Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Problem z czujnikami do robota

21 Maj 2008 13:31 2623 12
  • Poziom 10  
    Witam,

    Buduje z kolegą robota na mikrokontrolerze Atmega 8, układ jest prosty i ma się opierać na pięciu czujnikach zbliżeniowych i dwóch silnikach stałoprądowych. No i właśnie z czujnikami mamy problem..

    Znaleźliśmy w internecie prosty schemat czujnika wykorzystującego światło podczerwone:
    Problem z czujnikami do robota

    To działa tak, że NE 555 generuje impulsy prostokątne i te dwie diody IR podłączone na jego wyjściu bardzo szybko mrugają. Natomiast ten układ na dole IR Module to transoptor, który reaguje na światło IR. Kiedy wykrywał światło to napięcie na jego wyjściu gwałtownie spadało, w ten sposób kluczował on tranzystor który tam jest podłączony.

    Zbudowaliśmy to, tylko że w gałęzi kolektora tego tranzystora co tu jest zamiast "Relay" wstawiliśmy rezystor i Diode czerwoną LED. No i wszystko działało jak należy, czujnik jak wykrywał przeszkodę to gasła nam ta czerwona dioda. Miał zasięg około 3-5 cm

    Tak więc przystąpiliśmy do kolejnego kroku i tutaj ja zaprojektowałem taki układ:
    Problem z czujnikami do robota

    Potrzebowaliśmy pięciu czujników, tak więc tutaj jest wszystko tak samo jak w powyższym czujniku, tylko podłączone równolegle.
    Zbudowałem to i mamy teraz problem. Jeszcze do układu nie wkładałem nawet mikrokontrolera, sama podstawka jest przylutowana. Czujniki nie chcą działać tak jak powinny. Wcześniej kiedy miałem jeden czujnik to napięcie na tym potencjometrze 2.2k który jest na wyjściu transoptora, zmieniało się z około 200mV (przy braku przeszkody) do 0 mV (przy wykryciu przeszkody). Teraz kiedy mam w układzie wszystko tak podłączone jak widać, napięcie w tym samym miejscu wynosi około 180 mV i przy wykryciu przeszkody spada ledwo o 3-4 mV. Kręcąc tymi potencjometrami można podnieść lub obniżyć to napięcie lekko w góre.. jednak skok zawsze jest taki mały, no a przez to nie można odpowiednio kluczować tranzystorami czyli nie można wykryć przeszkody.

    Aha.. zasilałem wcześniej to z baterii, później z zasilacza starego 6V 200 mA. No i mi ktoś powiedział że to za mało i że potrzebuje więcej prądu, więc podłączyłem zasilacz 12V - 1A no i spaliłem stabilizator ten co jest z przodu.. IC 7805..

    Proszę o jakiekolwiek porady..

    W załączniku zamieszczam Datasheet tego transoptora TSOP 1738
  • Pomocny post
    Poziom 39  
    o TSOP była już mowa wielokrotnie , dla prawidłowej pracy poza falą nośną wymagana jest modulacja wiązki , teoretycznie tylko przy fali nośnej układ powinien zmienić stan z H na L ale bardzo często w takiej sytuacji układ po prostu blokuje się , chyba za bardzo nie rozumiesz samej idei pracy scalonego czujnika podczerwieni , tranzystory są zupełnie zbyteczne przecież układ ma tylko dwa stany H / L co zupełnie wystarczy dla wysterowania portu , pokazałeś dokumentację a nawet nie zastosowałeś się do zaleceń w stosunku do prawidłowego zasilania tego czujnika

    Problem z czujnikami do robota

    w nadajniku bardziej wskazany byłby tranzystor do sterownia diodami , diody lepiej łączyć nie szeregowo tylko równolegle dobierając rezystor dla każdej z gałęzi , jeżeli już chcesz pozostać przy swojej koncepcji tych czujników to proponuje wykorzystać wejście Reset (4) NE555 do modulacji można stworzyć algorytm polegający na sekwencyjnym uruchamianiu generatora i sprawdzaniu który z czujników ma stan niski , zobacz sobie jak to jest rozwiązane w Elebocie , polecam stronę EdW dział robotyka tam również znajdziesz kilka rozwiązań układowych
  • Poziom 10  
    Dzięki za poradę, pomogło...

    Teraz mam kolejny problem, schemat obecny już sie uprościł i wygląda tak:
    Problem z czujnikami do robota

    Krótki opis jak to działa.... Z lewej strony Transoptory które wykrywają ściany.. połączone bezpośrednio z mikrokontrolerem. Z prawej natomiast dwa mostki typu H. W te piny na schemacie oznaczone jako S1A S1B oraz S2A i S2B wstawiane są silniki elektryczne na prąd stały. Tranzystory służą jako klucze, kiedy zostaną załączone 2 tranzystory na krzyż to prąd popłynie w jedną stronę przez silnik, a kiedy załączymy przeciwne tranzystory to prąd popłynie w drugą stronę. W taki prosty sposób można kręcić z mikrokontrolera silnikiem w oba kierunki. Tranzystory załączamy podając na wyjściu mikrokontrolera napięcie wysokie 5 V, między mikrokontrolerem a bazą są jeszcze tam rezystory 4,7k którymi można chyba zmieniać prąd na tej bazie.

    W sensie elektronicznym wszystko jest sprawne. Tylko... zbudowałem "ciało" tego robota, no i wyszło trochę ciężkie, a przez to silniki mają zwiększony pobór prądu. I tu sie pojawia problem..

    Kiedy podłączyłem to ciało (2 koła i trochę drewna) bezpośrednio do baterii, (bateria 12,12 V - 660 mAh) to jako całość jeździło bardzo szybko.. i musiałem gonić za robotem żeby w ściany nie uderzał..

    Natomiast kiedy dołączyłem całą elektronikę to już zaczął się problem.. Tranzystory od mostków H zaczęły sie grzać (te po prawej stronie schematu), a silniki ledwo sie kręciły. Miałem tam wstawione tranzystory BC 368 (takie małe). Więc poszedłem do sklepu po nowe tranzystory, kupiłem BD 139 na maksymalny prąd 1,5 A. No i polepszyło się ale tylko trochę.. silniki wciąż nie dostają tyle ile by chciały. I teraz brakuje już tylko troszeczkę prądu.. Jak zrobić żeby popłynął większy prąd przez te tranzystory ?

    mostki :
    Problem z czujnikami do robota

    zacząłem trochę po omacku kombinować i chciałbym przesunąć punkt pracy żeby zwiększyć prąd przepływający przez tranzystory, zmieniłem im rezystancje na bazach, silniki są różne więc jeden trzeba było trochę bardziej podkręcić. W taki sposób w jednym mostku H, na rezystorach bazy mam teraz 150 Ohm, a na drugim mostku R bazy to 550 Ohm.
    Zwiększyło to prędkość obracania sie silników.. niestety cały czas za mało..

    stan obecny:
    Problem z czujnikami do robota

    Chciałbym właśnie sie dowiedzieć? czy w dobrą idę stronę? czy zmniejszyć rezystory na bazie jeszcze bardziej? czy może jakaś inna metoda jest żeby to zrobić ?

    Prosiłbym żeby pisać tylko o rozwiązaniach sensownych, słyszałem już wiele porad typu - zrób układ Darlingtona itepe.. tylko ja mam już zbudowane wszystko fizycznie, wytrawioną płytkę i korekty mogę robić tylko poprzez zmianę wartości niektórych elementów albo wymianę na inne modele..

    Z góry dziękuje za pomoc...
    Pozdrawiam
  • Poziom 39  
    układ mostka z potencjometrem 10kΩ w obwodzie kolektorów nie ma prawa działać i wszystkie kombinacje z rezystorami są bezsensowne , dlaczego nie zastosujesz scalonego mostka i po problemie dodatkowo dochodzi możliwość modulacji sygnałem PWM
    Cytat:
    tylko ja mam już zbudowane wszystko fizycznie, wytrawioną płytkę i korekty mogę robić tylko poprzez zmianę wartości niektórych elementów

    jeżeli wychodzisz z takiego założenia że płytka jest ważniejsza od prawidłowo działającego układu to wiele nie zdziałasz , jeżeli uparłeś się na mostek zbudowany na tranzystorach to trzeba było go sprawdzić zanim wytrawiłeś płytkę , wracając do mostka to sensowniejszy jest układ z tranzystorami komplementarnymi typowe rozwiązania : https://obrazki.elektroda.pl/0_1184268861.jpg , http://www.benetnash.user.icpnet.pl/projekty/h-bridge.html , http://www.mcmanis.com/chuck/robotics/tutorial/h-bridge/bjt-circuit.html w mostkach z identycznymi tranzystorami zawsze jest problem z prawidłowym wysterowaniem górnych tranzystorów dlaczego było omawiane wielokrotnie na forum , dlatego zastanów się czy nie lepiej zastosować scalony mostek lub rozwiązania sprawdzone
  • Poziom 10  
    no tak.. nie chodzi o to że się uparłem.. tylko mam czas do 21 lipca z oddaniem projektu na uczelni i schemat płytki już mam zatwierdzony przez nauczyciela prowadzącego.. i nie wyrobie sie z projektowaniem nowej płytki,

    żałuje teraz że nie użyłem scalonego mostka.. ale jak zaczynałem ten projekt to nie wiedziałem że takie istnieją :)

    teraz w tym moim mostku na kolektorach te potencjometry co są 10k są skręcone do 0 Ohma.. ja miałem w planie nimi skręcać prąd żeby regulować prędkością silników..

    a mostek sprawdzałem wielokrotnie i działał.. teraz też działa tylko jakoś by trzeba zrobić żeby działał jeszcze bardziej :) więcej prądu żeby przepływało przez tranzystory..

    da się jeszcze jakoś uratować ten projekt ?
  • Pomocny post
    Poziom 35  
    Jaki mają pobór prądu silniki gdy są zatrzymane? (o ile masz datasheet, albo podłącz pod mocne źródło zasilania - na elektronice nie próbój, bo możesz spalić tranzystory)

    Jest duża szansa, że problemy z mocą masz z powodu baterii. Jeżeli to jest standardowa bateryjka, to przy 660mAh pojemności uzyskasz prąd wyjściowy w granicach 2C (czyli 1320mAh). To może być zbyt mało, żeby silniki działały na wysokich obrotach i pchały twój pojazd do przodu.

    Możesz sprawdzić to poprzez pomiar napięcia na bateryjkach. Jeżeli gwałtownie spada przy obciążeniu silników, to znaczy, że baterie się nie wyrabiają.
    Podłącz dwa zestawy baterii równolegle (plus do plusa, minus do minusa) i jeżeli pojazd zacznie szybciej śmigać to masz rozwiązanie.

    Uważaj tylko na jedną rzecz. Jeżeli silniki są b.prądożerne (patrz góra - jak pomierzyć) to może się okazać, że po zmianie baterii na silniejszą twój mostek h nie wytrzyma i się spali... dlatego kontroluj to.

    Trochę nie rozumiem tylko jednego. Jak pojazd z drewna może spokojnie śmigać, a dodanie elektroniki tak go obciążyło, że już jeździ wolno... z ołowiu robiona elektronika czy co?:)
  • Poziom 39  
    podstawą dalszych prac jest wartość prądu zwarcia silnika ,
    tak jak pisał kol MirekCz , osobiście zastosowałbym scalony mostek H dla prądu <600mA L293D dla większych do 2A L298 , wlutowałbym mostki na tranzystorach i na małej płytce połączył scalony mostek H , przecież możesz stwierdzić że wstępnie zaprojektowany był za słaby
    chcąc pozostać przy istniejącym rozwiązaniu to również podstawa to max. prąd silnika wprawdzie zastosowane tranzystory mają max 1A ale bardzo małą moc strat i praktycznie nie da się stosować radiatorów to takich obudów , tak jak napisałem wcześniej lepiej zbuduj układ z tranzystorów komplementarnych , zwróć uwagę że górne tranzystory mostka nie jest tak prosto wysterować , dolne nie ma problemu ponieważ emitery są na potencjale masy , przeanalizuj sobie wysterowanie górnych , bardzo prostym i skutecznym rozwiązaniem jest zastosowanie transoptorów przykład masz w podanych wcześniej przykładach układ można również zaadoptować do Twojego mostka w takim przypadku masz pewne wysterowanie wszystkich tranzystorów mostka i co za tym idzie minimalne straty na tranzystorach , wszystko zależne jest od prądu silnika , zmiany rezystorów w obwodzie bazy mogą w końcu doprowadzić do uszkodzenia tranzystora lub portu uC jeżeli prąd w tym obwodzie przekroczy 20mA
  • Poziom 10  
    Tak więc, moja bateria to jest wykombinowana.. są to 3 baterie od komórki Sonny Ericsson połączone szeregowo.. każda pojedyncza daje 3.6 V i dwie z nich mają pojemność 770 mAh a jedna 660 mAh, miernik mi wskazał że tak połączone mają razem 12,12 V.

    Zrobiłem przed chwilą pomiar i moja bateria ma w tej chwili 11,35 V. Jak włączę układ (prąd pójdzie na układ + 2 silniki włączone) to napięcie spada do 10,33.. niezależnie od tego czy silnki przytrzymuje czy położę robota na boku i pozwolę im się kręcić.

    Aha.. nie mam datasheeta do tych silników, są to silniki wymontowane ze starych CD-ROMów służyły do otwierania szufladki od płyty.. są to takie małe płaskie silniczki. tzn walce o małej wysokości.

    No i moja elektronika nie jest z ołowiu :) normalna płytka z kilkoma elementami, lekka, lżejsza dużo od baterii. Robot z elektroniką nie chce jeździć bo albo ten prąd ucieka gdzieś na bok.. albo te tranzystory nie przepuszczają...

    a te moje tranzystory BC 139 to taki pan w sklepie co mi je sprzedawał powiedział że one wytrzymują do 1,5 A... i chciał mi jeszcze do nich radiatory sprzedać, to co on mi kit wciskał ?


    Edit:
    Pomierzyłem jeszcze te prądy silników.. połączyłem wszystko do zasilacza od komputera do żółtego kabelka do 12 V, szeregowo mój miernik "mini Metex" za 10 zł i najpierw 2 silniki razem, tzn równolegle.. ciągnęły oba 1,35 A.. przy przytrzymywaniu prze zemnie do podłogi tak żeby nie jechały, później to samo zrobiłem ale tylko z jednym silnikiem i on ciągnął 0,8 A jak go trzymałem..

    W ogóle jak nie trzymałem tych silników to kręciły sie tak szybko jakby chciały startować w wyścigach Formuły 1 :) No i się trochę ciepłe zrobiły od tego.
  • Poziom 39  
    kol. przema86 baterie z telefonów komórkowych nie nadają się do takiego zasilnia chyba wiesz co to rezystancja wewnętrzna ogniwa ...... dlaczego nie zastosujesz typowych akumulatorków NI-Cd
    Cytat:
    a te moje tranzystory BC 139 to taki pan w sklepie co mi je sprzedawał powiedział że one wytrzymują do 1,5 A... i chciał mi jeszcze do nich radiatory sprzedać, to co on mi kit wciskał ?
    coś kręcisz na schemacie masz BC386 , tranzystor BC 139 jest w obudowie TO39 są do ich radiatory ale max prąd to 0,5A jest to tranzystor p-n-p chyba że to BD 139 to już zupełnie inna sprawa bo są w obudowy TO126 faktycznie prąd 1,5A bez problemu dasz radiator tylko te tranzystory mają bardzo małe wzmocnienie
    nadal nie rozumiem Twoich kombinacji dlaczego nie dasz mostka scalonego lub mostek na tranzystorach ale sprawdzony i pewny układ , dalej silniki z CD-ROM musisz mieć z przekładnią przy bezpośrednim napędzie nie ma szans , jeżeli nadal dla Ciebie najważniejsza jest płytka to zastosuj przerobione serwa modelarskie i zacznij od przeczytania przyklejonych tematów na tym forum
    analizując Twoje posty to rzuciłeś się z "motyką na słońce " nie maja żadnego pojęcia o elementach robota , sposobie ich sterowania oraz wykonaniu , temat zacząłeś w maju co robiłeś przez 2 miesiące ........ teraz chcesz "złotych rad " jak coś źle zaprojektowane na już uruchomić pomijając elektronikę to nawet mechanikę masz źle
  • Poziom 10  
    mój błąd.. faktycznie te tranzystory są BD 139 sorry, a na schemacie są jeszcze tamte poprzednie oznaczenia, zapomniałem zmienić na obrazu który tu wrzuciłem

    moje silniki z CD-ROMu nie narzekają na sposób w jaki je zamocowałem... jedno koło jest połączone z silnikiem przez koła zębate a drugie przez takie dwa kółka i gumkę (coś jak pasek klinowy).. nie mówiłem nic że bezpośrednio są zamocowane. Mechanika jest dobra...

    Cytat:

    dlaczego nie dasz mostka scalonego lub mostek na tranzystorach ale sprawdzony i pewny układ


    chętnie tylko jaki to jest sprawdzony i pewny układ ?
    albo jaki konkretnie mam wziąć mostek scalony i jak go wstawić ?

    Cytat:

    analizując Twoje posty to rzuciłeś się z "motyką na słońce " nie maja żadnego pojęcia o elementach robota


    Nigdy nie twierdziłem że jestem genialnym elektronikiem, chciałem zrobić po prostu coś co mi się wydawało że jestem w stanie zrobić... i wiem że koncepcja jest dobra i prosta, i wiem że wiele nie brakuje mi do zakończenia tego. Proszę jedynie o konkretne rozwiązanie, co zrobić żeby to działało nic więcej.

    To mam użyć akumulatora Ni-Cd ?
    http://www.tme.pl/akumulator-ni-cd-12v-700mah-2x5-r6-blaszki/arts/pl/b15/accu-r6_2-b.html
    takiego?
    Drogie i ciężkie to jest, ja użyłem baterii od komórki ze względu na małą wagę.. ale ok. wiec jakie konkretnie akumulatorek będzie najlepszym rozwiązaniem w moim przypadku ?
  • Pomocny post
    Poziom 35  
    Jak rozumiem gdy pojazd podłączysz bezpośrednio do zasilacza 12V to hula aż miło?

    To zrób prosty test:

    1.Podłącz wszystko pod 12V z zasilacza (zamiast baterii) i sprawdź jak jeździ

    2.Podłącz silniczki bezpośrednio do baterii którą masz i sprawdź jak jeździ.

    To ci da odpowiedź czy 1.bateria jest za słąba, czy 2.masz b.duże straty na mostku i dlatego z elektroniką wszystko tak fatalnie chodzi.

    W przypadku 1: porządne baterie li-poly modelarskie (cena 50-100zł w zależności od pojemności, do tego ładowarka jakieś 100zł)

    W przypadku 2. scalony mostek h typu L298 (chociaż od biedy L293D też pewnie wystarczy, chociaż możesz go spalić...)
  • Poziom 10  
    podłączyłem całość pod zasilacz od kompa.. 12 V i jeździł tak samo jak na baterii.. tylko ze tranzystory grzały się bardziej niż zwykle :)

    czyli muszę użyć mostka h typu L298, ok dzięki.. zaraz sobie poszukam co i jak z tym sie robi
  • Pomocny post
    Poziom 35  
    Są tematy na elektrodzie o L298, do tego mostka potrzebujesz jeszcze diody schottky.

    Najprościej będzie jednak spróbować z L293D (mniejszy, prostszy, ma diody w sobie), tylko przylutuj jeden na plecach drugiego i wtedy te 0,8A powinny spokojnie wytrzymać.