آموزش ساخت ربات مسیریاب

اين مدار صرفا برای اين است که نشان دهيم بدون ميکرو نيز می توان ربات مسيرياب ساخت و صرفا برای آموزش و آشنايی است.

مدار ربات همانطور که پيداست از سه قسمت اصلی سنسورها و مدار کنترل گر و موتورهه تشکيل شده است . که قسمت اول (سنسورها) از فرستنده و گيرنده ؛ قسمت دوم از بخشهای تايمر و حافظه نگهدارنده (با استفاده از تريستور) و بخش های خروجی و ورودی و رابط تشکيل شده است.
همچنين قسمت موتورها دو بخش رله و موتورها را داراست.که به ترتيب هر يک از قسمت ها را توضيح می دهيم:

سنسورها:
الف) گيرنده ها:


در اين سنسور به علت وجود سه سنسور از سه گيرنده استفاده شده است که سنسور گيرنده پس از دريافت امواج بازتابيده حاصل از فرستنده
IC UA741 ؛ را فعال نموده و اين آی سی پس از تقويت سيگنال ارسالی ؛ آنها را به وسيله ديودهای موجود يکسو نموده و ترانزيستورهای T1وT2 پس از تقويت جريان و ايجاد ولتاژ لازمه (ولتاژ بالا يک ولتاژ پايين صفر) برای استفاده در بخش دوم تامين می کنند.

ب) فرستنده ها:

در طراحی اين ربات برای ايجاد سيگنال مادون قرمز از يک فرستنده برای سه سنسور مادون قرمز استفاده شده است که سيگنال يک کيلو هرتز مورد نياز را ترانزيستورهای
T1 و T2 همراه خازنهای C1 و C2 و مقاومتهای R1وR2وR3وR4 ايجاد کرده و با مقاومت اين جريان را محدود کرده و به فرستنده ها ارسال می نمايد.

کنترل گر:

الف) بخش ورودی:
همانطوری که از شکل مدار پيداست از
۶ گيت NOT(40106IC ) استفاده شده است که مقاومتهای R1وR2وR3 برای بايوس اين آی سی استفاده شده اند.

ب) تايمر:
تايمر از دو گيت NOR ؛ IC4001 استفاده شده است که C2 و R7 برای ايجاد تاخير لازم استفاده شده اند.

ج) حافظه نگهدارنده :
قسمت اصلی آن دو تريستور
TH1 و TH2 و ترانزيستورهای T1وT2وT3وT4 برای بايوس کنترل جهت جريان و R6و R7 برای بايوس ترانزيستورها به کار رفته اند.

د)خروجی :
که از آی سی مولتی پلکسر ۴۰۶۶ که از ۴ کليد دو طرفه تشکيل شده است استفاده شده که در حقيقت جهت موتورها را کنترل می کنند. در اين قسمت دو کليد به طور موازی به کار رفته اند تا جريان خروجی برای موتورها بيشتر گردد.

ه) رابط :
که بين بخشهای مختلف مدار به کار رفته اند تا به
NOR و NAND کردن خروجی هر بخش جريان و ولتاژ لازم را برای بخشهای بعدی تامين نمايند. که قسمت عمده آن از آی سی ۴۰۱۱ و ۴۰۰۱ تشکيل شده است.

قسمت موتورها

الف) رله ها:
جريان خروجی از بخش خروجی قسمت ۲ ؛به وسيله ترانزيستورهای T2وT1 (قدرت متوسط) تقويت شده و جريان لازم را برای قطع و وصل رله ها تامین می نمايد.

ب) موتورها:
از نوع
DC بوده و با قطع و وصل رله ها کنترل می گردد.

نتيجه گيری:
اين مدار با اينکه ساده بوده و محدوديت های زيادی را داراست ولی دارای قابليتهايی هست مه مدارهای معمول دارای اين قابليت ها نيستند از جمله اينکه :

الف) نياز به برنامه ريزی ندارد چون خود مدار طوری طراحی گرديده است که برنامه مورد نظر را انجام می دهد.

ب) خطای اينگونه مداره بسيار کم بوده و هزينه ساخت و نگهداری آنها در مکانهايی که ربات به برنامه ريزی پيچيده ای نياز ندارد بسيار کم می شود.

سنسور

اين سنسور جز سريهاي كوچك شده گيرنده مادون قرمز قابل كنترل هستند.كه پين ديود وپيش تقويت كننده هابر روي يك پكيج مونتاژ شده اند.. اين پكيج در نظر گرفته شده براي صافي بازيابي اطلاعات و يكسو كردن آنها.
سيگنالهاي خروجي مي توانند بسرعت به كد تبديل شوند به وسيله يك ميكروپرسسور.
عمده مزيت آن خوب كاركردن در بررسي خطاهاي كد شده كه توسط محيط اطراف مختل شده و مانع از ارسال آنها بر پالس خروجي مي گردد.
از ديگر خصوصيات اين سنسور
1-فيلتر دروني براي فركانسهاي سازگار و فشرده
2- سازگاري با ای سيهای سيموس و تی تی ال
۳- خفاظت در برابر پارازيتهای ميدان الکتريکی
۴-استاندارد نحوه ارسال داده با سرعت بالا در مقابل پارازيتهای نوری
۵- مناسب با گروهی از خطاهای پياپی در طول ۶ کاراکتر پشت سر هم
۶- فعال شدن در زمانی کوتاهتر از ۲۰۰ ميکرو ثانيه

طراحی مدارهای pcb

در صراحی مدارات pcb نخست نوع زمینه طراحی باید مشخص شود (صوتی . تصویری . مخابراتی . برق صنعتی ) تا طراح اصول طراحی را در نظر بگیرد.
درطراحی مدار صوتی مخصوصآ مدارهایی که در آن از فن آوری دیجیتال استفاده میشود سه رکن اصلی وجود دارد :
1)برق مثبت و منفی اصلی در صورت تک قطبی بودن مدار
2)برق مثبت و منفی فیلتر شده در صورت دو قطبی بودن مدار
3)زمین (
ground)
رکن سوم مهمترین اصل طراحی مدارهای صوتی می باشدکه موارد زیر می تواند در بهینه کردن مدار کمک زیادی کند.
الف)همیشه سعی کنید قسمت زمین را از یک نقطه شروع کنید یعنی یک ورودی برای زمین داشته باشید و از این وردی به هر قسمتی از مدار که لازم است خطی مجزا رسم کنید در این صورت مدار شما هیچ گونه
noiseنخواهد داشت .اگر این کار برای شما مقدور نبود بهتر است یک line منفی در یکی از طرفین فیبر یا از مرکز فیبر با ضخامت متناسب با مدار کشیده سپس هر قطعه
که نیاز به زمین داشت از این
line خطی مجزا برای آن بکشید
ب)
سعی کنید در مدارات صوتی که در آن از
ICI استفاده می شود از line زمین متصل به پایه آن برای ICIهای دیگر نبرید و یا برای خازنهای ورودی و خروجی زیرا این کار باعث میشود خازن ها در هنگام شارژو دیسشارژ
feedback کنند و نویز ایجاد کنند حال اگر برای شما مقدور نبود خطی مجزا بکشید از جمپر استفاده کنید
و در غیر این صورت روی خطوط وردی برق مثبت و منفی در نزدیکی
ICI از یک خازن ۱۰۰ نانو که یک طرف آن به زمین متصل است استفاده کنید.
ج)
سعی کنید از تجمل در مدار دوری کنید یعنی برای زیبایی طراحی به خطوط شکل ندهید یا دور قطعات حلقه نزنید زیرا طبق نظریه آنتن در مخابرات باعث می شود مدار شما مانند یک آنتن عمل کنند و مشکلاتی برای شما به وجود بیاورد.
ه)
در مدار تغذیه سعی کنید از خط زمینی که برای خازن های اصلی تغذیه میروداستفاده نکنید و روی این خط
قبل از اینکه به خازن هابرسدهیچ قطعه ای کار نشود
در غیر این صورت اگر احتیاج به خط زمین داشتید از نقطه ای خط را بگیرید که انتهای خط متصل به خازن ها باشد. در قسمت ضمیمه به وضوح می توانید این موضوع را ببینید.
خ)
اگر تمام اصول بالا را رعایت کردید و باز مدار شما مشکل داشت بهتر است در خطوط زمینی که در مدار داریدحفره بگذارید. درقسمت ضمیمه متوجه میشوید

 

تعريف قطب رباتيك:
قطب رباتيك هسته اي است علمي كه توسط عده اي از دانشجويان و اساتيد علاقمند به منظور بالا بردن سطح علمي ،‌ پژوهشي و تجربي دانشجويان واحد با استفاده از امكانات موجود و قابل تأمين از واحد فعاليت خواهد
كرد .


اهداف قطب رباتيك:
اهداف اين قطب عبارتند از :
1ـ آموزشهاي مقدماتي در زمينه علم رباتيك ( به دانشجويان علاقمند )
2ـ اطلاع رساني به دانشجويان از قبيل معرفي سايت ها ، مقالات ، نقشه ها و مكانيزم هاي مختلف در زمينه رباتيك در حد آماتور و حرفه اي .
3ـ هماهنگ كردن ، منسجم نمودن و جهت دادن به حركات دانشجويي در زمينه طراحي و ساخت ربات و شركت در مسابقات رباتيك داخلي و كشوري و انشاء الله حضور در عرصه هاي بين المللي .
4ـ برگزاري مسابقات رباتيك به منظور بالا بردن سطح علمي و تجربي دانشجويان واحد و برگزيدن نفرات برتر اين مسابقات و تسهيل اعزام آن ها به مسابقات كشوري و بين المللي .
5ـ با مساعدت مسئولين و اساتيد محترم و اعضاي محترم هيئت علمي اقدام جهت برگزاري مسابقات رباتيك كشوري به گونه اي كه در خور وجهه‌ي علمي و فرهنگي واحد دانشگاهي مربوطه باشد .
6ـ بوجود آوردن فضاهاي كارگاهي و آزمايشگاهي جهت تسهيل كارهاي اجرايي در زمينه‌ي ربات براي افراد مختلف كه نقش بسزايي در آشنايي افراد با يكديگر در زمينه‌ي سطوح مختلف رباتيك و رشته هاي مختلف آن دارد .
7ـ به وجود آوردن فضاي رقابتي سالم بين دانشجويان و آماده سازي زمينه هاي خلاقيت و نو آوري براي مشاغل آينده در زندگي ايشان .
8ـ فراهم آوردن زمينه هاي لازم در علاقمند نمودن دانشجويان و آشنايي هر چه بيشتر با علم روز و ايجاد ارتباط بين تئوري هاي درسي و مشاغل و ابزار آلات صنعتي و بالابردن بنيه‌ي تجربي دانشجويان .
9ـ برگزاري اردوهاي تحقيقاتي و پاركهاي فناوري به منظور بالا بردن بنيه‌ي علمي علاقمندان و آشنايي ايشان با آخرين كاربردهاي علوم مختلف بالأخص علم رباتيك .
10ـ برقراري ارتباط با مراكز مهم تجاري و شركتهاي صنعتي با كمك دفتر ارتباط با صنعت كه علم رباتيك را تحت اختيار داشته و از آن استفاده يا آن را صادر مي كنند .
توضيح : بندهاي 9 و 10 از وظايف و شرح كارهاي دفتر ارتباط با صنعت مي باشد