الأربعاء، 18 أبريل 2018

بناء روبوت متتبع الخط باستخدام المقارن


بناء روبوت متتبع الخط باستخدام المقارن


المقارنات Comparators: 

عبارة عن دارات كهربائية متكاملة لتحويل الاشارات التماثلية إلى رقمية




المقارن التماثلي LM324:

عبارة عن دارة كهربائية متكاملة لها مدخلان أحدهما موجب والآخر سالب ولها مخرج واحد



مثال توضيحي بناءاً على النشاط الوراد في الكتاب المدرسي ص78










نستنتج أن:

المقارن التماثلي يأخذ إشارة تماثلية من المدخل الموجب والسالب ويقوم بعمل مقارنة بين الجهدين حيث أنه إذا كان:
V1 > V2      ===>         Vout = 1
V1 < V2      ===>          Vout = 0
V1 = V2      ===>          Vout = 0

مكونات دائرة الروبوت باستخدام المقارن:

أولاً: المدخلات:
وهي عبارة عن المجسات وتعمل بالأشعة تحت الحمراء (IR) (المرسل والمستقبل)


ثانياً: العمليات والتحكم:
عبارة عن المقارن التماثلي الموجود في دارة متكاملة LM324.
 

ترانزستور يعمل كمفتاح في الدارة.
ثالثاً: المخرجات:
وهي عبارة عن محرك + ثنائي باعث للضوء.



مخطط دائرة الروبوت باستخدام المقارن



آلية عمل الروبوت باستخدام المقارن
عيوب استخدام الروبوت باستخدام المجسين
1. اهتزاز الروبوت بشكل ملحوظ أثناء السير.
2. خروج الروبوت عن المسار أثناء سيره بسرعة عالية.
3. خروج الروبوت عن المسار في حال كان المسار أكثر تعقيداً.

الحل: استخدام أكثر من مجسين وهذا يتطلب إضافة متحكم (الأردوينو)


بناء الروبوت باستخدام الترانزستور

بناء الروبوت باستخدام الترانزستور

مكونات دارة الروبوت باستخدام الترانزستور


أولاً: المدخلات:
وهي عبارة عن المجسات وتعمل بالأشعة تحت الحمراء (IR)
تنقسم إلى قسمين:
1. المرسل: يرسل الأشعة تحت الحمراء و تنعكس عن الخط الأبيض (يوصل بانحياز أمامي).
2. المستقبل: يستقبل الأشعة الصادرة عن المرسل (يوصل بانحياز عكسي). لونه أسود ويسمى (photo diode)


ثانياً: العمليات والتحكم:
وهي عبارة عن ترانزستورين موصلين على التوالي.
1. الترانزستور الأول: يعمل كمفتاح في الدارة.
2الترانزستور الثاني: يعمل على تضخيم التيار الواصل للمخرجات.


ثالثاً: المخرجات:
وهي عبارة عن محرك + ثنائي باعث للضوء.


1. المحرك: لتحريك الروبوت في الاتجاه المناسب.
2. ثنائي باعث للضوء: يشير إلى أن الدارة تعمل.
ملاحظة:
يوصل مع المحرك ثنائي عادي: لحماية الترانزستور من التيار العكسي يوصل مع المحرك توصيل عكسي.


مخطط دائرة الروبوت باستخدام الترانزستور

تتكون من دائرتين متماثلتين احداهما للمجس الأيمن (والمحرك الأيمن) والثانية للمجس الأيسر (المحرك الأيسر) كما في الشكل التالي

 آلية عمل الروبوت باستخدام الترانزستور


عيوب الروبوت متتبع الخط الأسود باستخدام الترانزستور والحلول:

1.    الروبوت سريع ويخرج عن المسار لأنه يصل للمحرك 6V.
     الحل: استخدام بطارية منفصلة قيمتها 3V ووضع تروس مع المحرك.
2.  لا يعمل بشكل جيد و ذلك لأن المحركات ذات أحمال صغيرة (مقاومتها صغيرة)لذا يسحب المحرك
     كل التيار و يؤثر على دائرة المجسات.
     الحل: فصل دارة المجسات عن دارة السائق driver.
3.    لا يتحمل الترانزستور تياراً عالياً يمكن يؤدي إلى تلفه.
     الحل: استخدام ترانزستور يتحمل التيار العالي مثل D880.