Проводной Датчик

Когда я посетил Legoland в Дании, я задумался, как управлялись все эти LEGO-машинки. Хотя я не знаю, какой метод использовали в Legoland, я предположил, что они могли использовать индуктивное руководство. И я начал ставить эксперименты, чтобы создать проводной датчик для RCX...

Одна из возможных схем , основанная на магнитах и железном следе, смотреть Паскаля Брерда Брикшелфа Голлери.

Принцип работы:

Поток переменного тока, текущий в проводе производит магнитное поле, более сильное около провода
Управляемые транспортные средства ,используемые  в течение многих лет в промышленности, производят  быстрый поиск в электрической сети, и даёт много информации относительно этой техники. Например, Электроника AGV имеет детальное описание индуктивного руководства.

Генератор

Создание тока требует наличие генератора переменного тока. Его частота выбрана достаточно высокой, чтобы он легко собирался и тратил мало энергии. Частота в 50 КГЦ дала прекрасные результаты. К этому генератору подключаются 9V батареи, а его низкое потребление энергии (около 20mA)  становится автономным.

Анализ схемы.

Эта схема  очень проста: таймер NE555 производит волну, которой придают   синусоидальную структуру с вполне с настроенным циклом L1/C1. R2 используется, чтобы снизить частоту. D1 защищает цикл от  скачков напряжения. Отметьте, что Вы можете использовать L1=10mH, C1=1nF (те же самые значения, которые используется для датчика). Значения, которые я использовал для моего опытного образца, были выбраны перед построением датчика, когда я обнаружил, что более высокое значение катушки индуктивности (который обеспечивает лучшую чувствительность) была намного лучше.
Вы можете  здесь посмотреть работу  всего цикла  Изготовителя плат.

Сборка:

Цикл основан на 0.1" плате. Основание платы- много спаек, но всё просто. Все помещается в 4х кубиках размера 2x4. Генератор связан с коробкой батареи через обычный промежуточный соединитель Molex.


Сенсор

Анализ схемы

Электромагнитное поле, произведенное проводом, улавливаются катушками, прикрепленными по бокам( L1 и L2). L1 и C1 настроены  на частоту генератора (50kHZ). IC1B и D1 формируют ректификатор и усиливают сигнал. R3 и C2 фильтруют его.
Другая сторона такая же с IC1C, D2, R4 и C3. Сигнал с левой и правой катушки считываются, и по этим данным определяется положение проволки.  Происходит это, благородя выработки тока в этих двух катушках, под действием магнитного поля проволки.

Сборка

Чтобы проверить свои навыки спаивания, я собрал датчик, используя компоненты SMD... Это было трудно, но у меня получилось уместить всё в 1-ом кубике 2x4 ! (исключая, конечно, катушки).

Цикл основан на 0.05" макетной плате. Так как на макетной плате отверстия металлизируются, компоненты с обеих сторон автоматически связаны. Плата размещена внутри одного LEGO кубика 2x4 с катушками наружу. Опытный образец...


Подбор Комплектующих.

Здесь нет уникальных и незаменимых компонентов, например, любая N-P-N-СТРУКТУРА, маленький транзистор сигнала (BC548, 2N2222 ...) подойдет для Q1, и 1N4148, может использоваться для всех диодов. Катушки индуктивности найти будет труднее, я использовал 22R106 катушки индуктивности, которые я получил в РS-components (ref. 173-5915).

Испытание сенсора.

Этот сенсор может быть использован вместо светового сенсора и чтобы протестировать устройство нужно в программе RSX указать что это световой сенсор и подключить в гнездо светового сенсора . Использовать кнопку ВИД что бы отображать значения на LCD экране. Без генератора, RCX должен показать значение 65. Установите маленькую петлю провода ( около 30cm) между терминалами генератора, и переместите провод около катушек. Провод должен быть перпендикулярным, Позиция 1 - слабый сигнал. Позиция 2-сильный сигнал. Позиция 3 –сигнала нет.

 

С проводом около одной катушки, показатели  должны быть ниже, чем значение без поля, и это должно поднять  показатель, упомянутый  раннее. Теперь корректируйтеR2 на генераторе, чтобы получить максимальное изменение (разновидность). С циклом провода в близком контакте с катушками, должно быть проще заполнять датчик (значение 0 на одной катушке, значегние100 на другом). Датчик работает хорошо с расстоянием между датчиком и проводом больше чем 1 см, позволяя скрыть дорожку(фонограмму) ниже короткого ковра груды или некоторого другого художественного оформления.

Датчик не обнаружит провод, если он параллелен катушкам (случай 3 описан выше). Это может вызвать определенные трудности при движении на резких поворотах. Но можно использовать на перекрестках , так как он очень хорошо работает на углах 90 градусов.

Испытательный робот

Простой робот, оборудованный поворотным датчиком, следует за тонкой проволкой, выложенной на столе.
• Скачайте программу NQC из wire-guided roverbot.
• Смотрите два видео ролика.

  Полный круг 4-х кратное ускорение Приближенная съемка, обычная скорость (230 КБ).  

     

2019 © Все права защищены. Карта сайта

Карта Сайта