ATtiny2313 + L293D Line Follower

[MatManiak]

Po dość długiej wymianie z kolegą Markiem, widzę, że nadal nie odkryłeś, że w prawie wszystkich LFach na tym forum jako komparatora konstruktorzy użyli LM339 - może warto by się było nad nim zastanowić? :> taka delikatna sugestia 😉

[aixI]

Po dość długiej wymianie z kolegą Markiem, widzę, że nadal nie odkryłeś, że w prawie wszystkich LFach na tym forum jako komparatora konstruktorzy użyli LM339 - może warto by się było nad nim zastanowić?

No szczerze mówiąc są często używane LM339.

Ale chciałem wykorzystać LM358 bo mam na stanie, ale jeżeli one nie spełniłyby roli kompaktora to mogę pójść do sklepu i kupić tego LM339 lub LM324. 😃

LM324 - też mogą być??

[piotreks-89]

aixI, a wpisać LM324 w google, to nie łaska? 😋 Wystarczy, że to wpiszesz i już widzisz, że LM324 to poczwórny wzmacniacz operacyjny. Zaś po wpisaniu LM339, od razu wyskakuje "Low Power Low Offset Voltage Quad". LM324 można "zmusić" do pracy w roli komparatora, ale po co? LM339 został zaprojektowany jako komparator i to jego powinno się używać w tej roli 😉

[aixI]

aixI, a wpisać LM324 w google, to nie łaska?

Nieee 😋 wcześniej patrzyłem 🙂

LM339 został zaprojektowany jako komparator i to jego powinno się używać w tej roli

Więc pójdę do sklepu i kupie. :->

EDIT: Dodałem poprawiony schemat czujników z LM339.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Elvis]

Komparator ma wyjscie OC, wiec moze rezystory pullup warto dodac? A przy okazji latwo histereze wprowadzic

[aixI]

Czy o to chodziło?? R13/14/15 to 470Ohm

[Elvis]

Tak to raczej nie zadziala. Zobacz schemat w dokumentacji LM339, jest tam przyklad konfiguracji z histereza. A pullup powinien byc do 5V

[gohandi]

Ja podepnę się pod pytanie o komparatory, jak jest znaczna różnica miedzy lm324(lm358) a lm339 poza, szybkością lm324 (0.6V/us) lm339(13V/us) i faktu ze lm324 nie ma wyjścia typu OC co działa raczej na jego plus w tym momencie. Wartości są szacowane z wykresu.

[marek1707]

Wzmacniacze operacyjne projektowane są do działania w zakresie liniowym. Wszystkie (no dobra, 95%) parametrów jest optymalizowanych dla tego trybu pracy. Powinny mieć małe szumy, małe prądy i napięcia offsetu, fajną ch-kę częstotliwościową i dwadzieścia innych rzeczy itp. Za to niewiele wzmacniaczy dobrze zachowuje się przy dużych przesterowaniach i w stanie nasycenia któregoś ze stopni. Wtedy pojawiają się duże zniekształcenia a nawet odwrócenie fazy sygnału a linowe stopnie wyjściowe bardzo długo nie umieją wyjść ze stanu nacycenia. Co z tego, skoro i tak w "naturalnym środowisku" wzmacniacza stan taki występuje bardzo rzadko.

W zupełnie przeciwnych warunkach "żyją" komparatory. Dla nich chlebem powszednim jest "jazda po bandzie". Nie muszą mieć małych szumów, nie muszą być kompensowane częstotliwościowo itp ale za to muszą szybko reagować zarówno na małe jak i duże przesterowania i być na nie odporne. Dodatnie sprzężenie zwrotne - jakie zwykle towarzyszy komparatorom, dające wspomniną już tu histerezę (wiele komparatorów ma już to wbudowane w siebie) jeszcze bardziej potęguje efekt przesterowania a wręcz go zapewnia. Jak w takich warunkach sprawdzi się normalny wzmacniacz operacyjny? Kiepsko. Czasy dla LM324 które podałeś (nie sprawdzam, piszę z głowy) są odczytanymi z wykresu pokazującego pracę w zakresie linowym. Kiedy LM324 już "złapie wiatr w żagle" i próbuje dopędzić napięciem wyjściowym zmianę na wejściu, robi to z prędkością 0.5V/us ale jeśli ktoś go wcześniej zmusił do pokazania na wyjściu wartości skrajnych, otrząśnięcie się z tego marazmu zająć nawet ms. Producent nie pisze dokładnie jak długo ten wzmacniacz wychodzi z nasycenia bo nikomu nie przyszło do głowy (wtedy) używać go jako komparatora, ale wiele nowych konstrukcji ma już ten parametr specyfikowany.

LM324 jest tanim i bardzo starym wzmacniaczem. Dzisiaj nawet za tę cenę trudno znaleźć gorszy. Używamy go w amatorskich konstrukcjach właśnie dlatego, że jest.. tani i wystarcza w większości przypadków ale to tylko świadczy o tych przypadkach.. Tak, oczywiście prosty robot jak ten tutaj nie wymaga wyrafinowanych rozwiązań. W sumie będzie dużo więcej problemów z samym zamocowaniem czujników, ich prawidłowym oświetleniem, napędami i programem procesora niż z tym, czy wzmacniacz/komparator reaguje w ciągu us czy ms. Wydaje mi się jednak, że fajnie jest wiedzieć więcej i przy okazji nawet takiego projektu popatrzeć trochę dalej niż odmieniany we wszystkich przypadkach i wciskany gdzie tylko można LM324. A widać tam komparatory z wbudowanym napięciem odniesienia, z wbudowaną histerezą, z wyjściami zarówno OC i totem-pole, odbiorniki interfejsów LVDS (to dla maniaków szybkości), odbiorniki RS485 (to też komparatory) itd itp. Poza tym branie pierwszego z brzegu LM324 do pracy w trybie "dwustanowym" może pozostawić wrażenie, że każdy wzmacniacz operacyjny będzie zawsze jakimś tam komparatorem a tak nie jest i dobrze byłoby te dwie klasy układów odróżniać.

Dla zainteresowanych tematem (m.in. odróżniania) krótki Application Report Texasa:

http://encon.fke.utm.my/nikd/latest/sloa067.pdf

[aixI]

Rezystor pull-up, R13/14/15=470k

A jak chodzi o histerezę to znalazłem w dokumentacji LM339. Tylko nie wiem jak poprawić schemat żeby było dobrze.

[Elvis]

Twój schemat odpowiada układowi po prawej stronie w dokumentacji.

Wystarczy dodać 2 rezystory - R2 i R3 wg. dok. LM339.

Taka zmiana to niby niewiele, ale może bardzo poprawić działanie układu.

Histereza ma wbrew pozorom bardzo dużą zaletę - filtruje zakłócenia. Niestety sygnał z czujnika odbiciowego nie jest cyfrowy, ale jak najbardziej analogowy. Oznacza to, że napięcie na kolektorze fototranzystora poza 0V i 5V może przyjmować wszystkie wartości pośrednie.

Problem pojawia się, gdy to napięcie jest bliskie napięciu z którym je porównujemy (środkowe wyjście potencjometru). Wtedy nawet niewielkie (rzędu miliwoltów) zmiany napięcia będą powodowały zmiany stanu komparatora - na jego wyjściu pojawią się szpilki, czyli szybkie zmiany. W rezultacie procesor zamiast jednego sygnału /przerwania otrzyma ich całe mnóstwo. Może to powodować bardzo nieprzyjemne i nieprzewidywalne efekty. Program z pozoru poprawny może czasem działać zupełnie źle.

Histereza niejako "filtruje" takie zmiany. A elektronicznie wymaga raptem 2 rezystorów.

Wystarczy przewidzieć na nie miejsce na płytce - w pierwszej wersji możesz wlutować w ich miejsce zwory. Podczas uruchomienia zwory zawsze można zastąpić rezystorami i poprawić działanie układu.

[marek1707]

R2 - może być zworka albo od razu coś w granicach 1k-10k - nie zaszkodzi i nie zmienia działania układu,
R3 - tego nie lutować jeśli ma histerezy nie być, w żadnym wypadku nie zworka 🙂

Dokładne wartości policz ze wzoru przyjmując, że histereza (Vh) może mieć np. 100mV. Wartości ze schematu są dobrym pierwszym przybliżeniem. Może tylko 1Meg zamieniłbym na coś mniejszego, bo w warunkach amatorskich sam montaż może mieć upływności podobnego rzędu. Myślę, że 220k-510k będzie dobrym pomysłem. Szacunkiem R2 w zależności od Rref możesz się nie przejmować bo a) i tak masz tam potencjometr a więc będzie pełne spektrum rezystancji, b) w tym projekcie kompensacja wejściowych prądów polaryzacji jest kwiatkiem do kożucha.

Podciągi muszą być dużo mniejsze niż 470k. Co prawda tak są już diodki LED ze swoimi opornikami ale one mocno podciągają pewnie gdzieś do 3V. Resztę musi zapewnić kilkukiloomowy opornik. Zamiast 470k wstaw 2.2-5.1k. Dodatnie sprzężenie zwrotne (zapewniające histerezę), przy wyjściu typu OC bazuje właśnie na istnieniu podciągu, bo tylko to zapewnia jakiś prąd w stanie wysokim na wyjściu. Zauważ, że we wzorze na szerokość histerezy występują oba napięcia wyjściowe. Dolne możesz spokojnie przyjąć 0.3V ale górne będzie zależało właśnie od opornika podciągającego.

[aixI]

Zamiast 470k wstaw 2.2-5.1k.

Dam 2.2k

R2 - może być zworka albo od razu coś w granicach 1k-10k - nie zaszkodzi i nie zmienia działania układu,

Ok, to R2=1k

Twój schemat odpowiada układowi po prawej stronie w dokumentacji.

Wystarczy dodać 2 rezystory - R2 i R3 wg. dok. LM339.

Dzięki.

R3 - tego nie lutować jeśli ma histerezy nie być, w żadnym wypadku nie zworka

Jak dobrze zrozumiałem to ma być 😃 "Histereza ma wbrew pozorom bardzo dużą zaletę"

Może tylko 1Meg zamieniłbym na coś mniejszego, bo w warunkach amatorskich sam montaż może mieć upływności podobnego rzędu. Myślę, że 220k-510k będzie dobrym pomysłem.

Hmm niestety nie mam rezystorów w takim przedziale :] ale za to mam 1M więc chyba mogę go zastosować.

Poprawiony schemat: W razie jak źle coś zrobiłem to od razu mówcie :- ]

[aixI]

Sprawdziłby ktoś powyższy schemat?? Nie jestem pewny, czy wszystko jest ok.

[marek1707]

"Połączeniowo" jest OK.

Gdyby tak jeszcze można było odczytać wartości. Spróbuj poprzesuwać napisy w jakiś wolne miejsca obok elementów bo teraz wygląda trochę śmietnikowato i wiele trzeba się domyślać.

Dodałbym też kondensator 100nF między zasilanie i masę komparatorów oraz 1uF lub więcej między środek potencjometru (3) a masę.

Dlaczego nie wykorzystać ostatniego komparatora? Mógłby obsługiwać 4 czujnik (zawsze to jakaś możliwość poeksperymentowania z 4 czujnikami i więcej zabawy) lub np. wykrywać stan rozładowania baterii. W każdym razie 4 komparator powinien być na schemacie i być prawidłowo podłączony (np. jedno wejście do masy a drugie do potencjometru itp). Wejścia nie powinny mu "wisieć" w powietrzu. Wyjście może.

Dlaczego nie przepuściłeś zasilania i sygnałów przez jedno złącze? Byłoby łatwiej kabelki robić.

Dodałbym też opornik między górny koniec potencjometru (1) a plus zasilania. Ograniczyłoby to możliwość wyjechania ustawianym napięciem poza zakres sensownych wartości. Przy 10k to może być np. 4.3k lub coś koło tego.