RF-kontrolleret robot

På nuværende tidspunkt er næsten alle mennesker bekendt med robotter. Robotter spiller en meget vigtig rolle i menneskelivet. Robotter er en maskine, der reducerer den menneskelige indsats i tunge arbejder i industrier, bygninger osv. Og gør livet let. I vores tidligere projekter har vi lavet nogle robotter som line follower, DTMF-kontrolleret robot, gestusstyret robot, computerstyret robot, men i denne vejledning skal vi designe en meget interessant robot, det vil sige RF-styret robot. Interessant i dette projekt er, at det kører uden brug af mikrokontroller. Her kører vi det direkte af RF-dekoder og motordriver.

RF-kontrolleret robot styres ved hjælp af fire trykknapper placeret på sendersiden. Her behøver vi kun at trykke på knapperne for at kontrollere robotten. Der bruges en transmitterende enhed i din hånd, som også indeholder en RF-sender og en RF-koder. Denne senderdel sender kommando til robotten, så den kan udføre den krævede opgave som at bevæge sig fremad, baglæns, drejning til venstre, drejning til højre og stop. Alle disse opgaver udføres ved hjælp af fire trykknapper, der er placeret på RF-senderen.

Nødvendige komponenter

• DC-motor - 2
• HT12D - 1
• HT12E - 1
• RF-par - 1
• Motordriver L293D - 1
• 9 Volt batteri - 3
• Batteristik - 3
• Tilslutning af ledninger
• Robot Chasis - 1
• 7805 - 2
• 750K modstand - 1
• 33K modstand - 1
• 1K modstand - 1
• PCB

L293D motordriver

L293D er en IC-motordriver, som har to kanaler til at køre to motorer. L293D har to indbyggede Transistor Darlington-par til strømforstærkning og en separat strømforsyningsstift til at give ekstern forsyning til motorer.

RF-sender og modtager

Dette er et ASK Hybrid-sender- og modtagermodul, der fungerer ved 433 MHz-frekvens. Dette modul har en krystalstabiliseret oscillator til opretholdelse af nøjagtig frekvensstyring for det bedste interval. Der skal vi kun bruge en antenne eksternt til dette modul.

RF-senderegenskaber:

• Frekvensområde: 433 Mhz
• Udgangseffekt: 4-16dBm
• Indgangsforsyning: 3 til 12 volt jævnstrøm

RF-modtagerfunktioner:

• Følsomhed: -105dBm
• HVIS frekvens: 1MHz
• Lavt strømforbrug
• Strøm 3,5 mA
• Forsyningsspænding: 5 volt

Dette modul er meget omkostningseffektivt, hvor langtrækkende RF-kommunikation er påkrævet. Dette modul sender ikke data ved hjælp af UART-kommunikation fra pc eller mikrocontroller direkte, fordi der er masser af støj ved denne frekvens og dens analoge teknologi. Vi kan bruge dette modul ved hjælp af encoder- og dekoder-IC'er, der ekstraherer data fra støj.

Senderens rækkevidde er ca. 100 meter ved maksimal forsyningsspænding, og for 5 volt er senderens rækkevidde ca. 50-60 meter ved brug af en simpel ledning med en enkelt kode med en 17 cm lang antenne.

Pin Beskrivelse af RF Tx

1. GND - Jordforsyning
2. Data In - Denne pin accepterer serielle data fra koderen
3. Vcc - +5 Volt skal tilsluttes denne pin
4. Antenne - En indpakket forbindelse til denne pin til korrekt transmission af data

Pin Beskrivelse af RF Rx

1. GND - Jord
2. Data In - Denne pin giver output serielle data til dekoder
3. Data In - Denne pin giver output serielle data til dekoder
4. Vcc - +5 Volt skal tilsluttes denne pin
5. Vcc - +5 Volt skal tilsluttes denne pin
6. GND - Jord
7. GND - Jord
8. Antenne - En indpakket forbindelse til denne pin for korrekt modtagelse af data

Kredsløbsdiagrammer og forklaring

Kredsløbsdiagram for RF-sender:

Kredsløbsdiagram for RF-modtager:

Som vist i ovenstående figurer er kredsløbsdiagrammer for RF-styret robot ret enkle, hvor et RF-par bruges til kommunikation. Forbindelser til sender og modtager vises i kredsløbsdiagrammer. To 9 volt batterier bruges til at drive motordriveren og det resterende Rx Circuit. Og et andet 9 Volt batteri bruges til at drive senderen.

RF-styret robot har to hoveddele, nemlig:

1. Senderdel
2. Modtagerdel

I senderdelen bruges en datakoder og en RF-sender. Som vi allerede har nævnt ovenfor, at vi bruger fire trykknapper til at køre robotten, er disse fire knapper forbundet med Encoder i forhold til jorden. Når vi trykker på en vilkårlig knap, vil koderen få et digitalt LAV signal og derefter anvende dette signal serielt på RF-senderen. Encoder IC HT12E koder data eller signal eller konverterer det til seriel form og sender derefter dette signal ved hjælp af RF-sender i miljøet.

I modtagerenden har vi brugt RF-modtager til at modtage data eller signal og derefter anvendt på HT12D-dekoder. Denne dekoder-IC konverterer de modtagne serielle data til parallelle og sender derefter disse dekodede signaler til L293D-motordriver-IC. Ifølge den modtagne data kører robotten ved hjælp af to jævnstrømsmotorer i fremad, baglæns, venstre, højre og stopretning.

Arbejde med RF-styret robot:

RF-styret robot bevæger sig i henhold til knappen, der trykkes på senderen.

Knappen trykkes på senderen	Flytning af robotens retning
Første (1)	Venstre
Andet (2)	Ret
Første og andet (1 & 2)	Frem
Tredje og fjerde (3 & 4)	Baglæns
Ingen knap trykket	Hold op

Når vi trykker på den første knap (1 omtale på kredsløb og hardware), begynder robotten at bevæge sig til venstre og bevæge sig, indtil knappen slippes.

Når vi trykker på den anden knap på senderen, begynder robotten at bevæge sig i højre side, indtil knappen slippes.

Når vi trykker på første og anden knap på samme tid, begynder robotten at bevæge sig fremad, indtil trykknapper frigøres.

Når vi trykker på den tredje og fjerde knap på samme tid, begynder robotten at bevæge sig bagud og fortsætter, indtil trykknapper frigøres.

Og når der ikke trykkes på nogen trykknap, stopper robotten.