您可能遇到过许多关于加速度计控制的无线机器人(也被称为手势控制或手套控制)但它们都有一个微控制器。本教程教你如何在不使用任何微控制器的情况下制作它们。
图1:无微控制器加速度计控制机器人汽车原型
图片:加速度计控制机器人的最终图像
组件要求:
框图:
图2:微控制器无加速度计控制机器人汽车框图
加速度计
图3:MMA7361L加速度计模块的图像
这些传感器给出与倾斜角度或方向成比例的模拟输出。我们以后再讨论这个问题。
LM324运放
LM324由四个运算放大器组成,我们将它们用作比较器。每个运算放大器的一个输入端将连接到加速度计的输出端。其他输入将连接到各自的电位器上,稍后将对电位器进行调谐,以给出所需的数字输出。
图4:图像显示加速度计轴在参考手的平面上
图5:图像显示加速度计轴的三维参考手
以下是我们将分配的四个方向:
图6:显示用于导航机器人的手动加速度计方向的图像
电压阅读 |
倾斜的方向 |
||||
(伏) |
不倾斜 |
向前 |
落后的 |
正确的 |
左 |
X |
1.65 |
NA |
NA |
2.3 |
1.1 |
Y |
1.65 |
2.2 |
1.1 |
NA |
NA |
根据这些电压值,我们需要调整电位器以得到正确的数字输出。考虑下面的图表
图7:MMA7361L加速度计与基于LM324的X轴模拟电压传感电路电路图
根据这些电压值,我们需要调整电位器以得到正确的数字输出。考虑下面的图表Vx是来自X输出的模拟电压;V1和V2是电位器的输出电压。记住V2 > V1。电路如下表所示:
条件 |
输出1 |
输出2 |
Vx > V2 |
低 |
高 |
Vx < V1 |
高 |
低 |
V2 > Vx > V1 |
低 |
低 |
然后我们将从LM324 IC得到以下4位输出:
倾斜的方向 |
O1群 |
O2 |
O3 |
把O4 |
向前 |
1 |
0 |
0 |
0 |
落后的 |
0 |
1 |
0 |
0 |
正确的 |
0 |
0 |
1 |
0 |
左 |
0 |
0 |
0 |
1 |
对于编码器/解码器和RF ASK发射机/接收机,请参考本教程://www.k-kotakenn.com/electronic-circuits/dc-motor-control-circuit-wireless-rf
汽车司机
我们将使用L293D马达驱动器可双向控制两台电机。我们使用电机驱动器的原因是电路(大多数)/微控制器与电机相比工作在不同的电压水平上,它们不能为电机提供足够的电流。L293D有4个输入端和4个输出端。这里有一个表,显示输入组合和相应的输出。
输入 |
电机方向 |
机器人的运动 |
||||
I1 |
I2 |
I3 |
预告 |
离开汽车 |
正确的运动 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
逆时针方向旋转 |
顺时针方向 |
向前 |
0 |
1 |
1 |
0 |
顺时针方向 |
逆时针方向旋转 |
落后的 |
1 |
0 |
1 |
0 |
逆时针方向旋转 |
逆时针方向旋转 |
正确的 |
0 |
1 |
0 |
1 |
顺时针方向 |
顺时针方向 |
左 |
为什么需要微控制器?
如果你仔细比较LM324 IC的输出表和电机驱动器的输入表,你会注意到一个问题。
比较器输出 |
马达驱动器的输入 |
方向 |
||||||
O1群 |
O2 |
O3 |
把O4 |
I1 |
I2 |
I3 |
预告 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
向前 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
落后的 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
正确的 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
左 |
在来自比较器的4位中,一次只有一个是高的,而对于电机驱动程序来说,正确地驱动电机需要两个位是高的,而且这也有特定的顺序。这就是微控制器发挥作用的地方。我们对它进行编程,使它接受比较器的输出,并将正确的顺序发送给电机驱动器。是这样的:
我是怎么去掉微控制器的?
图8:用数字门代替单片机控制机器人车运动的电路图
在A门,I1 = O1 + O3
B门,I2 = O2 + O4
C门,I3 = O3 + O2
D门,I4 = O4 + O1
硬件设置:
收集图片中显示的所有部分。
图9:制作机器人汽车所需的部件图像
把马达接到底盘上,然后把轮子接到车轴上。
图10:机器人身上附着直流电动机的金属框架图像
图11:图片显示机器人车上连接直流电机的轮子
用一些螺钉和螺栓连接脚轮
图12:安装在机器人车前侧的脚轮图像
按电路图布置发射机和接收机电路。
图13:装配了直流电机和车轮的机器人汽车的框架图像
按电路图布置发射机和接收机电路。
图14:在面包板上设计的机器人汽车发射机和接收机电路原型
将电机连接到电机驱动输出,并为发射机和接收器供电。就是这样!你已经准备好了!
图15:附着在机器人汽车上的接收电路原型
电路图
Circuit-Diagram-RF-Transmitter-Designed-Accelerometer-Controlled-Microcontroller-Less-Robotic-Car | |
Circuit-Diagram-RF-Receiver-Designed-Accelerometer-Controlled-Microcontroller-Less-Robotic-Car |
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