Celá elektronika je realizovaná na troch doskách plošných spojov, sú to doska motorov, doska snímačov a doska riadenia. Všetky tri dosky sú medzi sebou prepojené plochým káblom, kde je umiestnené napájanie logických a výkonových obvodov a taktiež zbernica vnútornej komunikácie. Z každej dosky potom ešte vychádzajú ďalšie káble. Z dosky motorov na motory,z dosky snímačov na všetky snímače robota a z dosky riadenia sériové rozhranie s vyššou úrovňou.

Zapojenie aj vyhotovenie bolo navrhované s veľkou univerzálnosťou a variabilitou, na dosku motorov je možné pripojiť až štyri krokové a dva jednosmerné motory v akejkoľvek kombinácii, doska snímačov je univerzálna a význam jednotlivým vstupom a výstupom sa dáva až po pripojení jednotlivých snímačov aj keď niektoré výstupy majú už predurčené poslanie.

Doska motorov

Centrom riadenia na doske motorov je procesor AT89C51. Z brán P2 a P0 vychádzajú signály na riadenie krokových motorov, doska dokáže riadiť naraz až štyri krokové motory. Signály z portov sú budené pomocou Darlinktonových spínačov ULN2803A a tie idú už priamo na motory. Podmienkou je aby motory boli štvorfázové, pre dvojfázové sú potrebné iné budiče na princípe H-mostíkov.

Takmer celá brána P1 je použitá na pripojenie nárazníkov. Na bránu P3 je pripojený H-mostík L293D na riadenie dvoch jednosmerných motorov s pulzne šírkovou moduláciou.

Ďalej sú na procesor zapojené snímače polohy, ktoré nie sú zatiaľ využité a malý piezomenič na zvukovú signalizáciu.

Doska motorov na základe príkazov z riadiaceho procesora riadi rýchlosť a smer pohybu maximálne šesť motorov. Ako reflexívna slučka zastaví pohyb v akomkoľvek smere pri náraze na prekážku, informuje o tom riadiaci procesor, ktorý má rozhodnúť o ďalšej činnosti, je to pre bezpečnosť robota, okolitého prostredia a hlavne človeka. Obrázok zapojenia elektroniky je na obr.

Doska snímačov

Centrom riadenia je jednočipový mikropočítač AT89C2051, riadi sériovú linku na vnútornú komunikáciu, obsahuje jeden komparačný vstup na integračný A/D prevod, adresnú zbernicu na riadenie externých obvodov a stavové vstupy a výstupy. Expandovanie vstupov a výstupov je pomocou multiplexorov, preto postupne môžeme zosnímať až osem analógových vstupov (meranie kontrastu vodiacej čiary na zemi, kontrola napájacieho napätia a ešte nevyužité vstupy), štyri frekvenčné vstupy(meranie teploty a osvetlenia a dva voľné vstupy), štyri výstupy s frekvenciou 36,8kHz na budenie infrasnímačov prekážky, osem digitálnych vstupov (tri signály s infrasnímačov prekážky ako spätná väzba na 36,8kHz signál a dva samostatné infrasnímače) a nakoniec osem digitálnych výstupov s udržiavanou logickou hodnotou. Na doske sa nachádza ešte vysielač a prijímač pre ultrazvukový merač vzdialenosti, stačí pripojiť rezonátory na piny dosky a nastaviť potenciometre. Ďalším prvkom je generátor 36,8kHz pre infrasnímače prekážky s nastaviteľnou frekvenciou asi od 36kHz do 40kHz, čo by malo vyhovovať všetkým druhom teraz vyrábaným integrovaným demodulátorom na príjem IR signálov. Na doske sa ešte nachádzajú dva multivibrátory s premenlivou frekvenciou, ktorú práve meriame. Zmenu frekvencie spôsobujú termistor KTY10-6 a fotoodpor.

Doska riadenia

Doska riadenia je zatiaľ veľmi jednoduchá, zabezpečuje komunikáciu medzi procesorovou skupinou a vyššou riadiacou úrovňou. Riadiaci procesor AT89C51 využíva v externe adresovateľnom pamäťovom priestore dát riadiacu jednotku UARTu 16C550. Pretože procesor plní úlohu mosta potrebuje dve sériové linky, jedna integrovaná priamo na čipe mikropočítača a druhá je práve už spomínaná externá. Signály sú ďalej prispôsobené štandardu RS232 pomocou obvodu MAX232.Výhoda takéhoto riešenia je nezávislosť vnútornej slučky od vonkajšej, rôzne prenosové rýchlosti, vyrovnávacia pamäť do hornej úrovne integrovanej ako FIFO v UART obvode. Predchádzajúce procesory mali taktovací kryštál o frekvencii 12MHz, kde procesor riadiacej dosky je taktovaný kryštálom 24MHz, čím sa zvýši výpočtový výkon procesora na dvojnásobok oproti doske motorov a snímačov, keďže procesor bude riešiť niektoré riadiace úlohy tento výkon budeme potrebovať.

Janulo © 2003 janulo@pobox.sk   Aktuálny čas:   Ľuboš, Ľubor 24-09-2020 meniny má 1    Pridať do obľúbených   Čas načítania: 0.005 sekúnd   06:51 18:56    Table 'janulo.counter' doesn't exist