Робот Гриша модернизация

На этом занятии мы рассмотрим вопрос о модернизации робота "Гриша". Изначально робот имел следующую  электрическую схему управления(рис1), которая давала ему возможность объезжать препятствие со стороны где препятствие дальше, предлагаемая модернизация позволит усложнить алгоритм объезда препятствия, чем повысит вариативность выбора  маневра. Для этой цели предлагается ввести в схему управления ручную регулировку количества оборотов двигателя, угол поворота ультразвукового датчика дистанции (УЗД) и регулировку выставления УЗД в диаметральной плоскости робота. Кроме этого предлагается изменить алгоритм выбора стороны поворота. Так же добавить инфракрасный датчик движения  (ИДД) для остановки робота на момент выполнения регулировок.

рис1

Для выполнения модернизации необходимо дополнительно разместить малую макетную плату с тремя вариометрами и отдельно разместить датчик ИДД.
Предполагается так же перепланировка подключений контактов управления мотором по новой схеме(рис2) показанной ниже.

рис 2

При монтаже надо учитывать использование переходного шилда(рис3) для подключения датчиков

рис 3

а так же использования драйвера управления электромоторами(рис 4) L298N

рис 4

Логика микросхемы L298N питается напряжением 5 Вольт. Для этого на модуле предусмотрен стабилизатор напряжения 78M05. На вход этого стабилизатора можно подавать напряжение до 35 В, а на выходе всегда получается 5 В. Рабочий ток у 78M05 небольшой — до 500 мА. Однако, при желании, от него можно питать и саму плату Ардуино Уно, к которой мы будем подключать драйвер.

Тройная клемма снизу отвечает за питание модуля. Самый левый контакт — питание моторов. Сюда можно подавать до 35 В. Средний контакт — земля, которая должна быть общей для модуля и контроллера. Правый контакт имеет двоякую функцию. Если на модуле стоит перемычка питания стабилизатора, то на этом контакте будет +5В и к нему можно ничего не подключать, либо питать от него контроллер. Но если перемычку убрать, то к этому контакту нужно будет непременно подключить +5В от контроллера, чтобы питать драйвер. В нашем примере мы будем ориентироваться именно на вариант без перемычки.

Две другие винтовые клеммы (OUT1/2 и OUT 3/4) служат для подключения моторов. Надо отметить, что моторы постоянного тока неполярные, но от того на какой контакт мотора подается плюс, а на какой минус, зависит направление их вращения.

Наконец, осталось разобраться с контактами управления. Их по три штуки на каждый мотор. Контакты ENA и ENB позволяют управлять моторами с помощью ШИМ сигнала. Если ENA и ENB подключить строго к +5 В, то моторы будут всегда вращаться с максимальной возможной скоростью. Именно для этого режима на модуле предусмотрены две перемычки рядом с ENA и ENB.

С помощью контактов IN1,IN2,IN3,IN4 задаётся режим работы моторов. Таблица режимов для двигателя A имеет вид:

Режим	IN1	IN2
Вращение в одну сторону	1	0
Вращение в обратную сторону	0	1
Блокировка мотора	1	1
Отключение мотора	0	0

Тут следует пояснить последние два режима. Если нам необходимо резко остановить мотор, то выбираем режим блокировки. Для плавной остановки — выбираем «отключение мотора»