Железо МиниБота — различия между версиями

Материал из roboforum.ru Wiki
Перейти к: навигация, поиск
(→‎Сенсоры)
(Исправил ссылку на инет магазин)
 
(не показаны 43 промежуточные версии 4 участников)
Строка 1: Строка 1:
 
[[Категория:МиниБот]]
 
[[Категория:МиниБот]]
−
== МиниБот - Железо ==
 
  
 +
[[Изображение:Minibot_mV.jpg|thumb|rigth|Собранный МиниБот со стандартной механикой]]
  
−
МиниБот представляет собой 2х колёсную конструкцию <br />с центром тяжести ниже оси колёс(что позволяет ездить на 2х колёсах не  переворачиваясь)
+
[[:Категория:МиниБот|МиниБот]] представляет собой 2х колёсную конструкцию  
−
Комплект механики
+
с центром тяжести ниже оси колёс(что позволяет ездить на 2х колёсах не  переворачиваясь)
−
    * двигатель - 2шт.
 
−
    * шпилька М5 длинной 90мм - 1шт.
 
−
    * гайка М5 - 2шт.
 
−
    * гайка М5 с пресшайбой - 2шт.
 
−
    * подшипшик - 2шт.
 
−
    * хомутик - 4 шт.
 
−
    * 2-х сторонний скотч - 10см.
 
−
[[Изображение:mehanika-m.jpg]]
 
  
−
----
+
Электронная схема выполнена на 2х стороннем стеклотекстолите в основном из [[w:Surface-mount technology|SMD]] компонентов.
 +
Мозг робота [[микроконтроллер]] семейства [[AVR|Atmel AVR]]<ref>Статья в английской Википедии: [[w:Atmel AVR|Atmel AVR]]</ref> [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2503.pdf ATMega32].
  
 +
Физический размер платы - 90x90 мм.
  
−
электронная схема выполнена на 2х стороннем стеклотекстолите в основном из SMD компонентов<br />
+
[[Дополнительная опция - ЖКИ от Siemens S65]] '''131x175'''
−
используется Микроконтроллер семейства AVR Mega32<br />
+
 
−
[[Изображение:plata-1.jpg]]
+
'''Миниботовский Интернет-магазин''' http://www.MiniBot.ru
 +
 
 +
== Схема ==
 +
 
 +
[[Изображение:MiniBot_Schematic.gif|thumb|left|600px|Схема]]
 +
<br clear="both" />
 +
 
 +
 
 +
[[Media:minibot1.rar|'''Скачать схему МиниБота в формате P-CAD''']]
  
 
== Драйвер двигателей ==
 
== Драйвер двигателей ==
  
 +
[[Изображение:MiniBot_MotorDriver.gif|thumb|left|600px|Схема драйвера двигателей]]
 +
<br clear="both" />
 +
 +
== Печатная плата ==
 +
 +
[[Изображение:MiniBot_PCB.gif|thumb|left|600px|ПП]]
 +
<br clear="both" />
 +
 +
=== Системный разъем ===
 +
Нумерация системного разъема указана по шлейфу, а не по контактам разъема!
 +
{|class="standard"
 +
|rowspan=15|[[Изображение:MB_Connector.jpg|Нумерация системного разъема]]
 +
! Номер Pin
 +
! Назначение
 +
! Расшифровка
 +
|-
 +
| 1 || GND || Земля
 +
|-
 +
| 2 || BAT || + батареи
 +
|-
 +
| 3 || RES || Программатор, сигнал RESET
 +
|-
 +
| 4 || MOSI || Программатор, сигнал MOSI
 +
|-
 +
| 5 || MISO || Программатор, сигнал MISO
 +
|-
 +
| 6 || SCK || Программатор, сигнал SCK
 +
|-
 +
| 7 || XTAL1 || Тактирование МК
 +
|-
 +
| 8 || PORTA3 || Вывод МК PA3
 +
|-
 +
| 9 || SD_DATA ||
 +
|-
 +
| 10 || SDA || Шина I2C
 +
|-
 +
| 11 || SCL || Шина I2C
 +
|-
 +
| 12 || TxD || Асинхронный выход данных
 +
|-
 +
| 13 || RxD || Асинхронный вход данных
 +
|-
 +
| 14 || USB-5V || Вход зарядки от USB
 +
|}
 +
<br clear="both" />
 +
 +
== Комплектация ==
 +
[[Изображение:plata-1.jpg|thumb|rigth|ПП с запаянными [[w:Surface-mount technology|SMD]]]]
 +
[[Изображение:add-1.jpg|thumb|rigth|Штыревые компоненты]]
 +
[[Изображение:mehanika-m.jpg|thumb|rigth|Комплект механики]]
 +
 +
Полная комплектация:
 +
* Плата печатная с запаянными [[w:Surface-mount technology|SMD]] компонентами
 +
* Комплект штыревых компонентов
 +
* Комплект механики
 +
 +
=== Комплект штыревых компонентов ===
 +
 +
{|class="standard"
 +
! Наименование
 +
! Кол-во
 +
|-
 +
| Кнопка - выключатель питания
 +
| 1
 +
|-
 +
| Двухцветный светодиод
 +
| 3
 +
|-
 +
| ИК-светодиод
 +
| 8
 +
|-
 +
| ИК-фототранзистор
 +
| 5
 +
|}
 +
 +
=== Комплект механики ===
 +
 +
{|class="standard"
 +
! Наименование
 +
! Кол-во
 +
|-
 +
| электромотор QX-FF-130-2860 21х39мм 1-1.5V Частота вращения, об/мин 7400
 +
| 2
 +
|-
 +
| шпилька М5 длинной 90 мм
 +
| 1
 +
|-
 +
| гайка М5
 +
| 2
 +
|-
 +
| гайка М5 с пресшайбой
 +
| 2
 +
|-
 +
| подшипник
 +
| 2
 +
|-
 +
| хомутик
 +
| 4
 +
|-
 +
| 2-х сторонний скотч
 +
| 10 см
 +
|}
 +
<br clear="both" />
 +
 +
== Описание компонент ==
 +
 +
=== Сенсоры ===
 +
 +
На роботе установленны следующие сенсоры:
 +
* '''Датчики оборотов колеса ([[w:ru:энкодер|энкодеры]])''' состоящие из 2 пар ИК-светодиодов и ИК-фототранзисторов
 +
* '''Датчики нагрузки на двигатели (датчики тока)'''
 +
* '''Датчики линии''' состоящие из 3 пар ИК-светодиодов и ИК-фототранзисторов
 +
* '''Датчики препятствия''' состоящие из:
 +
** двух ИК-светодиода по углам и [[TSOP]] спереди
 +
** ИК-светодиода и [[TSOP]] сзади
 +
 +
У датчиков препятствия есть альтернативное назначение, например:
 +
* Обмен информацией с внешними устройствами с другими роботами
 +
* Поиск и наведение на базу зарядки
  
 +
=== [[w:ru:Энкодер|Энкодеры]] ===
 +
[[Изображение:MiniBot_Enc.jpg|thumb|rigth|Собранный [[w:ru:энкодер|энкодер]] ]]
  
 +
Энкодеры представляют собой 2 бумажных диска с секторами.
 +
Положение считываются с помощью [[w:ru:оптопара|оптопары]] из ИК диода и фототранзистора.
 +
[[w:ru:Оптопара|Оптопара]] поставляется в разобранном виде и предполагается самостоятельное её изготовление.
  
−
== Энкодеры и питание ==
+
=== Питание ===
  
−
Энкодеры представляют собой 2 бумажных диска с секторами<br />
+
[[w:ru:Литий-ионный аккумулятор|Литий-ионный аккумулятор]]<ref>Статья в английской Википедии: [[w:Lithium-ion battery|Lithium-ion battery]]</ref> включен в стандартную комплектацию.
−
сектора считываются с помощью оптопары из ИК диода и фотодиода<br />
+
Cхема зарядки реализована аппаратно на плате МиниБота микросхемой заряда литиевых акб. [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX1551-MAX1555.pdf MAX1555] и позволяет заряжаться от [[w:ru:USB|USB]] порта компьютера, поэтому никаких дополнительных блоков питания не требуется.
−
оптопара поставляется в разобранном виде и предполагается самостоятельное её изготовление<br />
+
Заряжать возможно двумя способами:
 +
* Через X2 (pin 14 идет на USB pin МАХ1555)
 +
* Через X1 (идет на DC pin МАХ1555)
 +
Соответственно ДШ МАХ1555:<br/>
 +
'''DC''' Charging Current (VBAT = 3.3V, VUSB = 0, VDC = 5V)
 +
Min 220mA Max 340 mA<br/>
 +
'''USB''' Charging Current (VBAT = 3.3V, VDC = 0, VUSB = 5V)
 +
Min 80mA Max 100 mA<br/>
 +
MAX1555 может заряжать от любого входа USB или DC. Но батарея не может заряжаться от 2х источников одновременно. MAX1555 автоматически определяет источник зарядки. Если оба источника активны DC является приорететным.
  
−
[[Изображение:add-1.jpg]]
+
Соответственно схеме MiniBot'a состояние VD4
 +
* красный активный вход USB идет зарядка.
 +
* зеленый активный вход DC идет зарядка.
 +
* белый нет активного источника или зарядка завершена.
  
−
литиевый аккумулятор включен в стандартную комплектацию<br />
 
−
схема зарядки реализована аппаратно на плате МиниБота микросхемой заряда литиевых акб. MAX1555 и позволяет заряжаться от USB порта компьютера, поэтому никаких дополнительных блоков питания не требуется.
 
  
 +
<br clear="both" />
  
−
== Сенсоры ==
+
== Ссылки ==
−
На роботе предусмотрено место для установки следующих сенсоров:<br />
+
<references />
−
'''Датчики оборотов колеса (энкодеры)''' состоящие из 2 пар ИК-светодиодов и ИК-фототранзисторов усаженных в термоусадку<br />
 
−
'''Датчики нагрузки на двигатели (датчики тока)''' <br />
 
−
'''Датчики линии''' состоящих из 3 пар ИК-светодиодов и ИК-фототранзисторов усаженных термоусадку<br />
 
−
'''Датчики препятствия''' состоящих из: спереди два ИК-светодиода по углам (для лучшей избирательности) + TSOP и сзади по цетру один ИК-светодиод + TSOP.<br />
 
−
У датчиков препятствия есть альтернативное назначение, <br />
 
−
'''Обмен информацией с внешними устройствами''', например:<br />
 
−
- с другими роботами<br />
 
−
- поиск и наведение на базу зарядки<br />
 

Текущая версия на 09:03, 6 января 2009


Собранный МиниБот со стандартной механикой

МиниБот представляет собой 2х колёсную конструкцию с центром тяжести ниже оси колёс(что позволяет ездить на 2х колёсах не переворачиваясь)

Электронная схема выполнена на 2х стороннем стеклотекстолите в основном из SMD компонентов. Мозг робота микроконтроллер семейства Atmel AVR[1] ATMega32.

Физический размер платы - 90x90 мм.

Дополнительная опция - ЖКИ от Siemens S65 131x175

Миниботовский Интернет-магазин http://www.MiniBot.ru

Схема

Схема



Скачать схему МиниБота в формате P-CAD

Драйвер двигателей

Схема драйвера двигателей


Печатная плата

ПП


Системный разъем

Нумерация системного разъема указана по шлейфу, а не по контактам разъема!

Нумерация системного разъема Номер Pin Назначение Расшифровка
1 GND Земля
2 BAT + батареи
3 RES Программатор, сигнал RESET
4 MOSI Программатор, сигнал MOSI
5 MISO Программатор, сигнал MISO
6 SCK Программатор, сигнал SCK
7 XTAL1 Тактирование МК
8 PORTA3 Вывод МК PA3
9 SD_DATA
10 SDA Шина I2C
11 SCL Шина I2C
12 TxD Асинхронный выход данных
13 RxD Асинхронный вход данных
14 USB-5V Вход зарядки от USB


Комплектация

ПП с запаянными SMD
Штыревые компоненты
Комплект механики

Полная комплектация:

  • Плата печатная с запаянными SMD компонентами
  • Комплект штыревых компонентов
  • Комплект механики

Комплект штыревых компонентов

Наименование Кол-во
Кнопка - выключатель питания 1
Двухцветный светодиод 3
ИК-светодиод 8
ИК-фототранзистор 5

Комплект механики

Наименование Кол-во
электромотор QX-FF-130-2860 21х39мм 1-1.5V Частота вращения, об/мин 7400 2
шпилька М5 длинной 90 мм 1
гайка М5 2
гайка М5 с пресшайбой 2
подшипник 2
хомутик 4
2-х сторонний скотч 10 см


Описание компонент

Сенсоры

На роботе установленны следующие сенсоры:

  • Датчики оборотов колеса (энкодеры) состоящие из 2 пар ИК-светодиодов и ИК-фототранзисторов
  • Датчики нагрузки на двигатели (датчики тока)
  • Датчики линии состоящие из 3 пар ИК-светодиодов и ИК-фототранзисторов
  • Датчики препятствия состоящие из:
    • двух ИК-светодиода по углам и TSOP спереди
    • ИК-светодиода и TSOP сзади

У датчиков препятствия есть альтернативное назначение, например:

  • Обмен информацией с внешними устройствами с другими роботами
  • Поиск и наведение на базу зарядки

Энкодеры

Собранный энкодер

Энкодеры представляют собой 2 бумажных диска с секторами. Положение считываются с помощью оптопары из ИК диода и фототранзистора. Оптопара поставляется в разобранном виде и предполагается самостоятельное её изготовление.

Питание

Литий-ионный аккумулятор[2] включен в стандартную комплектацию. Cхема зарядки реализована аппаратно на плате МиниБота микросхемой заряда литиевых акб. MAX1555 и позволяет заряжаться от USB порта компьютера, поэтому никаких дополнительных блоков питания не требуется. Заряжать возможно двумя способами:

  • Через X2 (pin 14 идет на USB pin МАХ1555)
  • Через X1 (идет на DC pin МАХ1555)

Соответственно ДШ МАХ1555:
DC Charging Current (VBAT = 3.3V, VUSB = 0, VDC = 5V) Min 220mA Max 340 mA
USB Charging Current (VBAT = 3.3V, VDC = 0, VUSB = 5V) Min 80mA Max 100 mA
MAX1555 может заряжать от любого входа USB или DC. Но батарея не может заряжаться от 2х источников одновременно. MAX1555 автоматически определяет источник зарядки. Если оба источника активны DC является приорететным.

Соответственно схеме MiniBot'a состояние VD4

  • красный активный вход USB идет зарядка.
  • зеленый активный вход DC идет зарядка.
  • белый нет активного источника или зарядка завершена.



Ссылки

  1. ↑ Статья в английской Википедии: Atmel AVR
  2. ↑ Статья в английской Википедии: Lithium-ion battery
Источник — «http://wiki.roboforum.ru/index.php?title=Железо_МиниБота&oldid=6106»