Разработанное устройство представляет собой электронную игрушку, управляемую световыми импульсами на расстоянии, а в частности — при помощи лазерной указки. В качестве световых датчиков в устройстве используются четыре фоторезистора. Робот выполняет команды: Вперед, Вправо, Влево, Стоп. Управление роботом осуществляется подачей световых импульсов на датчики (фоторезисторы). Каждый датчик отвечает за определенную команду. Датчик расположенный «на носу» корпуса робота отвечает за команду Вперед, левый фоторезистор — поворот Влево, правый фоторезистор — поворот Вправо, фоторезистор который находится сзади — команда Стоп. Обработку сигналов, принятых с фоторезисторов выполняет программа инициализации микроконтроллера. В представленной схеме устройства используется микроконтроллер PIC16F872. Питание устройства производится от трех пальчиковых батареек номиналом 1,5 В. Схема разработанного устройства представлена на рисунке 1. На рисунке 2 показан внешний вид устройства без корпуса. Разводка печатной платы двухслойная (рис. 3). Устройство было смоделировано в программе Crocodile Technology. Данная программа имеет свой PCB-редактор (рис. 4 — Разводка печатной платы устройства в PCB-редакторе программы Crocodile Technology). Рисунок 5 демонстрирует алгоритм работы программы инициализации микроконтроллера.
Рис. 1. Схема разработанного устройства.
Рис. 2. Внешний вид устройства без корпуса.
Рис. 3. Разводка печатной платы.
Рис. 4. Разводка печатной платы в PCB-редакторе программы Crocodile Technology.
Рис. 5. Алгоритм работы программы инициализации микроконтроллера.
Программа опрашивает порты микроконтроллера. Если на каком-то из портов появляется логическая единица (срабатывает фотодатчик) — на выходы микроконтроллера подается одна из комбинаций: 11, 01, 10, 00, что приводит в движение (или наоборот – останавливает) соответствующий мотор, а значит и колесо робота.
Таблица 1. Таблица логических сигналов управления устройством.
| Вход МК | Выход МК | Команда |
| 1000 | 11 | Вперед |
| 0100 | 01 | Вправо |
| 0010 | 10 | Влево |
| 0001 | 00 | Стоп |
Схема и смоделированное устройство в программе Crocodile Technology находится в прикрепленном файле Sxema_robot.cxt. Причина, по которой нельзя в данной схеме использовать шифратор. Комбинация логических сигналов сохраняется на выходах микроконтроллера до тех пор, пока на его входе не появится новая команда (новая логическая единица — импульс света). То есть программа микроконтроллера не реагирует на комбинацию 0000 на входе. При использовании шифратора при исчезновении импульса света устройство остановится. Таким образом, для того, что бы робот был в движении — необходимо было бы постоянно удерживать световой луч на датчике, что, по моему мнению, неудобно при управлении устройством. В нашем случае для того, что бы привести в движение устройство достаточно кратковременного импульса света.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DD1 | Микросхема | К561ПУ4 | 1 | |||
| DD2 | МК PIC 8-бит | PIC16F872 | 1 | |||
| С1, С2 | Конденсатор | 22 пФ | 2 | |||
| R1-R4 | Фоторезистор | 1 МОм | 4 | |||
| R5-R8 | Резистор | 600 кОм | 4 | |||
| R9 | Резистор | 1 Ом | 1 | |||
| R10, R11 | Резистор | 2.4 кОм | 2 | |||
| ZQ1 | Кварцевый резонатор | 4 МГц | 1 | |||
| Электродвигатель | 2 | |||||
| SA1 | Выключатель | 1 | ||||
| Батарея питания | 1.5 В | 3 | ||||