[Dla początkujących] Prosty światłolub

[Tolo]

Poniższy artykuł jest skierowany do osób zaczynających przygodę z robotyką i chcących zbudować swojego pierwszego robota. Robot którego wspólnie zbudujemy będzie bardzo prostą konstrukcją opartą w głównej mierze na tym, co każdy może znaleźć w swoim domu.Jest to konstrukcja typu BEAM znaczy to, że na pokładzie naszego robota nie ma żadnego mikroprocesora. Nasz robot będzie wykonywał bardzo proste zadanie jakim będzie podążanie z wiązką światła (np. Z latarki).

Przed rozpoczęciem prac zalecam przeczytanie tego artykułu oraz tego FAQ.

Chciałbym również zaznaczyć ,że do zbudowania robota będzie potrzebna: elementarna wiedza z zakresu elektroniki,umiejętność lutowania oraz umiejętność odczytywania schematów jak również podstawowa znajomość symboli elektronicznych.

fot:skończony robot w wersji prototypowej

Narzędzia.

Do zbudowania robota będą nam potrzebne następujące narzędzia:

➡️ Lutownica kolbowa 40-60W.

➡️ Nóż do tapet z wymiennym ostrzem.

➡️ Pistolet na gorący klej + wkłady.

➡️ Cążki boczne tnące.

➡️ Linijka

➡️ Kombinerki

Na pytania związane z narzędziami odpowiedzi znajdziemy w tym pokrewnym temacie.

Elektronika i zasada działania.

Schemat elektroniczny widać go na rysunku poniżej. Zasada działania jest dość prosta potencjometr wraz z fotorezystorem tworzą dzielnik napięcia

który steruje pracą układu darlingtona złożonego z tranzystorów T1 i T2 układ ten natomiast steruje pracą naszego silnika. Przy pomocy potencjometru możemy regulować "czułość" układu.

A więc do wykonania części elektronicznej będziemy potrzebować:

➡️tranzystor BC547 x4.

➡️ fotorezystory LDR07 (lub podobne).x2

➡️ Potencjometry montażowe 10KΩ x2 .

Powyższe elementy są powinny być łatwe do zdobycia w praktycznie w każdym sklepie elektronicznym możemy je zakupić np. na warszawskim wolumenie albo w sklepie AVT możemy je również zamówić w TME

A więc lutownica w dłoń i do dzieła !

Krótki film pokazujący jak należy

Na początek skleimy przy pomocy np. Kropelki oba tranzystory jak na fot.1 .Następnie odginamy lekko nóżki fot.2. Kiedy się z tym uporamy lutujemy "Emiter 2" z "Bazą 1" fot.3.

Możemy teraz przylutować "kolektor 1" do jednego ze złącz silnika fot.4 potem do "Emitera 1" lutujemy kawałek kabelka fot.5. Później możemy połączyć przy pomocy kabla "Kolektor 2" z drugim złączem silnika fot.6/fot.7.

Teraz odcinamy jedną "nogę" potencjometru (uwaga tylko nie środkową !). Później jedną z dwóch pozostałych lutujemy do "Emitera 1". Kolejny krok to połączenie drugiej "nogi" potencjometru z "Bazą 2".fot.8 Ostatni krok to przylutowanie fotorezystora do "Bazy 2" oraz do "+" fot.9. W celu uruchomienia układu niebieski kabelek łączymy z "-" baterii zaś czerwony kabel z "+".

Całą operacje w sposób analogiczny przeprowadzamy dla drugiego silnika.

Uruchomienie układu przeprowadzamy według rad z tego poradnika

Film z działania elektroniki.

Podwozie.

Do wykonania podwozia będą nam potrzebne poniższe części fot.1.

A więc (od prawej) :

➡️ Koszyk na dwie baterie AA

➡️ Coś na kółko podporowe może to być: koralik, kółko od lego, jakaś rurka itp.

➡️ Spinacz o takiej średnicy aby nawleczone na niego kółko swobodnie się obracało.

➡️ Kawałek blaszki (około 0,8 do 1mm grubości) aluminiowej lub stalowej.

➡️ Dwa silniczki FA130 (lub podobne ) do wyjęcia ze starych zabawek.

Jeśli udało nam się zgromadzić wszystkie części i narzędzia możemy przystąpić do pracy na podwoziem naszego robota:

Zaczynamy od zmierzenia szerokości naszego silnika, powinna ona wynosić około 1,4cm. Teraz na blaszce rysujemy prostokąt o wymiarach 8cmx1,4cm. fot.2 Wzdłuż jednej z dłuższych krawędzi przeciągamy kilkakrotnie ostrze nożyka, w taki sposób aby powstało głębokie nacięcie. fot.3 Tak przygotowaną blaszkę łamiemy na krawędzi stołu. fot.4

Kolejnym krokiem jest odznaczenie szerokości koszyka na blaszce. W tym celu najpierw wyznaczamy środek blaszki, fot.5 a następnie rysujemy na blaszce "szerokość" koszyka. fot.6 Wzdłuż powstałych linii delikatnie przeciągamy ostrze noża.

Przy pomocy kombinerek blaszkę formujemy tak jak na fot.7

Możemy teraz zamocować silniki do blaszki. W tym celu użyjemy pistoletu i kleju "hoy glue". Kiedy pistolet odpowiednio się nagrzeje możemy przystąpić do klejenia. Na blaszkę nakładamy dość cienką warstwą kleju a następnie szybko dociskamy do niej silnik. Połączenie wzmacniamy klejąc wzdłuż krawędzi silnika fot.8 Kiedy oba silniki znajdą się na blaszce możemy ją przykleić do koszyka. fot.9 Połączenia wzmacniamy tak jak na fot.10

Ze spinacza i kółka wykonamy teraz tylną podporę naszego robota. Drut spinasz musimy naprostować następnie nawlec na niego kółko i przy pomocy szczypiec uformować taki kształt jak na fot.11 . Następnie przy pomocy lutownicy wypalamy "rowki" w których osadzimy drut. fot.12 Kiedy je wykonamy możemy przykleić całą część tak jak na fot.14

Brawo na tym etapie konstrukcja mechaniczna jest gotowa !

Uruchomienie

Robota uruchamiamy na dużej płaskiej powierzchni pozbawionej nierówności np. Pusty blat stołu, parapet itp. Robota najlepiej uruchamiać wieczorem w celu zminimalizowania wpływu światła zewnętrznego na pracę czujników.

Krótki film z działania robota:

FAQ

Pytanie 1: Jakim napięciem zasiać układ ?

Nasz tranzystor jest w stanie przewodzić prądu o natężeniu do 100mA z tego względu układu nie należy zasilać napięciem wyższym niż 4,5V.Jednak nie są to wartość krytyczna należy wziąść pod uwagę np. Stopień zużycia baterii lub akumulatora najlepiej przed testami zmierzyć napięcie na zaciskach baterii

Pytanie 2: Czy zamiast fotorezystorów mogę zastosować fototranzystory ?

Raczej nie będzie z tym problemów na forum jest konstrukcja opierająca się o identyczny schemat w której zastosowano fototranzystory Link należy jednak w takim układzie "pokonbinować" z wartością potencjometrów...

Pytanie 3: Jakie tranzystory można zastosować zamiast BC547 ?

BC547 to bardzo łatwo dostępny tranzystor ale gdyby były problemy z jego zdobyciem można zastosować np. 2N3904,BC 177,BC107, BC 307,BC 237,BC546 aczkolwiek nie jestem w stanie zaręczyć ,że układ będzie pracował prawidłowo z tymi zamiennikami.

Pytanie 4: Co oznacza literka przy BC547 ?

Np. BC547B. Literka oznacza grupę wzmocnienia prądowego dla naszych celów najlepsze będą te z literką B lub C.

Pytanie 5: Czy można zastosować inne silniki niż FA130 ?

Do robota nadaje się każdy silnik na napięcie 3V i o odpowiednich gabarytach. Jednak z uwagi na łatwy montaż, silniczki FA130 wydają się najlepszym wyborem.

Pytanie 6:Co oznacza "VCC" i "GND" na schemacie ?

VCC- to poprostu "+" baterii zaś GND to "-"

W razie pytań lub wątpliwości proszę najpierw dokładnie przeanalizować tekst wraz z komentarzami później zaś użyć wyszukiwarki a dopiero jeśli powyższe czynności nie przyniosą odpowiedzi na nurtujące nas pytanie możemy je zadać na forum.

Wszystkim życzę miłej i pouczającej zabawy 😉

 

 

__________

Komentarz dodany przez: Treker

Regulamin konkursu punkt 8 f). Dlatego zamieniłem miejsce zdjęć na górze. Proszę to poprawić.

[Treker (Damian Szymański)]

Poprawiłem kawałek pisowni. Resztę zostawiam dla Ciebie. Spacje stawiamy po znakach interpunkcyjnych (to samo tyczy się nawiasów), a nie przed - razi to po oczach 😉

[flexi]

Cześć,
bardzo przydatny artykuł dla początkujących, czyli takich jak ja 🙂. Mam 2 pytanka co do schematu:

1. Czy mogę użyć fotorezystor zamiast fototranzystora bez żadnych zmian?

2. Czy trzeba stosować te diody przy silnikach (bo aktualnie takich nie posiadam) lub jakoś je zamienić ? W jakim celu ona tam jest?

[aixI]

2. Te diody zabezpieczają układ przed prądem indukcyjnym.

[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

[flexi]

A muszę je stosować?

i

Czy mogę użyć fotorezystor zamiast fototranzystora bez żadnych zmian?

[aixI]

Raczej powinieneś. Spójrz na mojego światloluba też je zastosowałem ;] Lepiej dmuchać na zimne.

Możesz zastosować 1N4148, lub schottky np. 1N5817.

Co do zamiany fototranzystora na fotorezystor to chyba możesz.

[Tolo]

Możesz zamienić fototranzystor na fotorezystor ale wstaw szeregowo z nimi potencjometry (tak jak na schemacie. Będziesz mógł regulować czułość układu )

[Mechano]

Przydatny i ciekawy artykuł o wiele prostszy od tego z linku w temacie.

Dostajesz kolego piwo. 🙂

[mactro]

Co do diod, w przypadku światloluba, są one moim zdaniem zbędne. Tranzystory nie są kluczowane PWM'em, silniki nie zmieniają gwałtownie kierunku obrotów - ogólnie prądy indukcyjne nie stanowią tak dużego zagrożenia.

[flexi]

Wczoraj zbudowałem ten układzik. Wszystko działa, ale niestety ze słabym efektem ;/. Żeby ruszył muszę użyć jak najjaśniejszej latarki jaką mam i przystawić ją do samych fotorezystorów. Co trzeba zrobić, żeby światłolub działał z normalnej odległości?

[kamil-s]

flexi, spróbuj wyregulować potencjometrami - raz w jedną stronę raz w drugą aż znajdziesz najlepsze ustawienie:) No chyba że chodzi o to że silniki się kręcą pełną parą a robot stoi w miejscu, to wstaw zdjęcia osiek śliników i całego robota (ustawienie silników względem konstrukcji). 🙂

[flexi]

Użyłem przerobionych serw z oponkami które, znalazłem w szafce. Spróbuję poruszać tymi potencjometrami, może się uda 🙂 .

[Tolo]

No właśnie podstawowy układ odznaczał się kiepską czułością dlatego zrobiłem II wersje elektroniki opartą o ten schemat :

Układ działa bardzo dobrze co widać na filmiku.

[kamil-s]

Od bardzo dawna miałem pobawić się tym rodzajem napędu, oczywiście budowa odkładana w nieskończoność. Ten artykuł zainspirował mnie do budowy tego:

Złożyłem to + płytkę (w fazie testów) w jedno popołudnie.

Zamiast pracować nad swoim MS ja bawię się w budowę robota z części za free 🙂

[Tolo]

Wygląda ciekawie, aczkolwiek zastanawiam się gdzie upchniesz elektronike 😃