Kazalo:

RASTLINSKI ROBOT: 10 korakov
RASTLINSKI ROBOT: 10 korakov

Video: RASTLINSKI ROBOT: 10 korakov

Video: RASTLINSKI ROBOT: 10 korakov
Video: Робот Мастер-класс 2-я часть (крючком) авторская работа Ирины Земской 2024, November
Anonim
Image
Image
RASTLINSKI ROBOT
RASTLINSKI ROBOT

Vsakdo ima rad rastline doma, včasih pa ob napornem življenju ne najdemo časa, da bi zanje dobro skrbeli. Iz tega problema smo prišli do ideje: Zakaj ne bi zgradili robota, ki bi zanj poskrbel namesto nas?

Ta projekt je sestavljen iz rastlinskega robota, ki skrbi zase. Rastlina je integrirana v robota in se bo lahko sama zalivala in našla svetlobo, pri tem pa se bo izognila oviram. To je bilo mogoče z uporabo več senzorjev na robotu in v obratu. Namen tega navodila je, da vas vodi skozi proces ustvarjanja rastlinskega robota, tako da vam ni treba skrbeti za svoje rastline vsak dan!

Ta projekt je del Bruface Mechatronics in so ga realizirali:

Mercedes Arévalo Suárez

Daniel Blanquez

Baudouin Cornelis

Kaat Leemans

Marcos Martínez Jiménez

Basile Thisse

(Skupina 4)

1. korak: SEZNAM NAKUPOV

NAKUPOVALNI SEZNAM
NAKUPOVALNI SEZNAM
NAKUPOVALNI SEZNAM
NAKUPOVALNI SEZNAM
NAKUPOVALNI SEZNAM
NAKUPOVALNI SEZNAM

Tu je seznam vseh izdelkov, ki jih potrebujete za izdelavo tega robota. Za vsak podčrtani del je na voljo povezava:

3D tiskani motorji podpirajo X1 (kopija v 3D)

3D natisnjena kolesa + povezava med kolesom in motorjem X2 (kopija v 3D)

AA Nimh baterije X8

Brusni papirni zvitek X1

Arduino Mega X1

Kroglično kolesce X1

Nosilec baterije X2

Ogledna plošča za teste X1

Ogledna plošča za spajkanje X1

DC motorji (z dajalnikom) X2

Tečaji X2

Higrometer X1

Svetlobno odvisni upori X3

Moški-moški in moški-ženski skakalci

Motorni ščit X1

Rastlina X1 (to je odvisno od vas)

Posadite lonec X1

Podpora za rastline X1 (3D natisnjeno)

Plastična cev X1

Upori različnih vrednosti

Papir za praske X1

Vijaki

Ostri senzorji X3 (GP2Y0A21YK0F 10-80 cm)

Stikalo X1

Vodna črpalka X1

Rezervoar za vodo (majhen Tupperware) X1

Žice

Upoštevajte, da so te izbire posledica časovnih in proračunskih omejitev (3 mesece in 200 €). Druge odločitve lahko naredite po lastni presoji.

RAZLAGA RAZLIČNIH IZBIR

Arduino Mega nad Arduino Uno: Najprej bi morali razložiti tudi razlog, zakaj smo sploh uporabljali Arduino. Arduino je odprtokodna platforma za elektronsko izdelavo prototipov, ki uporabnikom omogoča ustvarjanje interaktivnih elektronskih predmetov. Je zelo priljubljen med strokovnjaki in novinci, kar prispeva k iskanju veliko informacij o njem na internetu. To lahko pride prav, če imate težave z vašim projektom. Izbrali smo Arduino Mega nad Uno, ker ima več zatičev. Pravzaprav za število senzorjev, ki jih uporabljamo, Uno ni ponujal dovolj zatičev. Mega je tudi močnejša in bi lahko bila v pomoč, če dodamo nekaj izboljšav, kot je modul WIFI.

Nimh baterije: Prva ideja je bila uporaba LiPo baterij kot pri številnih robotskih projektih. LiPo imajo dobro stopnjo praznjenja in jih je mogoče enostavno napolniti. Toda kmalu smo ugotovili, da sta LiPo in polnilnik predraga. Edine druge baterije, primerne za ta projekt, so Nimh. Dejansko so poceni, za ponovno polnjenje in lahki. Za napajanje motorja jih bomo potrebovali 8, da dosežemo napajalno napetost od 9,6 V (izpraznjeno) do 12 V (popolnoma napolnjeno).

Enosmerni motorji z dajalniki: Glede na glavni cilj tega aktuatorja, da kolesu zagotovimo rotacijsko energijo, smo izbrali dva enosmerna motorja namesto servo motorjev, ki imata omejitev kota vrtenja in sta zasnovana za bolj specifična opravila, kjer je treba določiti položaj natančno. Dejstvo, da imajo kodirnike, dodaja tudi možnost večje natančnosti, če je to potrebno. Upoštevajte, da kodirnikov končno nismo uporabili, ker smo ugotovili, da so si motorji precej podobni in da robota nismo potrebovali za natančno sledenje ravni črti.

Na trgu je veliko enosmernih motorjev in iskali smo takega, ki ustreza našemu proračunu in robotu. Da bi zadostili tem omejitvam, sta nam pri izbiri motorja pomagala dva pomembna parametra: navor, potreben za premikanje robota, in hitrost robota (za iskanje potrebnih vrtljajev).

1) Izračunajte vrtljaje

Temu robotu ne bo treba prebiti zvočne ovire. Da bi sledili luči ali sledili nekomu v hiši, se zdi smiselna hitrost 1 m/s ali 3,6 km/h. Za prevod v vrtljaje uporabimo premer koles: 9 cm. Število vrtljajev je podano z: vrt/min = (60*hitrost (m/s))/(2*pi*r) = (60*1)/(2*pi*0,045) = 212 vrt/min.

2) Izračunajte največji potrebni navor

Ker se bo ta robot razvijal v ravnem okolju, je največji navor potreben za zagon robota. Če upoštevamo, da je teža robota z rastlino in vsemi sestavnimi deli približno 3 kilograme in z uporabo sile trenja med kolesi in tlemi zlahka najdemo navor. Upoštevajoč koeficient trenja 1 med podlago in kolesi: Sile trenja (Fr) = koeficient trenja. * N (kjer je N teža robota) to nam daje Fr = 1 * 3 * 10 = 30 N. Navor za vsak motor je mogoče najti na naslednji način: T = (Fr * r)/2 kjer je r polmer koles tako T = (30*0,045)/2 = 0,675 Nm = 6,88 kg cm.

To so značilnosti motorja, ki smo ga izbrali: pri 6V 175 vrt / min in 4 kg cm pri 12V 350 vrt / min in 8 kg cm. Ker vemo, da se bo napajal med 9,6 in 12 V z linearno interpolacijo, se jasno zdi, da bodo zgornje omejitve izpolnjene.

Svetlobni senzorji: Izbrali smo svetlobno odvisne upore (LDR), ker se njihov upor s svetlobo hitro spreminja, napetost na LDR pa je mogoče enostavno izmeriti z uporabo konstantne napetosti na delilniku napetosti, ki vsebuje LDR.

Ostri senzorji: uporabljajo se za izogibanje oviram. Senzorji ostre razdalje so poceni in enostavni za uporabo, zato so priljubljena izbira za odkrivanje in določanje razdalje predmetov. Običajno imajo višje hitrosti posodabljanja in krajše največje dosege zaznavanja kot sonarji. Na trgu je na voljo veliko različnih modelov z različnimi območji delovanja. Ker se v tem projektu uporabljajo za zaznavanje ovir, smo izbrali tisto z delovnim dosegom 10-80 cm.

Vodna črpalka: Vodna črpalka je enostavna lahka in ne preveč zmogljiva črpalka, združljiva z napetostnim območjem motorjev za isto prehrano za oba. Druga rešitev za napajanje rastline z vodo je bila ločitev vodne baze od robota, vendar je veliko lažje, če jo imamo na robotu.

Higrometer: Higrometer je senzor vlažnosti, ki ga je treba postaviti v tla. Robot mora vedeti, kdaj je lonec suh, da vanj pošlje vodo.

2. korak: MEHANIČNA OBLIKA

MEHANIČNO OBLIKOVANJE
MEHANIČNO OBLIKOVANJE
MEHANIČNO OBLIKOVANJE
MEHANIČNO OBLIKOVANJE
MEHANIČNO OBLIKOVANJE
MEHANIČNO OBLIKOVANJE
MEHANIČNO OBLIKOVANJE
MEHANIČNO OBLIKOVANJE

V bistvu bo zasnova robota sestavljena iz pravokotne škatle s tremi kolesi na spodnji strani in pokrovom, ki se odpira na zgornji strani. Obrat bo postavljen na vrhu z rezervoarjem za vodo. Lonec za rastline je nameščen v pritrdilni lonec za rastline, ki je privit na zgornjo desko robota. Rezervoar za vodo je malo Tupperware opraskan na zgornji deski robota, vodna črpalka pa je opraskana tudi na dnu rezervoarja za vodo, tako da je vse mogoče zlahka odstraniti, ko napolnite Tupperware z vodo. V pokrovu rezervoarja je narejena majhna luknja zaradi cevi vode, ki gre v lonec za rastline, in zaradi črpanja črpalke v škatli. Tako je v zgornji deski škatle narejena luknja, skozi to luknjo pa potekajo tudi kabli higrometra.

Najprej smo želeli, da ima robot privlačen dizajn, zato smo se odločili, da elektronski del skrijemo v škatlo, pri čemer pustimo tik pred rastlino in vodo. To je pomembno, saj so rastline del okrasja hiše in ne smejo vizualno vplivati na prostor. Sestavni deli v škatli bodo zlahka dostopni skozi pokrov na zgornji strani, stranski pokrovi pa bodo imeli potrebne luknje, tako da bo na primer enostavno vklopiti robota ali priključiti Arduino na prenosni računalnik, če želimo da ga znova programirate.

Sestavni deli v škatli so: Arduino, krmilnik motorja, motorji, LDR, nosilci pilotov, plošča in tečaji. Arduino je nameščen na majhne stebre, tako da njegovo dno ni poškodovano, krmilnik motorja pa nameščen na vrhu Arduina. Motorji so priviti na pritrditve motorja, nato pa pritrditve motorjev na spodnjo desko škatle. LDR so spajkani na majhnem kosu. Mini lesene deske so prilepljene na to ploščo, da jo privijemo na stranske ploskve robota. Spredaj je ena LDR, ena na levi strani in ena na desni, tako da lahko robot pozna smer z največjo količino svetlobe. Nosilci pilotov so opraskani na spodnji strani škatle, da jih zlahka odstranimo in kupčke zamenjamo ali napolnimo. Nato je plošča privita na spodnjo desko z majhnimi stebri trikotne oblike z luknjami v obliki vogala plošče za podporo. Končno tečaje privijemo na zadnjo stran in zgornjo stran.

Na sprednji strani bodo neposredno priviti trije ostri deli, da se čim bolje odkrijejo ovire in se jim izognejo.

Čeprav je fizična zasnova pomembna, ne smemo pozabiti na tehnični del, gradimo robota in bi moral biti praktičen in kolikor je mogoče, moramo optimizirati prostor. To je razlog, da se odločite za pravokotno obliko, to je bil najboljši način za razporeditev vseh sestavnih delov.

Nazadnje, za premikanje bo naprava imela tri kolesa: dve standardni motorizirani zadaj in eno kolesce spredaj. Prikazani so v trikolesnem pogonu, konfiguraciji, sprednjem krmiljenju in vožnji zadaj.

3. korak: IZDELAVA DELOV

PROIZVODNI DELI
PROIZVODNI DELI
PROIZVODNI DELI
PROIZVODNI DELI
PROIZVODNI DELI
PROIZVODNI DELI

Fizični videz robota se lahko spremeni glede na vaše zanimanje. Priložene so tehnične risbe, ki so lahko dobre pri utemeljitvi pri oblikovanju lastnih.

Laserski rezani deli:

Vseh šest delov, ki sestavljajo ohišje robota, je bilo lasersko rezano. Material, uporabljen za to, je recikliran les. Ta škatla je lahko tudi iz pleksi stekla, ki je nekoliko dražje.

3D natisnjeni deli:

Dve standardni kolesi, nameščeni na zadnji strani robota, sta 3D natisnjeni v PLA. Razlog je v tem, da je bil edini način, da najdemo kolesa, ki ustrezajo vsem potrebam (primerni za enosmerne motorje, velikost, težo …), izdelati sami. Motorne pritrditve so bile zaradi proračunskih razlogov tudi 3D natisnjene. Nato so 3D -tiskali tudi podstavek za rastlinske lončke, stebre, ki podpirajo Arduino, in vogale, ki podpirajo ploščo, ker smo v našem robotu potrebovali posebno obliko.

4. korak: ELEKTRONIKA

ELEKTRONIKA
ELEKTRONIKA
ELEKTRONIKA
ELEKTRONIKA
ELEKTRONIKA
ELEKTRONIKA

Ostri senzorji: Ostri senzorji imajo tri zatiče. Dva od njih sta za prehrano (Vcc in Ground), zadnji pa izmerjeni signal (Vo). Za prehrano imamo pozitivno napetost, ki je lahko med 4,5 in 5,5 V, zato bomo uporabili 5V iz Arduina. Vo bo povezan z enim od analognih nožic Arduina.

Svetlobni senzorji: Senzorji svetlobe potrebujejo malo vezja, da lahko delujejo. LDR je zaporedno nameščen z uporom 900 kOhm za ustvarjanje delilnika napetosti. Ozemljitev je priključena na zatič upora, ki ni priključen na LDR, 5V Arduina pa na zatič LDR, ki ni priključen na upor. Zatič upora in LDR, ki sta med seboj povezana, sta za merjenje te napetosti priključena na analogni zatič Arduina. Ta napetost se bo gibala med 0 in 5V, pri čemer 5V ustreza polni svetlobi in blizu nič, kar ustreza temi. Nato bo celotno vezje spajkano na majhnem kosu, ki se lahko prilega stranskim deskam robota.

Baterije: Baterije so sestavljene iz 4 pilotov med 1,2 in 1,5 V, torej med 4,8 in 6V. Z zaporednim postavljanjem dveh nosilcev pilotov imamo med 9,6 in 12 V.

Vodna črpalka: Vodna črpalka ima priključek (vtičnico) iste vrste kot prehrana Arduina. Prvi korak je prekinitev povezave in razveljavitev žice, da bo žica za ozemljitev in žica za pozitivno napetost. Ker želimo upravljati črpalko, jo bomo postavili v serijo s trenutnim krmilnim tranzistorjem, ki se uporablja kot stikalo. Nato bo vzporedno s črpalko nameščena dioda, da se prepreči povratni tok. Spodnji del tranzistorja je priključen na skupno ozemlje Arduina/baterij, srednji na digitalni zatič Arduina z 1 kOhmskim uporom zaporedoma za pretvorbo napetosti Arduina v tok, zgornji del pa na črni kabel črpalko. Nato je rdeči kabel črpalke priključen na pozitivno napetost baterij.

Motorji in ščit: Ščit je treba spajkati, odpremljen je brez spajkanja. Ko to naredite, ga postavite na Arduino tako, da izrežete vse glave ščita v zatičih Arduina. Ščit se bo napajal z baterijami, nato pa bo napajal Arduino, če je vklopljen mostiček (oranžni zatiči na sliki). Pazite, da skakalca ne postavite, če Arduino napaja druga naprava kot ščit, saj bi Arduino nato napajal ščit in bi lahko prekinil povezavo.

Ogledna plošča: Vse komponente bodo zdaj spajkane na ploščo. Tla enega nosilca pilota, Arduina, krmilnika motorja in vseh senzorjev bodo spajkana v isti vrsti (na naših vrsticah imajo enak potencial). Nato bo črni kabel drugega nosilca kupa spajkan v isti vrsti kot rdeči kabel prvega nosilca kupa, katerega zemlja je že spajkana. Kabel bo nato spajkan v isti vrsti kot rdeči kabel drugega nosilca kupa, ki ustreza dvema zaporedoma. Ta kabel bo povezan z enim koncem stikala, drugi konec pa z žico, spajkano na plošči v prosti vrsti. Rdeči kabel črpalke in krmiljenje krmilnika motorja bosta spajkana v to vrstico (stikalo ni prikazano na sliki). Nato bo 5V Arduina spajkano v drugo vrsto, napajalna napetost vsakega senzorja pa bo spajkana v isti vrsti. Poskusite spajkati mostiček na ploščo in mostiček na sestavnem delu, kadar je to mogoče, da jih lahko preprosto odklopite in montaža električnih komponent bo lažja.

5. korak: PROGRAMIRANJE

PROGRAMIRANJE
PROGRAMIRANJE

Diagram poteka programa:

Program je bil precej preprost z uporabo pojma spremenljivk stanja. Kot lahko vidite na diagramu poteka, ta stanja povzročajo tudi pojem prioritete. Robot bo preveril pogoje v tem vrstnem redu:

1) V stanju 2: Ali ima obrat dovolj vode s funkcijo raven vlage? Če je raven vlage, izmerjena s higrometrom, manjša od 500, bo črpalka delovala, dokler raven vlage ne preseže 500. Ko ima obrat dovolj vode, bo robot prešel v stanje 3.

2) V stanju 3: Poiščite smer z največ svetlobe. V tem stanju ima rastlina dovolj vode in mora slediti smeri z največ svetlobe, pri tem pa se izogibati oviram. Funkcija light_direction poda smer treh svetlobnih senzorjev, ki prejemajo največ svetlobe. Robot bo nato z motorji sledil tej smeri s funkcijo follow_light. Če je raven svetlobe nad določenim pragom (dovolj_svetlosti), se robot ustavi, da bi sledil svetlobi, saj ima v tem položaju dovolj (stop_motors). Da bi se izognili oviram, manjšim od 15 cm, medtem ko sledite svetlobi, je bila izvedena funkcijska ovira za vrnitev smeri ovire. Da bi se ustrezno izognili oviram, je bila izvedena funkcija escape_obstacle. Ta funkcija upravlja motor, saj ve, kje je ovira.

6. korak: MONTAŽA

MONTAŽA
MONTAŽA
MONTAŽA
MONTAŽA
MONTAŽA
MONTAŽA

Sestava tega robota je pravzaprav precej enostavna. Večina sestavnih delov je privita na škatlo, da zagotovijo, da ostanejo na svojem mestu. Nato se opraska držalo pilotov, rezervoar za vodo in črpalka.

7. korak: POSKUSI

Običajno pri izdelavi robota stvari ne gredo gladko. Za popoln rezultat je potrebno veliko testov z naslednjimi spremembami. Tukaj je razstava procesa rastlinskega robota!

Prvi korak je bil namestitev robota z motorji, Arduinom, krmilnikom motorja in svetlobnimi senzorji z izdelavo prototipa. Robot gre ravno v smer, kjer je izmeril največ svetlobe. Odločil se je za prag, da bi ustavil robota, če ima dovolj svetlobe. Ko je robot zdrsnil po tleh, smo na kolesa dodali abrazivni papir za simulacijo pnevmatike.

Nato so v strukturo dodali ostre senzorje, da bi se skušali izogniti oviram. Sprva sta bila na sprednjo stran nameščena dva senzorja, na sredini pa je bil dodan tretji, ker imajo ostri senzorji zelo omejen kot zaznavanja. Na koncu imamo dva senzorja na robovih robota, ki zaznava ovire levo ali desno, in enega na sredini, da zazna, če je ovira spredaj. Ovire se zaznajo, ko napetost na ostrini preseže določeno vrednost, ki ustreza razdalji 15 cm do robota. Ko je ovira na strani, se ji robot izogne, ko pa je ovira na sredini, se robot ustavi. Upoštevajte, da ovir pod ostrimi predmeti ni mogoče zaznati, zato se morajo izogibati določeni višini.

Po tem so testirali črpalko in higrometer. Črpalka pošilja vodo, dokler je napetost higrometra pod določeno vrednostjo, ki ustreza suhemu loncu. To vrednost smo izmerili in določili eksperimentalno s preskušanjem na suhih in vlažnih lončnicah.

Končno je bilo vse skupaj preizkušeno. Rastlina najprej preveri, ali ima dovolj vode, nato pa začne slediti svetlobi, pri tem pa se izogiba oviram.

8. korak: KONČNI TEST

Tukaj so videoposnetki, kako robot končno deluje. Upam, da boste uživali!

9. korak: KAJ SMO SE S tem projektom naučili?

Čeprav so splošne povratne informacije o tem projektu odlične, ker smo se veliko naučili, smo bili pri gradnji zaradi rokov precej stresni.

Prišlo je do težav

V našem primeru smo imeli med postopkom več težav. Nekatere od njih je bilo enostavno rešiti, na primer, ko je dostava sestavnih delov zamujala, smo samo poiskali trgovine v mestu, kjer bi jih lahko kupili. Drugi zahtevajo malo več razmišljanja.

Na žalost niso bili rešeni vsi problemi. Naša prva zamisel je bila združiti značilnosti hišnih ljubljenčkov in rastlin, pri čemer smo od vsakega dobili najboljše. Za rastline bi to lahko storili, s tem robotom bomo lahko imeli rastlino, ki okrasi naše hiše in zanjo ne bomo morali skrbeti. Toda za hišne ljubljenčke nismo ugotovili načina simulacije podjetja, ki ga ustvarjajo. Razmišljali smo o različnih načinih, kako slediti ljudem, in začeli smo izvajati enega, vendar nam je zmanjkalo časa, da bi ga dokončali.

Nadaljnje izboljšave

Čeprav bi radi dobili vse, kar smo želeli, je bilo učenje s tem projektom neverjetno. Morda bi lahko z več časa dobili še boljšega robota. Tukaj predlagamo nekaj idej za izboljšanje našega robota, ki bi jih nekateri morda želeli preizkusiti:

- Dodajanje LED različnih barv (rdeča, zelena,…), ki uporabniku pove, kdaj je treba robota napolniti. Akumulator lahko merite z delilnikom napetosti z največjo napetostjo 5 V, ko je baterija popolnoma napolnjena, da izmerite to napetost z Arduinom. Nato se vklopi ustrezen LED.

- Dodajanje senzorja vode, ki uporabniku pove, kdaj je treba rezervoar za vodo napolniti (senzor višine vode).

- Ustvarjanje vmesnika, tako da lahko robot pošilja sporočila uporabniku.

In očitno ne smemo pozabiti na cilj, da sledimo ljudem. Hišni ljubljenčki so ena izmed stvari, ki jih imajo ljudje najbolj radi, in bilo bi lepo, če bi kdo dosegel, da robot simulira to vedenje. Da bi to olajšali, bomo tukaj dali vse, kar imamo.

10. korak: Kako prisiliti robota, da sledi ljudem?

Image
Image
Kako prisiliti robota, da sledi ljudem?
Kako prisiliti robota, da sledi ljudem?
Kako prisiliti robota, da sledi ljudem?
Kako prisiliti robota, da sledi ljudem?

Ugotovili smo, da bi bil najboljši način za to uporabo treh ultrazvočnih senzorjev, enega oddajnika in dveh sprejemnikov.

Oddajnik

Za oddajnik bi radi imeli 50% delovni cikel. Če želite to narediti, morate uporabiti časovnik 555, mi smo uporabili NE555N. Na sliki lahko vidite, kako naj bo vezje zgrajeno. Toda na izhodu 3, 1 μF boste morali dodati dodaten kondenzator. Upori in kondenzatorji so izračunani po naslednjih formulah: (sliki 1 in 2)

Ker je zaželen 50% obratovalni cikel, bosta t1 in t2 med seboj enaka. Tako bosta s 40 kHz oddajnikom t1 in t2 enaka 1,25*10-5 s. Ko vzamete C1 = C2 = 1 nF, lahko izračunate R1 in R2. Vzeli smo R1 = 15 kΩ in R2 = 6,8 kΩ, pazimo, da je R1> 2R2!

Ko smo to preizkusili v vezju na osciloskopu, smo dobili naslednji signal. Lestvica je 5 µs/div, zato bo frekvenca v resnici okoli 43 kHz. (Slika 3)

Sprejemnik

Vhodni signal sprejemnika bo prenizek, da bi ga Arduino lahko natančno obdelal, zato je treba vhodni signal ojačati. To se naredi z izdelavo invertirnega ojačevalnika.

Za opamp smo uporabili LM318N, ki smo ga napajali z 0 V in 5 V iz Arduina. Da bi to naredili, smo morali dvigniti napetost okoli signala, ki niha. V tem primeru bo logično, da ga dvignemo na 2,5 V. Ker napajalna napetost ni simetrična, moramo pred upor postaviti tudi kondenzator. Na ta način smo izdelali tudi visokoprepustni filter. Z vrednostmi, ki smo jih uporabili, je morala biti frekvenca višja od 23 kHz. Ko smo uporabili ojačanje A = 56, bi signal prešel v nasičenost, kar ni dobro, zato smo namesto tega uporabili A = 18. To bo še vedno dovolj. (Slika 4)

Zdaj, ko imamo ojačan sinusni val, potrebujemo konstantno vrednost, da jo lahko Arduino izmeri. To lahko storite tako, da naredite vršno detektorsko vezje. Na ta način lahko vidimo, ali je oddajnik bolj ločen od sprejemnika ali pod drugačnim kotom kot prej s stalnim signalom, ki je sorazmeren z intenzivnostjo prejetega signala. Ker potrebujemo natančen detektor vrha, smo diodo 1N4148 vtaknili v sledilnik napetosti. S tem nimamo izgube diode in ustvarili smo idealno diodo. Za opamp smo uporabili istega kot v prvem delu vezja in z enakim napajanjem, 0 V in 5V.

Vzporedni kondenzator mora biti visoke vrednosti, zato se bo izpraznil zelo počasi in še vedno vidimo isto vršno vrednost kot dejanska vrednost. Upor bo postavljen tudi vzporedno in ne bo prenizek, ker bo v nasprotnem primeru izpust večji. V tem primeru zadostuje 1,5 µF in 56 kΩ. (Slika 5)

Na sliki je razvidno celotno vezje. Kje je izhod, ki bo šel v Arduino. 40 kHz izmenični signal bo sprejemnik, kjer bo njegov drugi konec povezan z zemljo. (Slika 6)

Kot smo že povedali, senzorjev v robota nismo mogli integrirati. Ponujamo video posnetke testov, ki dokazujejo, da vezje deluje. V prvem videu je mogoče videti ojačanje (po prvem OpAmpu). Na osciloskopu je že odmik 2,5 V, zato je signal na sredini, amplituda se spreminja, ko senzorji spremenijo smer. Ko sta senzorja obrnjena drug proti drugemu, bo amplituda sinusa večja, kot če imata senzorja večji kot ali razdaljo med obema. Na drugem videu (izhod vezja) je viden popravljeni signal. Ponovno bo skupna napetost višja, ko so senzorji obrnjeni drug proti drugemu, kot če niso. Signal ni povsem raven zaradi praznjenja kondenzatorja in zaradi voltov/div. Uspelo nam je izmeriti konstantno zmanjševanje signala, ko kot ali razdalja med senzorjema nista bila več optimalna.

Ideja je bila potem, da bi imel robot sprejemnik, uporabnika pa oddajnik. Robot bi se lahko sam obrnil, da bi zaznal, v katero smer je bila intenzivnost največja, in bi lahko šel v to smer. Boljši način bi lahko bil imeti dva sprejemnika in slediti sprejemniku, ki zazna najvišjo napetost, še boljši način pa je, da postavite tri sprejemnike in jih postavite kot LDR, da vedo, v katere smeri se oddaja signal uporabnika (naravnost, levo ali desno).

Priporočena: