مدار الکترونيکي روبات نورياب يا بولينگر ساده ( با دو ترانزيستور)

[Mehdi.Aref 26,722]

براي ساخت ربات بولينگر ابتدا شما به يک سازه مکانيکي به همراه موتور و گريبکس نياز داريد. پس از آن بايد بخش الکترونيکي را به گونه اي بسازيد که روبات بتواند در محيط به دنبال منبع نور بگردد و هوشمندانه به سمت آن حرکت کند. اصولاً روباتهاي هوشمند نياز به حسگرهايي دارند که اطلاعات مورد نظر را از محيط دريافت کرده و در قالب جريان الکتريکي وارد مدا کند. همانگونه که مشخص است ربات نورياب بايد اطلاعات مربوط به شدت نور اطراف خود را دريافت نمايد که اين کار توسط يک فتوسل انجام مي شود.

 

فتوسل يا حسگر نور در واقع يک مقاومت متغير است که مقدار آن با توجه به نور محيط تغيير مي يابد. در صورتي که نور محيط را افزايش دهيد مقاومت فتوسل کاهش يافته و جريان بيشتري از آن عبور مي کند. همين تغيير جريان است که با توجه به الگوريتم تصميم گيري ربات شما را هدايت مي کند. در مقاله سعي شده است که ساده ترين مدار ممکن که در عين حال به خوبي هم کار مي کند تشريح شود. به همين دليل ممکن در برخي از موارد اصول حرفه اي طراحي مدار رعايت نشده باشد. دوباره متذکر مي شويم که اين مدار در عين سادگي بسيار کارآمد است و توسط تعداد زيادي از تيم هاي رباتيک در مسابقات دانش آموزي استان اصفهان ساخته و آزمايش شده است.

 

 

الگوريتم کاري اين ربات نورياب به اين صورت است که ربات در ابتداي کار شروع به گردش در جاي خود مي نمايد . (براي اين کار کافي است که يکي از موتورهاي آن روشن و ديگري خاموش باشد) اين گردش آنقدر ادامه مي يابد تا جلوي ربات به سمت منبع نور قرار گيرد. دي اين لحظه ربات به حرکت گردشي خود پايان داده و به سمت منبع نور حرکت مي کند. (اين کار با روشن کردن هر دو موتور ربات اتفاق مي افتد) در صورتي که در بين راه به هر دليل راستاي حرکت ربات و منبع نور تغيير نمود ، روبات مجدداً حرکت گردش خود را آغاز مي نمايد تا دوباره به سمت منبع نور قرار گيرد.

 

اگر در کار روبات کمي دقت کنيد متوجه مي شويد که يکي از موتورها همواره روشن و کنترل ربات از طريق خاموش و روشن کردن موتور ديگر انجام مي شود. پس موتوري که هميشه روشن است به صورت مستقيم به منبع تغذيه متصل مي نماييم.

 

مدار تغذيه موتور دوم نيز داراي يک فتوسل است ، هنگامي که فتوسل به سمت منبع نور قرار گيرد مدار تحريک شده و موتور روشن مي شود. در اين مدار از دو ترانزيستور استفاده شده است که وظيفه تقويت جريان عبوري از فتوسل را به عهده دارند. به دليل اينکه جريان موتور از ترانزيستور دوم عبور مي کند لازم است ترانزيستور T2 از نوعي انتخاب شود که قابليت جريان دهي خوبي داشته باشد. ترانزيستور پيشنهادي از نوع منفي و به شماره Tip41 است که در صورت نياز مي توانيد آن را با انوع مشابه تعويض نماييد. در طبقه اول تقويت نيز از يک ترانزيستور منفي به شماره BD139 استفاده شده . پس از ساخت و تست ربات ممکن است که ترانزيستور Tip41 کمي گرم شود که با نصب حرارت گير مناسب بر روي آن مي توانيد اين مشکل را حل کنيد. ديود موجود در مدار به صورت معکوس دو سر موتور قرار گرفته است تا از آسيب ديدن ترانزيستور در برابر جريان برگشتي از موتور حفاظت نمايد. همانگونه که در ساير بخشهاي اين مقاله توضيح داده شده است ، يکي از موتورها به صورت مستقيم به منبع تغذيه متصل بوده و هميشه روشن است. و موتور دوم با استفاده از مدار فوق راه اندازي مي شود. به گونه اي که در هنگام نور خوردن فتوسل و راه اندازي موتور ربات به سمت جلو حرکت خواهد نمود. در صورتي که پس از نصب جهت گردش موتور عکس جهت مورد نظر بود جاي سيم هاي اتصالي به ترمينالهاي موتور را با يکديگر تعويض نماييد. در صورتي که در قسمتهاي مختلف ربات ولتاژهاي متفاوتي نياز داريد مي توانيد از رگولاتور ولتاژ براي کاهش سطح ولتاژ به مقدار مورد نظر خود استفاده کنيد. به زودي دياگرام کامل مدارت داخلي نمونه ساخته شده با کليه سيم کشي هاي مربوطه بر روي سايت قرار خواهد گرفت.

 

تنظيم : پتانسيومتر موجود در مدار را به گونه تنظيم نماييد که موتور در مرز خاموشي قرار گيرد. حال اگر نور تابيده شده بر روي فتوسل کمي زياد شود خواهيد ديد که موتور به گردش در مي آيد. با تمرين و تکرار مي توانيد ربات خود را در بهترين حساسيت قرار دهيد.