Miesięczne archiwum: Maj 2014

Robot – część 3 – budowa robota na płytce uniwersalnej

W części 2 budowaliśmy robota na płytce stykowej, teraz przeniesiemy nasz układ na płytkę uniwersalną. Będzie to wymagało umiejętności lutowania na poziomie podstawowym, więc jeśli to Twoja pierwsza przygoda z lutownicą, proponuję poćwiczyć lutowanie i rozlutowywanie elementów na płytce testowej (dostępnej chociażby z tym zestawem do lutowania).

Na początek, aby uniknąć późniejszych niedomówień ustalmy, że płytkę uniwersalną 3 x 7cm będziemy określać skrótowo mianem 3×7, a płytkę uniwersalną 2 x 8cm będzie analogicznie płytką 2×8. Każda z tych płytek posiada dwie strony, które umownie nazwijmy górną i dolną – jest to o tyle ważne, że każda ze stron ma odrębną numerację pól!

Ryc

Ryc. 1 Zdjęcie płytki o wymiarach 3x7cm (płytki 3×7): a) strona górna; b) strona dolna.

Ryc

Ryc. 2 Zdjęcie płytki o wymiarach 2x8cm (płytki 2×8): a) strona górna; b) strona dolna.

1) Zaczniemy od wykonania obejm na silniki, dzięki którym będą one lepiej trzymać się płytki. W zestawie otrzymaliście dwie cienkie blaszki.

Ryc

Ryc. 3 Blaszki dołączone do zestawu części do budowy robota.

Blaszkę należy przyłożyć do silnika i mocno dogiąć palcami, tak aby blaszka go objęła. Końcówki blaszki należy odgiąć w bok (tak jak widać to na zdjęciach poniżej) pomagając sobie, np. kombinerkami. Nadmiar blaszki należy obciąż nożyczkami.

Ryc

Ryc. 4 Obejma silnika.

Takie obejmy należy wykonać dla obu silników.

Ryc

Ryc. 5 Obejmy na obu silnikach.

Przyłóż teraz silniczki wraz z obejmami do górnej strony płytki 3×7, zaczynając od końca – tu ostatecznie je przymocujemy. U mnie zajęły one przestrzeń od linii X do linii P – w tym obszarze nie możemy przylutowywać innych podzespołów.

2) Zaczniemy od przylutowania tranzystorów. Włóż je przez otwory w górnej stronie płytki 3X7, tak jak to jest pokazane na poniższym zdjęciu.

  • kolektor, bazę i emiter tranzystora T1 umieść kolejno w punktach lutowniczych: I9, I8, I7;
  • kolektor, bazę i emiter tranzystora T2 umieść kolejno w punktach lutowniczych: L9, L8, L7;
  • kolektor, bazę i emiter tranzystora T3 umieść kolejno w punktach lutowniczych: I4, I3, I2;
  • kolektor, bazę i emiter tranzystora T4 umieść kolejno w punktach lutowniczych: L4, L3, L2.
Ryc

Ryc. 6 Góra płytki 3×7 z włożonym tranzystorami T1, T2, T3 i T4.

Ryc. Wystające od spodu płytki 3x7 nóżki tranzystorów: T1, T2, T3 i T4.

Ryc. 7 Wystające od spodu płytki 3×7 nóżki tranzystorów: T1, T2, T3 i T4.

Nóżki tranzystorów przylutowujemy tylko do spodniej strony płytki uniwersalnej, a następnie odcinamy wystające ponad lut końcówki nóżek. Uwaga! Nie wyrzucamy odciętych fragmentów nóżek! Przydadzą się one do zrobienia zworek. Jeśli zabraknie Wam odciętych nóżek, w zestawie do budowy robota dołączono przewód – skrętkę, zdejmując izolację z poszczególnych przewodów otrzymacie drut z którego również możecie zrobić zworki.

Ryc

Ryc. 8 Spód płytki 3×7 z przylutowanymi nóżkami tranzystorów.

Ryc

Ryc. 9 Spód płytki 3×7 z przylutowanymi i obciętymi nóżkami tranzystorów.

Połączymy teraz ze sobą emitery tranzystorów T1 i T2 oraz T3 i T4. W tym celu przylutujemy odcięte nóżki tranzystorów. Podczas lutowania najwygodniej będzie przytrzymać nóżkę pęsetą w odpowiednim miejscu, dzięki temu zmniejszymy ryzyko poparzenia grotem lutownicy. W ten sposób od spodu płytki 3×7 łączymy punkty:

  • P7 i M7
  • P2 i M2
Ryc

Ryc. 10 Spód płytki 3×7 z połączonymi punktami lutowniczymi: P7, O7, N7 i M7 oraz P2, O2, N2 i M2.

3) Od górnej strony płytki 3×7 włóż rezystory 100kΩ:

  • rezystor R2 w punkty lutownicze: G10 i G8
  • rezystor R7 w punkty lutownicze: F10 i F3
Ryc

Ryc. 11 Góra płytki 3×7 do której włożono dwa rezystory 100k.

Ryc

Ryc. 12 Spód płytki 3×7 z wystającymi nóżkami rezystorów 100k.

Następnie przylutuj ich nóżki po spodniej stronie płytki 3×7:

  • nóżkę wystającą z otworu R8 zegnij tak, aby przechodziła nad punktem Q8 i ostatecznie była przylutowana do punktu P8 (czyli do bazy tranzystora T1), a następnie odetnij pozostałą część nóżki ;
  • nóżkę wystającą z otworu S3 zegnij taj, aby przechodziłą nad punktami R3 i Q3, by ostatecznie była przylutowana do punktu P3 (czyli do bazy tranzystora T3), a następnie odetnij pozostałą część nóżki ;
  • nóżki wystające z otworów S10 i R10 zegnij tak, aby przechodziły nad punktami Q10, P10, O10…, ale na razie pozostaw je nie przylutowane.
Ryc

Ryc. 13 Spód płytki 3×7 z przylutowanymi nóżkami rezystorów 100k.

4) Teraz od górnej strony płytki 3×7 włóż rezystory 10kΩ:

  • rezystor R5 w punkty lutownicze J10 i J9;
  • rezystor R10 w punkty lutownicze J5 i J4.
Ryc

Ryc. 14 Góra płytki 3×7 do której włożono dwa rezystory 10k.

Ryc

Ryc. 15 Spód płytki 3×7 z wystającymi nóżkami rezystorów 10k.

następnie przylutuj ich nóżki po spodniej stronie płytki 3×7:

  • nóżkę wystającą z otworu O9 delikatnie zegnij i przylutuj do punktu P9 (czyli do kolektora tranzystora T1), a następnie odetnij pozostałą część nóżki;
  • nóżkę wystającą z otworu O10 delikatnie zegnij, tak aby przechodziła kolejno nad punktami N10, M10…, w tej chwili możesz już polutować punkty S10 i R10
  • nóżkę wystającą z otworu O5 zegnij tak, aby przechodziła kolejno nad punktami N5, M5… i przylutuj tylko do otworuO5, pozostałą część nóżki pozostaw zgiętą, ale nie przylutowaną;
  • nóżkę wystająca z otworu O4 delikatnie zegnij i przylutuj do punktu P4 (czyli do kolektora tranzystora T3), a następnie odetnij pozostałą część nóżki;

5) Od górnej strony płytki 3×7 włóż szybkie diody:

  • diodę D5 w punkty lutownicze M10 i M9 (czarny pasek na obudowie diody ma się znajdować bliżej punktu M10);
  • diodę D7 w punkty lutownicze M5 i M4 (czarny pasek na obudowie diody ma się znajdować bliżej punktu M5).
Ryc

Ryc. 16 Góra płytki 3×7 do której włożono dwie diody szybkie.

Ryc

Ryc. 17 Spód płytki 3×7 z wystającymi nóżkami diod szybkich.

następnie przylutuj ich nóżki po spodniej stronie płytki 3×7:

  • nóżkę wystającą z otworu L10 przylutuj wraz z innymi nóżkami wystającymi w rzędzie 10, tak aby punkty S10, R10, Q10, P10, O10, N10, M10 i L10 były razem polutowane;
  • nóżkę wystającą z otworu L9 zegnij delikatnie w stronę punktu M9 (czyli w stronę kolektora tranzystora T2) i przylutuj, a następnie obetnij pozostałą część nóżki;
  • nóżkę wystającą z otworu L5 zegnij w kierunku punktów M5 i N5, a następnie przylutuj tak, aby punkty L5, M5, N5 i O5 były razem polutowane;
  • nóżkę wystającą z otworu L4 zegnij delikatnie w stronę punktu M4 (czyli w stronę kolektora tranzystora T4) i przylutuj, a następnie obetnij pozostałą część nóżki;
  • przy użyciu którejś z obciętych do tej pory nóżek rezystora połącz punkty: M8, N8, O8, O9 i P9;
  • przy użyciu którejś z obciętych do tej pory nóżek rezystora połącz punkty M3, N3, O3, O4 i P4.

Po wykonaniu tych wszystkich kroków Twoja płytka 3×7 powinna od spodu wyglądać w ten sposób:

Ryc

Ryc. 18 Spód płytki 3×7 po przylutowaniu tranzystorów, rezystorów 100k i 10k, diod szybkich, oraz ścieżek łączących niektóre punkty lutownicze.

6) Następnym krokiem będzie połączenie jednej z nóżek rezystora 100kΩ R7 z nóżką rezystora 10kΩ R10. W tym celu będziemy potrzebować zworkę, która połączy od spodu płytki 3×7 punkty lutownicze S10, S9, S8, S7, S6, S5, R5, Q5, P5 i O5 – dokładnie tak jak na poniższym zdjęciu.

Ryc

Ryc. 19 Spód płytki 3×7 ze zworką łącząca punkty S10, S9, S8, S7, S6, S5, R5, Q5, P5 i O5.

Ryc

Ryc. 20 Spód płytki 3×7 z przylutowaną zworką łączącą punkty S10, S9, S8, S7, S6, S5, R5, Q5, P5 i O5.

7) Teraz przygotuj kolejną zworkę, która tym razem będzie polutowana u góry płytki 3×7. Jej zadaniem będzie połączenie emiterów tranzystorów T2 i T4. Kształt tej zworki ma przypominać zszywkę, będzie ona przylutowana do punktów K2, K7 i ma przechodzić nad punktami K3, K4, K5, K6. Uwaga! Podczas lutowania należy zachować szczególną ostrożność, aby nie uszkodzić wlutowanych wcześniej tranzystorów.

Ryc

Ryc. 21 Zworka łącząca emitery tranzystorów T2 i T4.

Ryc

Ryc. 22 Góra płytki 3×7 z przylutowaną zworką łączącą emitery tranzystorów T2 i T4.

8) Czas zająć się mocowaniem silników. Przyłóż wcześniej przygotowaną obejmę silnika do góry płytki 3×7. Ma ona być na niej ułożona w ten sposób, aby jej krótki „nóżki” kończyły się zaraz przed punktami lutowniczymi: X10, X9, X8 oraz Q10, Q9, Q8 – dokładnie tak jak na poniższym zdjęciu.

Ryc

Ryc. 23 Dopasowywanie obejmy do górnej części płytki 3×7.

Teraz przylutuj punkty lutownicze X10, X9, X8 do „nóżki” obejmy silnika.

Ryc

Ryc. 24 Obejma silnika M1 przylutowana z jednej strony do punktów X8, X9, X10 po górnej stronie płytki 3×7.

Zanim przylutujemy drugą „nóżkę” do obejmy należy włożyć silnik. Należy to zrobić uważając, aby plusowe i minusowe wyprowadzenia silnika były w odpowiednich miejscach: plus bliżej tranzystorów, minus bliżej końca płytki.

Ryc

Ryc. 25 Silnik M1 włożony w obejmę; na zdjęciu oznaczono plusowe i minusowe wyprowadzenia z silnika.

Teraz przyda się pomoc drugiej osoby, która czymś (np. niewielkim śrubokrętem – nie palcem!) dociśnie „nóżkę” obejmy do punktów lutowniczych Q10, Q9, Q8. Nie trzeba dociskać jej tak aby nóżka koniecznie dotykała płytki 3×7, bo cyna i tak połączy punkty lutownicze z obejmą. Z drugiej strony należy pamiętać że im mocniej dociśniemy obejmę do płytki tym mocniej i stabilniej silnik będzie się trzymał płytki. Dodatkowo silnik ma być przymocowany tak, aby jego oś była prostopadła do płytki. Uważajcie, aby nie poparzyć grotem lutownicy siebie, ani pomocnika!

Jeśli nie masz nikogo do pomocy, nie przejmuj się – sam też dasz radę – w jedną rękę złap cynę i śrubokręt dociskając obejmę, a drugą ręką lutownicę.

Ryc

Ryc. 26 a) obejma silnika M1 jest dociskana śrubokrętem do punktów lutowniczych górnej części płytki 3×7; b) obejma silnika M1 została przylutowana do punktów lutowniczych: Q8, Q9, Q10 górnej strony płytki 3×7.

Zauważcie, że u mnie obejmy nie udało się docisnąć na tyle mocno, by dotykała ona powierzchni płytki, ale cyna wypełniła tą przestrzeń, a silnik dobrze się trzyma.

W ten sposób przymocowaliśmy silnik M1.

Plusik przy jednym z wyprowadzeń silnika wcale nie oznacza, że do tego wyprowadzenia należy podłączyć plus zasilania. Silnik można podłączyć dowolnie, po prostu będzie on się obracał w jedną bądź w drugą stronę. W tym momencie jest to o tyle ważne, że źle podłączony silniczek, spowoduje że robot nie będzie jeździł prawidłowo (będzie poruszał się w tył lub w kółko). Aby nasz robot jeździł poprawnie do wyprowadzenia silnika oznaczonego plusikiem podłączymy masę, czyli minus. Co więcej, wykorzystamy fakt, że nasza obejma jest metalowa i została ona przylutowana do punktów lutowniczych Q10, Q9, Q8 – przylutujemy krótką zworkę z jednej strony do wyprowadzenia silnika oznaczonego plusikiem (u nas to będzie wyprowadzenie minusowe), a z drugiej strony do obejmy silnika.

Ryc

Ryc. 27 Zworka, która będzie przylutowana do minusowego wyprowadzenia silnika.

Ryc

Ryc. 28 Krótka zworka przylutowana do minusowego wyprowadzenia silnika M1 (oznaczonego plusikiem).

Analogicznie obejmę silnika M2 przylutujemy do punktów lutowniczych: X1, X2, X3 oraz Q1, Q2, Q3. Tym razem wyprowadzenie silnika oznaczone plusikiem ma być bliżej końca płytki 3×7, a to bez oznaczenia bliżej tranzystorów.

Uwaga! Podczas przylutowywania drugiej obejmy z silnikiem należy zwrócić szczególną uwagę, aby oś silnika była prostopadła do płytki!

Ryc

Ryc. 29 Dopasowywanie obejmy silnika do górnej strony płytki 3×7.

Ryc

Ryc. 30 Dopasowywanie obejmy silnika M2 do górnej strony płytki 3×7.

Ryc

Ryc. 31 Obejma silnika M2 została z jednej strony przylutowana do punktów lutowniczych X1, X2, X3 znajdujących się po górnej stronie płytki 3×7.

Ryc

Ryc. 32 Silnik M2 włożony w swoją obejmę. Na zdjęciu oznaczono plusowe i minusowe wyprowadzenie silnika.

Ryc

Ryc. 33 Obejma silnika M2 została przylutowana do punktów lutowniczych Q1, Q2, Q3 znajdujących się po górnej stronie płytki 3×7.

Ryc

Ryc. 34 Widok na silnik M2, którego oś jest prostopadła do powierzchni płytki.

Od nieoznaczonego wyprowadzenia silnika (bez plusika) przylutowujemy krótką zworkę, której końcówkę przylutowujemy do obejmy silnika.

Ryc

Ryc. 35 Krótka zworka poprowadzona od minusowego wyprowadzenia silnika (bez plusika) do obejmy.

9) Skoro minusowe wyprowadzenia silników są przylutowane do ich obejm, a obejmy są przylutowane do punktów lutowniczych: Q1, Q2, Q3 (w przypadku silnika M2) oraz Q8, Q9, Q10 (w przypadku silnika M1) musimy teraz te punkty połączyć z kolektorami odpowiednich tranzystorów (T4 i T2).

Przygotuj sobie zworkę, która od spodu płytki 3×7 połączy punkty L4, K4, J4, I4, H4, H3 i H2, przylutuj ją do każdego z wymienionych punktów, a następnie uzupełnij cyną przestrzenie między punktami, tak aby powstała ścieżka:

Ryc

Ryc. 36 Zworka, która od spodu płytki 3×7 połączy punkty L4, K4, J4, I4, H4, H3 i H2.

Ryc

Ryc. 37 Zworka przylutowana do poszczególnych punktów: L4, K4, J4, I4, H4, H3 i H2.

Ryc

Ryc. 38 Przylutowana zworka łącząca punkty L4, K4, J4, I4, H4, H3 i H2.

W ten sam sposób połączymy minusowe wyprowadzenie silnika M1 z kolektorem tranzystora T2. Przygotuj zworkę, która połączy od spodu płytki 3×7 punkty lutownicze L9, K9, J9, I9, H9, a następnie przylutuj ją.

Ryc

Ryc. 39 Zworka, która od spodu płytki 3×7 połączy punkty L9, K9, J9, I9, H9.

Ryc

Ryc. 40 Przylutowana zworka łącząca punkty L9, K9, J9, I9, H9.

10) Teraz zajmiemy się plusowymi wyprowadzeniami silników (w obu silnikach znajdują się one bliżej końca płytki, niezależnie od oznaczeń na pokrywie silnika). W tym celu połącz krótką zworką u góry płytki 3×7:

  • punkt lutowniczy W7 z dodatnim wyprowadzeniem silnika M1;
  • punkt lutowniczy W4 z dodatnim wyprowadzeniem silnika M2.
Ryc

Ryc. 41 Krótka zworka łącząca punkt W7 u góry płytki 3×7 z plusowym wyprowadzeniem silnika M1 (bez plusika).

Ryc

Ryc. 42 Przylutowana zworka łącząca punkt W7 u góry płytki 3×7 z plusowym wyprowadzeniem silnika M1 (bez plusika).

Ryc

Ryc. 43 Krótka zworka łącząca punkt W4 u góry płytki 3×7 z plusowym wyprowadzeniem silnika M2 (oznaczone plusikiem).

Ryc

Ryc. 44 Przylutowana zworka łącząca punkt W4 u góry płytki 3×7 z plusowym wyprowadzeniem silnika M2 (oznaczone plusikiem).

Połączmy oba te plusowe wyprowadzenia od silników u spodu płytki 3×7 poprzez dodanie krótkiej zworki łączącej punkty B4, B5, B6, B7.

Ryc

Ryc. 45 Zworka łącząca punkty B4, B5, B6, B7 u spodu płytki 3×7.

Jeśli Wam też została nieobcięta końcówka zworki ciągnąca się u spodu płytki 3×7 od punktu L5 to nadszedł czas aby ją wykorzystać (jeśli nie to po prostu dodajcie dłuższą zworkę) – będzie ona łączyła plusowe wyprowadzenia silnika z plusem zasilania, czyli z koszykiem z czterema bateriami. Nasza zworka ciągnie się przez punkty: L5, K5, J5, I5, H5, G5, F5, E5, D5, C5, B5.

Ryc

Ryc. 46 Przylutowana zworka łącząca punkty L5, K5, J5, I5, H5, G5, F5, E5, D5, C5, B5 u spodu płytki 3×7.

Na chwilę zostawimy płytkę 3×7, a zajmiemy się dłuższą i węższą płytką 2×8.

11) Na spodzie płytki 2×8 umieść 4 fotorezystory:

  • nóżki fotorezystora R3 w punkty lutownicze: B3 i B4 (uwaga! chodzi o punkty znajdujące się maksymalnie z prawej strony spodu płytki 2×8);
  • nóżki fotorezystora R4 w punkty lutownicze V3 i V4;
  • nóżki fotorezystora R8 w punkty lutownicze A3 i A4 (uwaga! chodzi o punkty znajdujące się maksymalnie z lewej strony spodu płytki 2×8);
  • nóżki fotorezystora R9 w punkty lutownicze G3 i G4.
Ryc

Ryc. 47 Dolna strona płytki 2×7 z umieszczonymi w niej fotorezystorami.

Wystające nóżki fotorezystorów po górnej stronie płytki 2×8 należy przylutować i obciąć ich zbyt długie końcówki.

Ryc

Ryc. 48 Górna część płytki 2×8 z wystającymi nóżkami fotorezystorów.

Ryc

Ryc. 49 Górna strona płytki 2×8 z przylutowanymi nóżkami fotorezystorów.

Połączmy zworką po jednej z każdej pary nóżek fotorezystorów u góry płytki 2×8:

  • punkt lutowniczy A3 (znajdujący się maksymalnie po lewej stronie u góry płytki 2×8) z punktem G3;
  • punkt lutowniczy V3 z punktem B3 (znajdującym się maksymalnie po prawej stronie u góry płytki 2×8).
Ryc

Ryc. 50 Górna strona płytki 2×8 do której przylutowano zworki łączące punkty: A3, A2, A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1, G2, G3 oraz V3, V2, V1, W1, X1, X1, X1, A1, B1, B2, B3.

12) Pomiędzy fotorezystorami u dołu płytki 2×8 umieśćmy białe diody LED – nasze reflektory:

  • diodę D2 w punkty lutownicze:  nóżka dłuższa: Y4; nóżka krótsza Y3;
  • diodę D3 w punkty lutownicze: nóżka dłuższa: D3; nóżka krótsza D4.
Ryc

Ryc. 51 Spodnia strona płytki 2×8 z białymi diodami LED: D2 i D3.

Nóżki diod wystające po górnej stronie płytki 2×8 przylutuj i obetnij zbyt długie końcówki.

Ryc

Ryc. 52 Górna strona płytki 2×8 z przylutowanymi nóżkami białych diod LED

13) Nadszedł czas na połączenie obu płytek ze sobą za pomocą 4 takich zworek:

Ryc

Ryc. 53 Zworka która połączy płytki 3×7 i 2×8.

Góra płytki 2×7 będzie przymocowana u dołu płytki 3×7.

Zworki włóż u góry płytki 3×7 w punkty lutownicze:

  • A1, B1 – zworka 1;
  • A5, B5 – zworka 2;
  • A6, B6 – zworka 3;
  • A10, B10 – zworka4.
Ryc

Ryc. 54 Przednia strona płytki 3×7 z umieszczonymi w niej zworkami.

Górną stronę płytki 2×8 przyłóż od spodu płytki 3×7, tak aby:

  • zworka 1 przechodziła przez punkty lutownicze S5, S6 górnej strony płytki 2×8 i wychodziły przez punkty J5, J6 u dołu płytki 2×8;
  • zworka 2 przechodziła przez punkty lutownicze O5, O6 górnej strony płytki 2×8 i wychodziły przez punkty N5, N6 u dołu płytki 2×8;
  • zworka 3 przechodziła przez punkty lutownicze N5, N6 górnej strony płytki 2×8 i wychodziły przez punkty O5, O6 u dołu płytki 2×8;
  • zworka 4 przechodziła przez punkty lutownicze J5, J6 górnej strony płytki 2×8 i wychodziły przez punkty S5, S6 u dołu płytki 2×8.

Zworki przylutuj zarówno na spodzie płytki 2×8, jak i u góry płytki 3×7. Zbyt długie końcówki zworek, po ich przylutowaniu, należy obciąć.

Ryc

Ryc. 55 Połączenie płytek 3×7 i 2×8 przy użyciu zworek.

Ryc

Ryc. 56 Dolna strona płytki 2×8 z przylutowanymi zworkami.

Ryc

Ryc. 57 Górna strona płytki 3×7 z przylutowanymi zworkami.

14) Teraz wykonamy ścieżki łączące obie płytki. Na początek długą zworkę przylutuj tak, aby łączyła punkty: A6, B6, C6, D6, E6, F6, G6, H6, I6, J6 (czyli do zworki 1 łączącej obie płytki) u spodu płytki 2×8.

Ryc

Ryc. 58 Zworka umieszczona po spodniej stronie płytki 2×8, która połączy punkty A6, B6, C6, D6, E6, F6, G6, H6, I6, J6.

Część cyny której użyliście podczas lutowania będzie widoczna u góry płytki 2×8. Króciutką zworką u góry płytki 2×8 połącz punkty B6, B5 i B4 w ten sposób połączymy polutowaną przed chwilą długą zworkę z nóżką fotorezystora R3.

Ryc

Ryc. 59 Cyna użyta do przylutowania zworki po spodniej stronie płytki 2×8 (punkty A6, B6, C6, D6, E6, F6, G6, H6, I6, J6) jest widoczna po górnej stronie płytki 2×8 (punkty B6, A6, X6, X6, X6, W6, V6, U6).

Ryc

Ryc. 60 Przylutowana zworka, która po górnej stronie płytki 2×8 połączyła punkty B6, B5, B4.

Identyczną „operację” wykonamy po prawej stronie płytki 2×8. Długą zworkę przylutuj u spodu płytki 2×8 do kolejnych punktów lutowniczych: B6, A6, Z6, Y6, X6, W6, V6, U6, T6, S6 (czyli do zworki 4 łączącej obie płytki).

Ryc

Ryc. 61 Zworka umieszczona po spodniej stronie płytki 2×8, która połączy punkty B6, A6, Z6, Y6, X6, W6, V6, U6, T6, S6.

Część cyny której użyliście podczas lutowania będzie widoczna u góry płytki 2×8. Króciutką zworką u góry płytki 2×8 połącz punkty A6, A5 i A4 w ten sposób połączymy polutowaną przed chwilą długą zworkę z nóżką fotorezystora R8.

Ryc

Ryc. 62 Cyna użyta do przylutowania zworki po spodniej stronie płytki 2×8 (punkty B6, A6, Z6, Y6, X6, W6, V6, U6, T6, S6) jest widoczna po górnej stronie płytki 2×8 (punkty A6, B6, C6, D6, E6, F6, G6, H6).

15) Z uwagi na rozmiar płytek z których budujemy robota, nie wszystkie ścieżki da się poprowadzić w formie przylutowanych zworek. Część połączeń poszczególnych elementów robota będzie wykonana z kabla. W zestawie do budowy robota znajduje się krótki fragment przewodu złożonego z kilku żyłek. Odłącz jedną żyłkę od przewodu i delikatnie zdejmij izolację z jej końca (np. ostrym nożykiem lub cążkami).

 

Ryc

Ryc. 63 Przewód przygotowany do przylutowania do płytki poprzez zdjęcie izolacji z jego końcówki.

Króciutki przewód poprowadź u góry płytki 3×7 od punktu B10 (zworki 4 łączącej obie płytki) do punktu G8 (nóżki rezystora 100kΩ).

Ryc

Ryc. 64 Przewód przylutowany po górnej stronie płytki 3×7 do punktów B10 i G8.

W identyczny sposób połącz przewodem u góry płytki 3×7 punkt B1 (zworkę 1 łączącą obie płytki) z punktem G3 (do ścieżki łączącej rezystor 100kΩ z bazą tranzystora T3).

Ryc

Ryc. 65 Przewód przylutowany po górnej stronie płytki 3×7 do punktów B1 i G3.

16) Kolejnym przewodem połączyłam nóżkę fotorezystora R9 (punkt G4 u góry płytki 2×8) z emiterem tranzystora T1 (punkt I7 u góry płytki 3×7).

Ryc

Ryc. 66 Czarny przewód przylutowany: a) do punktu G4 po górnej stronie płytki 2×8; b) do punktu I7 po górnej stronie płytki 3×7.

W identyczny sposób połącz przewodem nóżkę fotorezystora R4 (punkt V4 u góry płytki 2×8) z emiterem tranzystora T3 (punkt I2 u góry płytki 3×7).

Ryc

Ryc. 67 Czarny przewód przylutowany: a) do punktu V4 po górnej stronie płytki 2×8; b) do punktu I2 po górnej stronie płytki 3×7.

17) Przewodem połączyłam u góry płytki 2×8 krótszą nóżkę diody D2 (punkt D3) z dłuższą nóżką diody D3 (punkt X3).

Ryc

Ryc. 68 Zielony przewód przylutowany po górnej stronie płytki 2×8: a) do punktu D3; b) do punktu X3

18) Krótszą nóżkę diody D3 (punkt X4 u góry płytki 2×8) łączymy przewodem z masą (punkt J2 u góry płytki 3×7).

Ryc

Ryc. 69 Czarny przewód przylutowany do punktu X4 po górnej stronie płytki 2×8 oraz do punktu J2 po górnej stronie płytki 3×7.

19) Dłuższą nóżkę diody D2 (punkt D4 u góry płytki 2×8) łączymy przewodem z plusem zasilania (punkt F10 u góry płytki 3×7).

Ryc

Ryc. 70 Czerwony przewód przylutowany do punktu D4 po górnej stronie płytki 2×8 oraz do punktu F10 po górnej stronie płytki 3×7.

20) Teraz przylutujemy przełącznik suwakowy z przodu płytki 3×7, dokładnie tak jak na poniższym zdjęciu:

Ryc

Ryc. 71 Przełącznik suwakowy przylutowany z przodu po górnej stronie płytki 3×7.

21) Jedną z nóżek przełącznika (pierwszą od prawej) połączyłam czerwonym przewodem z punktem H10 u góry płytki 3×7. Będzie on dostarczał zasilanie do naszego robota.

Ryc

Ryc. 72 Czerwony przewód przylutowany do trzeciej nóżki (pierwsza z prawej) przełącznika suwakowego i punktu H10 po górnej stronie płytki 3×7.

22) Nasz robot maił także mieć pomarańczowe diody, które sygnalizowałyby pracę silnika. Zamontowałam je po bokach górnej części płytki 2×7:

Ryc

Ryc. 73 Pomarańczowa dioda LED przylutowana po bokach do górnej strony płytki 2×8. Na zdjęciach oznaczono gdzie należy przylutować dłuższą nóżkę.

Nałóż koła na wały silników. Na tym etapie prac (które powoli zmierzają ku końcowi) mój robot prezentuje się następująco:

Ryc

Ryc. 74 Robot z założonymi kołami.

23) Jeśli chcecie sprawdzić jak robot jeździ proponuję przylutować koszyk baterii: czerwony przewód do środkowej nóżki przełącznika suwakowego, a czarny do punktu L2 (emitera tranzystora T4) znajdującego się u góry płytki 3×7.

Ryc

Ryc. 75 Czerwony przewód od koszyka baterii przylutowany do środkowej nóżki przełącznika suwakowego; czarny przewód od koszyka baterii przylutowany do punktu L2 po górnej stronie płytki 3×7.

24) Fajnie jeździ? Świetnie! Do końca pozostało nam już naprawdę niewiele. Brakuje nam chociażby czerwonej diody, która pełniłaby funkcję kontrolki zasilania.

W tym celu umieść czerwoną diodę LED u góry płytki 3×7 wkładając:

  • dłuższą nóżkę w punkt E4;
  • krótszą nóżkę w punkt E3.

Obok niej umieść rezystor 1kΩ wkładając jego nóżki u góry płytki 3×7 w punkty E5, E6.

Ryc

Ryc. 76 Górna strona płytki 3×7 w której umieszczono: czerwoną diodę LED oraz rezystor 1k.

Krótszą nóżkę czerwonej diody wystającą z otworu T3 od dołu płytki 3×7 zegnij tak, aby przechodziła nad punktami T2, S2, R2, Q2, i dochodziła do punktu P2 (do emitera tranzystora T3), a następnie ją przylutuj.

Dłuższą nóżkę czerwonej diody wystającą z otworu T4 u spodu płytki 3×7, wygnij delikatnie w stronę punktu T5, przez który wystaje nóżka rezystora 1kΩ.

Drugą nóżkę rezystora 1kΩ wystającą z otworu T6 u spodu płytki 3×7, wygnij delikatnie w stronę punktu S6.

Polutuj ścieżki.

Ryc

Ryc. 77 Spód płytki 3×7: z punktu T3 wystaje krótsza nóżka czerwonej diody, którą zagięto aby połączyła punkty T2, S2, R2, Q2 i P2; dłuższa nóżka czerwonej diody wystająca z punktu T4 styka się z nóżką rezystora z punktu T5; nóżkę rezystora wystającą z punktu T6 zgięto tak, by dotykała punktu S6.

Ryc

Ryc. 78 Spód płytki 3×7 z przylutowaną zworką łączącą punkty T2, S2, R2, Q2, P2; zworką łączącą punkty T4, T5; zworką łączącą punkty T6, S6.

25) Na górze płytki 3×7 umieścimy rezystory R6 i R11, które będą zabezpieczać pomarańczowe diody przed zbyt wysokim prądem.

  • nóżki rezystora R6 włóż w punkty lutownicze N10, N8;
  • nóżki rezystora R11 włóż w punkty lutownicze O10, O8.
Ryc

Ryc. 79 a) górna strona płytki 3×7 z włożonymi w nią rezystorami R6, R11; b) dolna strona płytki 3×7 z wystającymi nóżkami rezystorów R6, R11.

Wystające od spodu płytki 3×7 nóżki rezystorów R6 i R11:

  • z punktów J10 i K10 należy połączyć z punktem L10;
  • z punktów J8 i K8 należy polutować każdą osobno.
Ryc

Ryc. 80 Spód płytki 3×7 z polutowanymi nóżkami rezystorów R6, R11.

26) Do dłuższych nóżek pomarańczowych diod LED przylutuj przewód (najlepiej czerwony). Drugi koniec przewodu poprowadzonego od:

  • plusa diody D4 połącz z punktem N8 u góry płytki 3×7 (nóżką rezystora R6);
  • plusa diody D7 połącz z punktem O8 u góry płytki 3×7 (nóżką rezystora R11).

27) Do krótszych nóżek pomarańczowych diod LED przylutuj przewód (najlepiej czarny). Drugi koniec przewodu poprowadzonego od:

- minusa diody D4 połącz z:

        • minusowym wyprowadzeniem silnika M1 – jeśli chcesz by pomarańczowa dioda sygnalizowała włączenie silnika M1;
  • minusowym wyprowadzeniem silnika M2 – jeśli chcesz by pomarańczowa dioda działała jak kierunkowskaz sygnalizując skręt;

- minusa diody D7 połącz z:

  • minusowym wyprowadzeniem silnika M2 – jeśli chcesz by pomarańczowa dioda sygnalizowała włączenie silnika M2;
  • minusowym wyprowadzeniem silnika M1 – jeśli chcesz by pomarańczowa dioda działała jak kierunkowskaz sygnalizując skręt;
Ryc

Ryc. 81 Czerwony przewód przylutowany do plusowej (dłuższej) nóżki pomarańczowej diody LED: a) D7; b) D4.

Ryc

Ryc. 82 Końcówkę czerwonego przewodu który został przylutowany do pomarańczowej diody LED D4 teraz przylutowujemy do nóżki rezystora R6.

Ryc

Ryc. 83 Czarny przewód przylutowany do minusowej (krótszej) nóżki pomarańczowej diody LED: a) D7; b) D4.

Ryc

Ryc. 84 a) Drugi koniec czarnego przewodu, który uprzednio przylutowaliśmy do minusowej nóżki pomarańczowej diody LED D4 teraz przylutowujemy do minusowego wyprowadzenia silnika M2; b) drugi koniec czarnego przewody, który uprzednio przylutowaliśmy do minusowej nóżki pomarańczowej diody LED D7 teraz przylutowujemy do minusowego wyprowadzenia silnika M1.

 

28) Robot jest już gotowy! Jedyne czego mu brakuje to obudowy. Ja zrobiłam ją ze sztywnej folii z teczki na dokumenty. Jeden fragment na który nakleiłam czarny papier samoprzylepny za pomocą 4 zworek przyczepiłam do górnej strony płytki 2×8, pamiętając o wycięciach na pomarańczowe diody LED. Drugi fragment folii obklejony zielonym papierem samoprzylepnym przyczepiłam na obu końcach płytki 3×7 również używając w tym celu zworek. Oto mój efekt końcowy:

Ryc

Ryc. 85 Gotowy robot podążający za linią (line follower) – widok z przodu.

Ryc

Ryc. 86 Gotowy robot podążający za linią (line follower) – widok z tyłu.

A Wy z czego zrobicie swoją obudowę?

Zachęcam wszystkich do nadsyłania zdjęć swoich robotów wykonanych na podstawie tej instrukcji pod adres: dariajak1@gmail.com. Prosiłabym również o podanie imienia (lub imion) i wieku autora (-ów) oraz nazwy robota.

Wszystkie nadesłane zdjęcia robotów zostaną opublikowane w galerii robotów, a na autora najładniejszego robota czeka upominek!

Robot – część 1 – założenia

Do tej pory przerobiliśmy 9 lekcji, w których poznawaliśmy podstawy elektroniki. Umiemy już mierzyć multimetrem zarówno natężenie, jak i napięcie czy rezystancję. Znamy także najbardziej podstawowe i popularne podzespoły elektroniczne, bez których zbudowanie nawet najprostszego układu byłoby niemożliwe, m.in. rezystory, fotorezystory, diody i tranzystory. Teraz przejdziemy do budowy naszego pierwszego robota.

Zbudujemy robota typu line follower, czyli podążającego za linią.

  • Ważne jest, aby powierzchnia planszy po której będzie poruszał się robot była biała, gładka i płaska.
  • Zarówno plansza jak i linia powinny być na całej długości jednakowe (bez dodatkowych wzorków).
  • Szerokość czarnej linii powinna zawierać się pomiędzy 1,5 do 2,5 cm. Może być ona namalowana farbą, narysowana (np. flamastrem) lub naklejona taśmą.Musi być ciągła, a zakręty nie mogą być zbyt ostre.

Robot będzie wyposażony w:

  • źródło zasilania – tak jak w kursie, tak i w robocie wykorzystamy koszyk na 4 baterie LR03 (AAA) 1,5V, dający łączne napięcie ok. 6V
  • włącznik
  • diody oświetlające trasę
  • fotorezystory, które na zmianę odbicia światła od toru reagują zmianą swojej rezystancji
  • układ sterujący, czyli 4 tranzystory
  • napęd, czyli dwa silniki DC z przekładnią
  • pomarańczowe diody sygnalizujące pracę silnika

Zasada działania robota jest następująca:

  • białe diody LED pełnią funkcję reflektorów oświetlających tor, po którym będzie poruszał się robot;
  • kolor biały i czarny inaczej odbijają światło „reflektorów”, a ta subtelna różnica będzie wychwytywana przez fotorezystory, które będą reagować zmianą swojej rezystancji;
  • zmiana rezystancji fotorezystorów będzie sygnałem dla tranzystorów, które w zależności od prądu podanego na bazę będą się włączać lub wyłączać;
  • od włączenia lub wyłączenia tranzystora zależeć będzie działanie silników naszego robota:
  • jeśli robot będzie jechał po linii prostej będą pracować oba silniki;
  • jeśli linia trasy będzie skręcać w prawo – prawy silnik się wyłączy, natomiast lewy będzie pracował obracając lewym kołem;
  • jeśli linia trasy będzie skręcać w lewo – lewy silnik się wyłączy, natomiast prawy będzie pracował obracając prawym kołem.
Ryc

Ryc. 1 Robot podążający za linią, tzw. line follower.

Mój tor testowy stworzyłam naklejając czarną taśmę izolacyjną na kafelki. Mimo ciemnych fug robot zupełnie je ignoruje i porusza się po wyznaczonym torze – średnica fugi jest zbyt mała żeby robot na nią zareagował.

Zobaczcie jak robot radzi sobie na torze:

Gotowy zestaw do budowy naszego pierwszego robota przygotował internetowy sklep elektroniczny CELTOR. W tym miejscu piszę więcej o tym zestawie, natomiast tutaj znajdziecie bezpośredni link do sklepu.

Zestaw do budowy robota

Na stronie internetowej sklepu elektronicznego CELTOR pojawił się „Zestaw elementów do budowy robota line follower” w promocyjnej cenie 98,90zł, dedykowany specjalnie dla osób, które chcą zbudować robota na podstawie instrukcji zawartej na stronie www.robotykadlapoczatkujacych.pl

W skład zestawu wchodzą:

  • Silniki
  • Gumowe koła z aluminiową felgą
  • Półprzewodniki
  • Elementy pasywne
  • Obwody drukowane
  • Koszyk do baterii 4x R03
  • Przełącznik
  • Przewody

Uwaga! Osoby, które w dniach 31.05.2014r – 1.06.2014r. kupią „Zestaw elementów do budowy robota line follower”, a w komentarzu do transakcji wpiszą hasło „robotyka dla początkujących” otrzymają dodatkowy rabat w wysokości 3,90zł – koszt zestawu wyniesie 95zł. Promocja ważna do 1.06.2014r lub do wyczerpania zapasów!

Uwaga! Osoby, które zakupiły „Zestaw podstawowych elementów elektronicznych” w cenie 60zł, będą mogły zakupić „Zestaw elementów do budowy robota line follower” 5zł taniej od ceny widniejącej na stronie www.celtor.pl. Aby otrzymać rabat w komentarzu do transakcji należy wpisać hasło: „robotyka dla poczatkujących – 5 zł taniej”. To nie koniec – obie promocje łączą się – osoby, które kupią „Zestaw elementów do budowy robota line follower” w dniach 31.05 – 01.06 wpisując kod „robotyka dla poczatkujących – 5 zł taniej” zapłacą jedynie 90zł!

Zestaw do lutowania

Nie zbudujecie robota, jeśli nie zaopatrzycie się w lutownicę i niezbędne akcesoria. Współpracujący z blogiem sklep elektroniczny CELTOR przygotował ofertę na każdą kieszeń:

W skład zestawu wchodzi: lutownica oporowa 30W, cyna oraz gąbka do czyszczenia grotu

.

.

W skład zestawu wchodzi: lutownica oporowa 30W, cyna, gąbka do czyszczenia grotu, odsysacz cyny oraz kalafonia

.

.

W skład zestawu wchodzi: lutownica oporowa 30W, cyna, odsysacz cyny, kalafonia, czyścik, podstawka pod lutownicę wraz z gąbką do czyszczenia grotu oraz lico.

.

.

Uwaga! Do każdego zestawu dodawana jest dwustronna płytka uniwersalna w rozmiarze 2x8cm!

Który zestaw wybrać? Jeśli masz ograniczone środki proponuję zestaw średni – od zestawu podstawowego jest droższy o 8,49 zł, a dostajemy odsysacz cyny i kalafonię, a to może okazać się szczególnie przydatne dla osób, które dopiero uczą się lutować.

Jeśli elektroniką chcesz zająć się na poważnie i masz możliwość zainwestowania trochę większej sumy pieniędzy doradzam zestaw rozszerzony. Jego niewątpliwym atutem jest obecność podstawki pod lutownicę, dzięki której będzie Ci się pracowało dużo wygodniej.