Zestaw części do budowy multi-robota dostępny jest na stronie www.celtor.pl.
Ryc. 1 Zestaw podzespołów do budowy części bazowej multi-robota.
Do budowy pierwszego line followera wykorzystaliśmy płytki uniwersalne. Z tego powodu musieliśmy za pomocą licznych zworek i przewodów samodzielnie tworzyć połączenia pomiędzy poszczególnymi podzespołami. Wymagało to oczywiście większego nakładu pracy, ale i niewątpliwie miało walor edukacyjny.
Multi-robot z uwagi na stopień skomplikowania, a jednocześnie większy stopień wtajemniczenia osób go wykonujących, zostanie zbudowany na specjalnie dedykowanym obwodzie drukowanym. Poszczególne punkty lutownicze zostały już połączone odpowiednimi ścieżkami, a miejsca do których należy przylutować kolejne podzespoły są opisane.
Ryc. 2 Obwód drukowany części bazowej multi-robota z oznaczonymi punktami lutowniczymi poszczególnych podzespołów – strona górna.
Od których podzespołów zacząć lutować? Zasadą jest, że zaczynamy od zworek i małych elementów, by stopniowo przejść do tych coraz większych.
Zworki najlepiej jest zagiąć pęsetą, a nie np. palcami, dzięki temu będą one miały ładniejszy kształt.
Zworka 1 i 2 łączy nóżki 1, 9 i 16 układów L293D. Zworka 3 łączy 10 nóżkę układu U2 ze złączem CON4 – IN23P. Zworka 4 i 5 łączą podzespoły leżące niżej z plusem zasilania.
Ryc. 3 Sposób przylutowania zworek ZW1, ZW2, ZW3 oraz ZW4 (a – górna część płytki; b, c – dolna część płytki).
Kolejnym etapem będzie przylutowanie układów L293D (U1 i U2) oraz zworki 6 (ZW6), która łączy 16 nóżkę jednego i 1 nóżkę drugiego układu.
Ryc. 4 Przylutowanie układów L293D (U1 i U2) oraz zworki ZW6 (a, b – górna część płytki; c, d – dolna część płytki).
Przed przylutowaniem stabilizatora L7805 (U3) należy zagiąć jego nóżki (np. przy pomocy kombinerek lub szczypiec). Obok niego znajdują się kondensatory elektrolityczne 100uF (C4, C8).
Ryc. 5 Montaż stabilizatora L7805 (U3) oraz kondensatorów 100uF (C4, C8) (a, b, c – górna część płytki; d, e – dolna część płytki).
Teraz rezystory:
- 4 x 10kΩ – R3, R4, R7, R10 – przez nie prąd dopływa do kolektorów poszczególnych tranzystorów w części obwodu z czujnikami podczerwieni;
Ryc. 6 Montaż rezystorów 10kΩ (R3, R4, R7, R10) po górnej stronie płytki.
- 8 x 470Ω – R1, R5, R8, R9 – rezystory te zabezpieczają fototranzystory przed zbyt wysokim prądem bazy w przypadku gdyby potencjometry (P1, P2, P3, P4) zostały maksymalnie skręcone; R2, R6, R11, R12 zabezpieczają diody nadawcze podczerwieni.
Ryc. 7 Montaż rezystorów 470Ω (R1, R2, R5, R6, R8, R9, R11, R12) po górnej stronie płytki.
Pora na potencjometry precyzyjne, wieloobrotowe (P1, P2, P3, P4) za pomocą których będzie można regulować prąd dopływający do fototranzystorów.
Ryc. 8 Montaż potencjometrów (P1, P2, P3, P4).
Kondensatory elektrolityczne 47uF (C1, C2, C3) zapobiegają wzbudzaniu układu, tłumią szpilki napięciowe.
Ryc. 9 Montaż kondensatorów 47uF (C1, C2, C3).
Podobną funkcję pełnią kondensatory ceramiczne 100nF (C5, C6, C7).
Ryc. 10 Montaż kondensatorów ceramicznych 100nF (C5, C6, C7).
Włączanie i wyłączanie się tranzystorów (T1, T2, T3, T4) zależy od zmian natężenia światła odbieranych przez fototranzystory.
Ryc. 11 Montaż tranzystorów (T1, T2, T3, T4) po górnej stronie płytki.
Diody (D1, D2, D3, D4) mają kolor niebieski, fototranzystory (FT1, FT2, FT3, FT4, FT5, FT6, FT7, FT8) zaś są czarne.
Ryc. 12 Diody nadawcze podczerwieni (D1, D2, D3, D4) oraz fototranzystory podczerwieni (FT1, FT2, FT3, FT4, FT5, FT6, FT7, FT8) na tle: a) górnej; b) dolnej strony płytki.
Nóżki diod nadawczych podczerwieni należy krótko obciąć, a następnie przylutować tak, aby znalazły się one po dolnej stronie płytki.
Ryc. 13 Montaż diod nadawczych podczerwieni po dolnej stronie płytki.
Z obu stron diod nadawczych podczerwieni należy przylutować fototranzystory podczerwieni. UWAGA! Należy je umieścić pod kątem – wychylone w stronę diod.
Ryc. 14 Montaż fototranzystorów podczerwieni (FT1, FT2, FT3, FT4, FT5, FT6, FT7, FT8) po dolnej stronie płytki.
Za pomocą złącz (CON1, CON4, CON5, CON9) będziemy mogli połączyć czujniki z układami sterującymi lub całą płytę bazową z częścią mikroprocesorową multi-robota.
Ryc. 15 Montaż złącz (CON1, CON4, CON5, CON9) po górnej stronie płytki.
Przejdziemy teraz do montażu silników.
Ryc. 16 Elementy niezbędne do montażu silników na płytce bazowej multi-robota.
Do silników przylutowujemy kondensatory ceramiczne 100nF (niwelują zakłócenia emitowane przez komutator i szczotki pracujące wewnątrz silników), a następnie przewód.
Ryc. 17 Montaż kondensatorów 100nF oraz przewodów do silników M1, M2.
Montujemy silnik M1…
Ryc. 18 Montaż silnika M1 po górnej stronie płytki.
a następnie silnik M2.
Ryc. 19 Montaż silnika M2 po górnej stronie płytki.
Końcówki przewodów odchodzące od silników przylutowujemy w specjalnie oznaczonych punktach lutowniczych.
Ryc. 20 Montaż przewodów odchodzących od silników.
Jeśli zamierzamy zakończyć budowę multi-robota na jego części bazowej i cieszyć się line followerem, czeka nas tylko jeszcze przylutowanie dwóch kabelków po spodniej stronie płytki. Łączą one wyprowadzenia złącza CON1 (odbierającymi informację z czujników) ze złączem CON4 (połączonym z układami L293D):
- pin FT12 w złączu CON1 z pinem IN14L w złączu CON4;
- pin FT34 w złączu CON1 z pinem IN14P w złączu CON4.
Ryc. 21 Montaż przewodów łączących piny ze złącza CON1 z pinami ze złącza CON4.
Ostatnim już etapem budowy line followera jest przylutowanie przewodów od koszyka baterii (pamiętajcie o wyjęciu z niego baterii przed lutowaniem!) do złącza CON10.
Ryc. 22 Montaż przewodów zasilających multi-robota.
Teraz pozostało wykonać pierwszy test potwierdzający poprawność montażu. Prawidłowo zmontowany robot od razu jeździ w sposób właściwy po czarnej linii z białym tłem. Jeżeli np robot jedzie do tyłu lub się obraca oznacza to, że najprawdopodobniej źle zostały przylutowane przewody silników do obwodu drukowanego (zamieniony plus z minusem).