惊喜的科技制作!从今天开始,你也可以成为科学家!赶快行动吧!体验制作乐趣!驾驭探月机器人!
教育机器人、自由行走简易机器人
1、本机器人是顺应科技进步新开发的教育机器人教学套件,它具有电路精简、实用、可学习性强之外还具有趣味性强等特点,是一款娱教于乐的教学散件。
2、装配好的机器人可以前进、后退、摇头、发声、闪眼睛等动作。
3、调节电路中的元件参数(电位器)可以控制机器人行走的时间及距离。此处可以锻炼学生如何准确控制机器人行走路程长短,2011年某市机器人大赛就是设定目的地,让选手通过控制机器人准确准点到达。
机器人实物图片展示:
原理说明:
本电路的集成块采用NE555时基电路,内部由比较器、RS触发器、放电管等部分组成,如图6脚R端的正相输入端和7脚放电端连在一起为RS触发器翻转做了准备。2脚是S端的反相输入端,3脚是输出端。初始状态时RS触发器的Q端输出低电平放电管截止不放电,3脚输出高电平。此时W2、R13、C5构成正稳态的延时电路,电源通过W2、R13对C5充电(调节W2可以调节C5达到触发电平的时间)当C5端的电压达到2/3VCC时,R端比较器翻转输出高电平。此时S端电平基本不变从而致使RS触发器触发翻转进入另一个稳态,Q端输出高电平,放电管导通C5的电压瞬间被拉为低电平。因在正稳态时MT2端为高电平对C1充满了电,2脚一直处于高电平,当RS触发器触发翻转进入另一个稳态后MT2变为低电平,此时C1通过W1、R6、R14对地放电,调节W1可以调节放电的时间,当C1端的电压降到1/3VCC时S端比较器翻转致使RS触发器进入正稳态,依次循环,分别调节W2、W1可以控制正、负稳态电路的延时长短。3脚是正、负稳态的输出端,正、负稳态分别输出正、负电平。该电平加到电容C2上给C2充电使输出电平稳定,该电平就是后面驱动电路的控制信号。该控制信号经R5加到9013的基极,9013是NPN管,基极正电平时9013的C、E极导通,而9012截止,也即是正稳态时9013导通,9013集电极被拉为低电平,再经过R7加到VT3-VT2的基极VT3导通,从而VT5、VT7导通,电流通过MT2经过电机后流经MT1。电机正转机器人向前行走、发声,闪眼睛。W2控制电机正转的时间。当555处于负稳态时输出低电平,通过R4加到VT2上,VT2、VT4、VT6、VT8导通。电流通过MT1经过电机后流经MT2。电机反转机器人后退,由于发声、闪灯电路经过一只二极管供电,正转时有电压,反转时二极管截止,发声、闪灯电路无电压停止工作。
装配说明:
1.当拿到本套件后,请对照“元件清单”逐一将数量清点一遍,并用万用表将各个元件测量一下,特别是瓷片电容,最好用数字万用表的电容档测量,若没有数字表,只有用万用表初略估计测量一下,做到心中有数。
2.在焊接时请按先焊小元件,再焊大元件,最后再焊集成块的原则进行操作,元件尽量贴着底板“对号入座”不得将元件插错,由于集成块NE555是采用双排8脚直插式结构,它的脚排列比较密集,焊接时请用尖烙铁头进行快速焊接,如果一次焊不成功,应等冷却后再进行下一次焊接,以免烫坏集成块,焊完后应反复检查有无虚、假、错焊,有无拖锡短路造成故障,只要按上述要求焊接组装,一通电即可正常工作。
3.功能电路板部分装配完成后再来焊接电机、电源部分的引线。打开机器人后盖将里面的电机线焊下把我们配的接线焊在电机上,同时把到头部分的红线焊下串接一只1N4148的二极管。再焊接电源线:一根焊接在电池极片的负极,另一根焊接在开关的一端,电源和电机接线焊好后从后背的孔引出。装上头和摇头杠杆后,盖上后盖即可。(注意要保证里面活动部分的空间以免卡住)。把电机线焊在功能电路板的MT1与MT2焊盘上(注意红线焊MT2,绿线焊MT1上,以免后退时发声、闪光)。电源线红的焊在GB+焊盘上,绿线焊在GB-焊盘上。焊好后装上三节5号电池,电路板装在电池外边,用拆电池盖的螺丝固定,一个能行动自如的行走机器人组装成功了。调节W2、W1可调节前进、后退的时间。
元件清单:
原理图:
PCB板图: