Robot analogowy - pierwsza przymiarka

[kaminski-tomek]

Cześć,

Postanowiłem zbudować robota, ale na razie takiego bez żadnych scalaków i mikrokontrolera. Prosty analogowy automat, jeżdżący po trasie ułożonej z białych kartek A4 (poza tymi kartkami tło jest czarne). Założyłem sobie, że użyję fototranzystorów 940nm i wspomagajacych ich diod LED, które pośrednio przez tranzystor MOSFET będą sterowały silnikami. Działanie polega więc na dostarczaniu napięcia do prawego silnika, jeżeli lewy fototranzystor jest nad trasą - jeżeli będzie poza trasą (czarny kolor), prawy silnik powinien się wyłączyć; analogicznie z lewej strony. Schemat wygląda tak:

Silniki to zestawy silników prądu stałego na 5V wraz z przekładnią i kołem (https://botland.com.pl/silniki-dc-katowe-z-przekladnia/16472-kolo-silnik-65x26mm-5v-z-przekladnia-481-przewody-5903351248136.html).

Początkowo próbowałem użyć NPN zamiast N-MOS, ale nie byłem w stanie za Chiny ruszyć silnikiem - podejrzewam, że spadek napięcia kolektor-emiter skutecznie to uniemożliwiał. Niedługo wrzucę jakiś filmik z prototypem w działaniu.

Co myślicie o takim układzie? Co technicznie tutaj leży?  To mój pierwszy robot (i w ogóle - pierwszy układ, jaki zaprojektowałem - nie liczę ćwiczeń z kursu elektroniki :-)).

 

[Gieneq]

@kaminski-tomek znowu cześć, widzę że masz ambitne wyzwania, to dobrze, na pewno wiele się nauczysz. Taka moja sugestia - idź od małego do dużego. Najpierw sprawdź czy działa układ dioda-fototranzystor (tzw. transoptor odbiciowy), zmierz prąd, zmierz napięcie na rezystorze, później podłącz do mosfeta.

12 godzin temu, kaminski-tomek napisał:

Początkowo próbowałem użyć NPN zamiast N-MOS, ale nie byłem w stanie za Chiny ruszyć silnikiem

bo wydaje mi się, że tu jest coś nie tak. Ze strony:

Cytat

5 V, o poborze prądu ok. 180 mA. 

Jest to co prawda więcej niż max 500mW mocy dla tranzystora BC547, więc wybór MOSFETa był dobrym pomysłem, ale i tak powinno działać, np tak:

Ten kondensator na twoim schemacie masz jako kompensacja indukcyjności cewki czyli kondensator rozruchowy, tu też sie nada. Fototranzystor steruje przepływem prądu, wiec możesz podłączyć go do sterowanego prądem tranzystora Q2. RB dobierasz tak żeby przepływ prądu był odpowiedni, możesz dać tam potencjometr dla regulacji. Przy patrzeniu na to uwzględnij spadku napięcia na Q2 około 0,7V.

W taki sposób możesz odwrócić działanie, żeby zmienić logikę sterowania:

Wracając do mosfetów, to tam przepływ prądu przez rezystor powoduje spadek napięcia, a tym spadkiem sterujesz mosfetem. Żeby mosfet sensownie przewodził musi być przekroczone napięcie progowe bramka-źródło, które dla BS170 wynosi średnio 2V.

Możliwe że w ogóle nie osiąga tego napięcia, bo albo jest coś z zasilaniem, albo ten rezystor 10k to za dużo. Odłącz mosfeta i pomierz napierz napięcie na tym rezystorze.

[ethanak]

Tak historycznie... pierwszy robot tego typu miał seleny jako czujniki, wzmacniacze lampowe i przekaźniki do sterowania silnikami. Może seleny i lampy to przeżytek - ale przekaźnik w tym przypadku wydaje mi się całkiem sensownym rozwiązaniem.

[kaminski-tomek]

Hej, wracam do tematu. Oto obiecany filmik z działania prototypu: 

 

 

[kaminski-tomek]

@Gieneq dzięki za odpowiedź. Czy w podanych ilustracjach cewka zastępuje silnik ze schematu?

Co do tranzystorów bipolarnych - zrezygnowałem z nich również dlatego, że nie miałem akurat żadanych, które pasowałyby parametrami. 

Cytat

Możliwe że w ogóle nie osiąga tego napięcia, bo albo jest coś z zasilaniem, albo ten rezystor 10k to za dużo. Odłącz mosfeta i pomierz napierz napięcie na tym rezystorze.

Na szczęście 10k wystarcza, żeby do bramki było dostarczone ok. 4.3V, a tyle już przekracza napięcie progowe.

Edytowano Kwiecień 24, 2022 przez kaminski-tomek

[Gieneq]

7 godzin temu, kaminski-tomek napisał:

Czy w podanych ilustracjach cewka zastępuje silnik ze schematu?

Tak silnik składa się z cewek i tak można go przedstawić.

[trainee]

15 godzin temu, kaminski-tomek napisał:

Oto obiecany filmik z działania prototypu

W zasadzie wystarczy mi poznawanie dla samego poznania i jakiś przebieg na oscyloskopie, ale poczułem zazdrość od tej pomysłowości na taką zabawę praktyczną. Fajne!