомісний літак зі крилами, що складаються, розмахом 8 метрів і з штовхаючим повітряним гвинтом. На одній заправці звичайним автомобільним бензином машина здатна пролетіти 800 км зі швидкістю 190 км/год на висотах до 4200 м-коду. Конструктори кажуть, що підійшли до справи інакше, ніж їхні попередники: вони намагалися створити не автомобіль, що літає, а літак, здатний їздити. Він приземлиться на аеродромі, складе крила та виїде на шосе.

Інші цікаві новини:

▪ Телекерований щур

▪ Куленепробивні зуби

▪ Вільний час згубно впливає на людину

▪ Палички для їжі, що підсилюють солоний смак

▪ Жорсткі диски ще довго не подешевшають

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Мобільний зв'язок. Добірка статей

▪ стаття Про свята простота! Крилатий вислів

▪ стаття Де можна купити кубічний кавун? Детальна відповідь

▪ стаття Фармацевт. Посадова інструкція

▪ стаття Електронна газова запальничка. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Система захисту УМЗЛ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024