Bộ vi điều khiển điều khiển rover

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Bộ vi điều khiển điều khiển xe địa hình. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ vi điều khiển

Bình luận bài viết

Nhiều chức năng, tương đối dễ lập trình và chi phí thấp đã làm cho các bộ vi điều khiển đơn chíp trở nên hấp dẫn đối với sự sáng tạo vô tuyến nghiệp dư. Thiết bị được đề xuất được phát triển như một công cụ hỗ trợ trực quan cho giới kỹ thuật vô tuyến nhằm giúp những người nghiệp dư vô tuyến trẻ tuổi nghiên cứu vi điều khiển dễ dàng hơn và làm cho nghiên cứu này trở nên trực quan, sống động và thú vị.

Sản phẩm dựa trên một đồ chơi cơ điện lớn - một chiếc xe địa hình không gian sâu bướm được điều khiển bởi hai động cơ điện. Nó được điều khiển bởi bộ vi điều khiển có sẵn trong nước KR1878BE1. Chương trình cung cấp một loạt các hành động tuần tự cung cấp hướng dẫn tự động của máy đến nguồn sáng và cách tiếp cận nó. Tất cả các hành động đều được kèm theo thông báo bằng giọng nói tương ứng được ghi trong bộ nhớ của chip chuyên dụng Chipcorder của Winbond Electronics, vốn đã quen thuộc với độc giả.

Thiết bị được mô tả bên dưới hoạt động như sau. Sau khi bật nguồn, đèn LED điều khiển nhấp nháy hai lần, báo hiệu hoạt động bình thường của vi điều khiển. Sau đó, trong vòng 20 giây, cỗ máy sẽ cho biết lý do và người tạo ra nó, cũng như việc nó được điều khiển bởi bộ vi điều khiển đơn chip KR1878BE1. Hơn nữa, cô ấy báo cáo về nhiệm vụ của mình - tìm một nguồn sáng và đến gần nó, sau đó cô ấy xác định mức độ chiếu sáng theo hướng trước mặt, thực hiện rẽ sang phải khoảng 10 °, đo lại độ chiếu sáng. Nếu sau khi rẽ sang phải mà nó trở nên nhỏ hơn thì nên rẽ trái 10 ° như cũ, nếu đã tăng lên thì thực hiện một lượt rẽ khác sang phải, đo lại độ chiếu sáng, v.v.

Kết quả là, hướng đến nguồn sáng tối đa được tìm thấy đầu tiên được xác định. Sau đó, chiếc xe bắt đầu tiếp cận mục tiêu - nó di chuyển về phía mục tiêu trong một thời gian nhất định. Hơn nữa, chuỗi hành động này được thực hiện một số lần nhất định. Tất cả các hành động được nhận xét bằng tin nhắn thoại. Sau khi hoàn thành bước cuối cùng của chương trình, máy báo chương trình đã hoàn thành. (Vòng quay 10° của máy được xác định bởi thời gian hoạt động của động cơ điện tương ứng và tốc độ của bánh xích của đồ chơi cơ điện mà tác giả đã sử dụng).

Sơ đồ nguyên lý của phần điều khiển của thiết bị được hiển thị trong hình. 1. Cơ sở của nó là vi điều khiển DD1 KR1878BE1 [1-3]. Sơ đồ chuyển đổi là điển hình. Tần số xung nhịp được thiết lập bởi bộ cộng hưởng thạch anh ZG1. Đèn LED HL1 dùng để chỉ ra rằng bộ vi điều khiển đã khởi động bình thường và chương trình đang chạy.

(bấm vào để phóng to)

Nguồn tín hiệu là điốt quang VD2. Với sự trợ giúp của op amp DA2.1, dòng quang điện của nó được chuyển đổi thành điện áp. Điện trở R13 và tụ điện C9 tạo thành bộ lọc thông thấp. Bộ theo dõi trên op-amp DA2.2 đảm bảo sự phối hợp của nó với đầu vào của ADC DA4. Điện áp mẫu được tạo ra bằng cách sử dụng đi-ốt zener tích hợp DA6 và điện trở giới hạn dòng điện R34. Điện trở R12 được chọn cho một bản sao cụ thể của điốt quang VD2 để khi độ sáng gần đạt mức tối đa, điện áp ở đầu vào ADC không vượt quá điện áp mẫu, bằng 2,5 V.

Thiết bị sử dụng ADC TLC10CP 1549 bit với giao diện nối tiếp. Điều này cho phép bộ vi điều khiển điều khiển và nhận dữ liệu từ ADC chỉ bằng ba đường tín hiệu. Biểu đồ thời gian của hoạt động ADC được hiển thị trong hình. 2. Sau khi tín hiệu CS được áp dụng, bit quan trọng nhất của kết quả chuyển đổi trước đó xuất hiện ở đầu ra DATA. Để nhận được bit tiếp theo, bạn cần áp dụng một xung cho đầu vào I/O CLOCK của ADC. Bằng sự suy giảm của nó, bit tiếp theo xuất hiện ở đầu ra DATA, v.v.. Đồng thời, bằng sự suy giảm của xung thứ ba ở đầu vào I / O CLOCK, quá trình lấy mẫu tín hiệu tương tự đầu vào từ đầu vào IN của ADC bắt đầu. Khi xung thứ mười giảm xuống ở đầu vào I / O CLOCK, đầu ra của kết quả của chuyển đổi trước đó kết thúc và một chuyển đổi mới bắt đầu. Mức cao phải được áp dụng cho đầu vào CS. Sau 21 µs trở lên, tín hiệu CS có thể được áp dụng và có thể đọc kết quả chuyển đổi. Thuật toán chung như sau: đầu tiên, "đẩy" 10 bit không cần thiết của chuyển đổi trước đó khỏi ADC, sau đó đợi ít nhất 21 μs, rồi đọc kết quả của chuyển đổi hiện tại.

Điện áp cung cấp của động cơ điện M1 và M2 được cung cấp thông qua các phím được tạo trên các bóng bán dẫn VT1 và VT2. Khi điện áp mức cao xuất hiện ở đầu ra của vi điều khiển PA2 và TIME, các bóng bán dẫn VT1 và VT2 mở ra và động cơ điện bắt đầu quay các đường ray. Trong phương án này, sản phẩm có thể di chuyển về phía trước và rẽ bằng cách hãm một trong các đường ray. Nếu cần đảm bảo đảo ngược hoặc quay bằng cách quay ngược đường ray, thì cần có tám bóng bán dẫn và một chip chuyển mã bổ sung từ ba đường (trong trường hợp này, cổng PA4 cũng được sử dụng) đến tám phím. Một công tắc như vậy đã được tác giả lắp ráp và thử nghiệm, nhưng trên thực tế, hóa ra người ta có thể làm mà không cần số lùi và thiết bị điều khiển động cơ được đơn giản hóa rất nhiều.

Các bộ phận còn lại của thiết bị được thiết kế để phát ra âm thanh của sản phẩm và việc loại bỏ chúng sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của bộ phận điều khiển. Vi mạch DA3 và DA5 của sê-ri ISD1400 [4-6] khác với sê-ri ISD7 được mô tả trong [4004] bởi thời gian ghi ngắn hơn (20 giây) và giao diện đơn giản hơn không yêu cầu điều khiển bộ vi xử lý. Việc bao gồm các chip DA3 và DA5 tương ứng với điều được mô tả trong tài liệu về việc sử dụng chúng. Khi thiết lập, tất cả các tin nhắn thoại ngắn được ghi vào tin nhắn thoại đầu tiên và một tin nhắn thoại dài được ghi vào tin nhắn thứ hai.

Thanh ghi dịch chuyển DD2 phục vụ để tích lũy trong đó một địa chỉ tám bit mà từ đó quá trình ghi cụm từ mong muốn bắt đầu. Trước khi bắt đầu tìm kiếm nguồn sáng thông qua đầu ra PB2, bộ vi điều khiển sẽ gửi tín hiệu đến DA5 để bắt đầu phát và nó sẽ phát một thông báo dài. Trong quá trình chỉ và tiếp cận mục tiêu, bộ vi điều khiển xuất thông qua DD2 đến đầu vào địa chỉ của DA3 địa chỉ của phần đầu của cụm từ mong muốn, sau đó tín hiệu bắt đầu phát cụm từ được gửi qua đầu ra RVR. Tin nhắn được khuếch đại bởi bộ khuếch đại công suất dựa trên chip DA1. Âm lượng được điều chỉnh bằng điện trở cắt R1. Sau khi hoàn thành số bước chỉ định và tiếp cận nguồn sáng, mô hình dừng lại.

Các chân PAO và PB4 (điểm A và B) được dành riêng để kết nối hai nút với các tiếp điểm tạo (chân thứ hai của các nút được kết nối với dây chung của thiết bị). Bên trong bộ vi điều khiển, các điện trở kết nối với bus nguồn +5 V được kết nối theo chương trình với các chân này. Khi các tiếp điểm của nút đóng, điện áp ở chân tương ứng giảm xuống 0. Nếu bạn lập trình chế độ ngắt để giảm điện áp ở các đầu vào này và thêm quy trình xử lý ngắt, bạn có thể "dạy" máy phản ứng với chướng ngại vật.

Các mã của chương trình phải được nhập vào bộ nhớ của vi điều khiển được đưa ra trong Bảng. 1.

(bấm vào để phóng to)

Thiết bị được cấp nguồn 5 V qua dây dẫn, tiêu thụ dòng điện khoảng 0,5 A khi di chuyển về phía trước (cả hai động cơ đều chạy) (tùy thuộc vào động cơ được sử dụng). Cần lưu ý rằng tại thời điểm khởi động, dòng điện tiêu thụ lớn hơn nhiều. Tác giả đã nhận được ít nhất hơn 1,2 A trên mỗi động cơ và có sự can thiệp vào mạch nguồn khiến vi điều khiển khởi động lại. Nó đã được loại bỏ bằng cách kết nối các điện trở R2 và R3 nối tiếp với động cơ.

Hầu hết các bộ phận của thiết bị được gắn trên một breadboard 125x65 mm (Hình 3).

Bộ vi điều khiển điều khiển rover

Đối với vi mạch DA3 và DA5, ổ cắm 28 ổ cắm được cài đặt trên đó và đối với ổ cắm DD1 - 18 ổ cắm. Tất cả các điện trở - tụ oxit MSC - K50-35 hoặc sản xuất nước ngoài tương tự, phần còn lại - KM. Bạn có thể lấy hầu hết mọi photodiode VD2. Ba đi-ốt quang thuộc các loại khác nhau đã được thử nghiệm và thu được kết quả tốt với tất cả chúng. Điện trở của điện trở R12 trong trường hợp này thay đổi từ 47 thành 820 kOhm. Nếu sử dụng đèn sợi đốt làm nguồn sáng, nên sử dụng điốt quang hồng ngoại, trong trường hợp đó ánh sáng mặt trời sẽ ít bị ảnh hưởng hơn. Thay vì diode zener tích hợp LM385Z-2,5 (DA6), có thể sử dụng KS133A bằng cách giảm điện trở của điện trở R34 xuống 330 ohms. Việc thay thế các bóng bán dẫn KT863A (VT1, VT2) là điều không mong muốn (chúng được chọn theo hai tham số: hệ số truyền dòng cơ sở cao và điện áp bão hòa bộ phát-thu thấp).

Tại thời điểm ghi âm tin nhắn thoại, bộ vi điều khiển DD1 được gỡ bỏ khỏi bảng điều khiển, chip DA3 được lắp vào vị trí của DA5, các cụm từ cần thiết được ghi vào đó, sau đó nó được đưa trở lại vị trí của nó và DA5 được ghi lại cho riêng nó và một tin nhắn dài được ghi lại. Sau khi hoàn thành tất cả các hoạt động, bộ vi điều khiển cũng được cài đặt tại chỗ.

Thông báo tới con chip được cài đặt thay cho DA5 được ghi lại như sau. Trước lần ghi đầu tiên, sử dụng công tắc SA1, địa chỉ 7h được đặt ở đầu vào AO-A00 (tất cả các tiếp điểm SA1 đều ở vị trí đóng). Đây sẽ là địa chỉ bắt đầu của đoạn âm thanh đầu tiên trong bộ nhớ của chip. Sau đó nhấn và giữ nút SB2 ("REC") trong toàn bộ thời gian ghi cụm từ mong muốn. Sau khi nhả nút, quá trình ghi sẽ dừng lại và mã của phần cuối của đoạn âm thanh sẽ tự động được ghi vào bộ nhớ của vi mạch ở phần cuối của đoạn âm thanh.

Thật không may, không thể xác định địa chỉ chính xác của kết thúc. Do đó, với sự trợ giúp của SA1, một địa chỉ được đặt xấp xỉ tương ứng với phần cuối của đoạn có "sự thiếu hụt". Điều này có thể được thực hiện dựa trên thời gian cần thiết để ghi lại một đoạn và bảng tương ứng của địa chỉ và thời gian ghi (ở dạng viết tắt - xem Bảng 2).

(bấm vào để phóng to)

Đối với ISD1420, việc thay đổi địa chỉ thành 01h tương ứng với khoảng thời gian là 0,125 giây. Các tin nhắn ngắn như "Đã tìm thấy mục tiêu" kéo dài khoảng 1,5 giây. Sau khi đặt địa chỉ, nhấn nhanh nút phát lại SB1 ("PLAT"). Nếu địa chỉ đã nhập nhỏ hơn địa chỉ của phần cuối của đoạn, thì một đoạn từ phần cuối của đoạn sẽ được nghe và đèn LED HL2 sẽ nhấp nháy nhanh ở phần cuối. Nếu địa chỉ lớn hơn, thì sẽ có khoảng lặng trong một thời gian tương đối dài và sau đó đèn LED HL2 sẽ nhấp nháy, điều đó có nghĩa là phần phát lại đã đến hết bộ nhớ của chip. Theo cách này, địa chỉ của phần cuối của thông báo được xác định. Địa chỉ sau phần cuối của tin nhắn trước sẽ trở thành địa chỉ của phần đầu của tin nhắn tiếp theo, cần được ghi lại cẩn thận, vì chúng sẽ cần được nhập vào chương trình thay vì những địa chỉ mà tác giả có được và tương ứng với thời lượng của các cụm từ mà anh ta đã thốt ra.

Nếu âm lượng của tin nhắn thoại không đủ, bạn có thể tăng điện trở của điện trở R1 hoặc sử dụng bộ khuếch đại khác có đầu vào vi sai. Điện dung của tụ điện C6 có thể giảm xuống 0,1 uF, điều này sẽ tăng tốc độ khởi động của vi điều khiển. Trong mô-đun điều khiển động cơ, có thể cần phải giảm điện trở của điện trở R4 và R5 xuống 270 ohms.

Tệp dự án

Văn chương

KR1878BE1 - Bộ vi điều khiển 8-bit RISC. - OJSC Angstrem.
(mô tả về KR1878BE1, chương trình phiên dịch, lập trình viên, v.v.).
Bogomolov D. Máy đo tần số trên vi điều khiển. - Đài phát thanh, 2000, số 10, tr. 4 - 6.
.
- mô tả vi mạch của dòng ISD1420 (tệp 1400_1.pdf- 1400_3.pdf).
- mô tả các khía cạnh khác nhau của việc sử dụng các vi mạch thuộc sê-ri ISD1420 và các loại tương tự (tệp apin10.pdf - ví dụ về các mạch, apin03.pdf - bảng tương ứng thời gian và địa chỉ, apin04.pdf - các câu hỏi thường gặp, apin05.pdf - về cách thức hoạt động của vi mạch, apin06.pdf - về việc sử dụng vi mạch và cộng tác với LM386, apin07.pdf - về cách định địa chỉ).
Shitikov A. ISD4004-16M - hệ thống ghi/tái tạo giọng nói đơn chip. - Đài. 2002, số 2, tr. 19 - 21; Số 3, tr. 15, 16.

Tác giả: N.Ostroukhov, Surgut, vùng Tyumen

Xem các bài viết khác razdela Bộ vi điều khiển.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Máy tỉa hoa trong vườn 02.05.2024

Trong nền nông nghiệp hiện đại, tiến bộ công nghệ đang phát triển nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình chăm sóc cây trồng. Máy tỉa thưa hoa Florix cải tiến đã được giới thiệu tại Ý, được thiết kế để tối ưu hóa giai đoạn thu hoạch. Công cụ này được trang bị cánh tay di động, cho phép nó dễ dàng thích ứng với nhu cầu của khu vườn. Người vận hành có thể điều chỉnh tốc độ của các dây mỏng bằng cách điều khiển chúng từ cabin máy kéo bằng cần điều khiển. Cách tiếp cận này làm tăng đáng kể hiệu quả của quá trình tỉa thưa hoa, mang lại khả năng điều chỉnh riêng cho từng điều kiện cụ thể của khu vườn, cũng như sự đa dạng và loại trái cây được trồng trong đó. Sau hai năm thử nghiệm máy Florix trên nhiều loại trái cây khác nhau, kết quả rất đáng khích lệ. Những nông dân như Filiberto Montanari, người đã sử dụng máy Florix trong vài năm, đã báo cáo rằng thời gian và công sức cần thiết để tỉa hoa đã giảm đáng kể. ... >>

Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến 02.05.2024

Kính hiển vi đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu khoa học, cho phép các nhà khoa học đi sâu vào các cấu trúc và quá trình mà mắt thường không nhìn thấy được. Tuy nhiên, các phương pháp kính hiển vi khác nhau đều có những hạn chế, trong đó có hạn chế về độ phân giải khi sử dụng dải hồng ngoại. Nhưng những thành tựu mới nhất của các nhà nghiên cứu Nhật Bản tại Đại học Tokyo đã mở ra những triển vọng mới cho việc nghiên cứu thế giới vi mô. Các nhà khoa học từ Đại học Tokyo vừa công bố một loại kính hiển vi mới sẽ cách mạng hóa khả năng của kính hiển vi hồng ngoại. Thiết bị tiên tiến này cho phép bạn nhìn thấy cấu trúc bên trong của vi khuẩn sống với độ rõ nét đáng kinh ngạc ở quy mô nanomet. Thông thường, kính hiển vi hồng ngoại trung bị hạn chế bởi độ phân giải thấp, nhưng sự phát triển mới nhất của các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã khắc phục được những hạn chế này. Theo các nhà khoa học, kính hiển vi được phát triển cho phép tạo ra hình ảnh có độ phân giải lên tới 120 nanomet, cao gấp 30 lần độ phân giải của kính hiển vi truyền thống. ... >>

Bẫy không khí cho côn trùng 01.05.2024

Nông nghiệp là một trong những lĩnh vực quan trọng của nền kinh tế và kiểm soát dịch hại là một phần không thể thiếu trong quá trình này. Một nhóm các nhà khoa học từ Viện nghiên cứu khoai tây trung tâm-Hội đồng nghiên cứu nông nghiệp Ấn Độ (ICAR-CPRI), Shimla, đã đưa ra một giải pháp sáng tạo cho vấn đề này - bẫy không khí côn trùng chạy bằng năng lượng gió. Thiết bị này giải quyết những thiếu sót của các phương pháp kiểm soát sinh vật gây hại truyền thống bằng cách cung cấp dữ liệu về số lượng côn trùng theo thời gian thực. Bẫy được cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng năng lượng gió, khiến nó trở thành một giải pháp thân thiện với môi trường và không cần điện. Thiết kế độc đáo của nó cho phép giám sát cả côn trùng có hại và có ích, cung cấp cái nhìn tổng quan đầy đủ về quần thể ở bất kỳ khu vực nông nghiệp nào. Kapil cho biết: “Bằng cách đánh giá các loài gây hại mục tiêu vào đúng thời điểm, chúng tôi có thể thực hiện các biện pháp cần thiết để kiểm soát cả sâu bệnh và dịch bệnh”. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Trí thông minh quan trọng hơn thị giác 16.11.2012

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Virginia phát hiện ra rằng khả năng xử lý hình ảnh của bộ não thậm chí còn quan trọng hơn khả năng nhìn của mắt. Nói cách khác, mắt có thể thu thập ít thông tin hơn so với bộ não sau đó trình bày. Bí mật của "điều kỳ diệu" này nằm ở việc xử lý bức tranh, bộ não có khả năng hoàn thiện những yếu tố còn thiếu.

Các nghiên cứu được thực hiện trên ấu trùng ruồi giấm, chúng có mắt chỉ có 24 tế bào cảm thụ ánh sáng (mắt người chứa hơn 125 triệu tế bào cảm thụ ánh sáng). Đáng ngạc nhiên, mặc dù có cơ quan thị giác cực kỳ nguyên thủy, ấu trùng ruồi có thể tự tin di chuyển trong không gian và nhận ra những hình ảnh mà theo lý thuyết, nó sẽ gây khó khăn cho chúng. Đặc biệt, ấu trùng đã phát hiện thành công đối tác của chúng gắn vào đáy đĩa Petri. Những nỗ lực tự giải thoát của ấu trùng này đã thu hút các ấu trùng khác, điều này đã khơi dậy sự quan tâm của các nhà khoa học.

Sau một số thí nghiệm tiếp theo, các nhà khoa học nhận thấy rằng ấu trùng gần như mù gật đầu từ bên này sang bên kia, "quét" không gian. Chỉ từ một vài chục điểm ảnh được "chụp toàn cảnh" như vậy, não của ấu trùng đã có thể tạo ra một hình ảnh dễ nhận biết. Tương tự, một nhà thiên văn học, với một kính thiên văn nhỏ và nhiều quan sát, có thể phân tích một hình ảnh mờ và tiết lộ nhiều điều về một hành tinh xa xôi.

Các nhà khoa học lưu ý rằng những người bị mất thị lực nghiêm trọng cũng có xu hướng sử dụng những cái lắc đầu "quét" như một phương tiện hình ảnh. Ngoài ra, những người khiếm thị đã được cấy ghép võng mạc thử nghiệm với một số lượng điểm ảnh nhỏ cũng thường sử dụng lắc đầu để thu thập lượng ánh sáng tối đa. Điều này giúp não hình thành các hình ảnh tinh thần dễ nhận biết với lượng thông tin đầu vào tối thiểu.

Tin tức thú vị khác:

▪ Đánh thức các enzym không hoạt động để quang hợp nhân tạo

▪ Hệ thống định vị và dẫn đường toàn cầu GNSS

▪ Túi sinh thái bảo quản dưa hấu dài ngày

▪ Hệ thống WiFi Mesh Bộ định tuyến Xiaomi Mesh

▪ tiểu hành tinh muối nhà bếp

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Thiết bị điện gia dụng. Lựa chọn các bài viết

▪ bài viết Quan sát hố nhỏ trong nhà để xe. Lời khuyên cho chủ nhà

▪ bài viết Nghĩa trang kem ở đâu? đáp án chi tiết

▪ Bài viết của Luff. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng