رفتن به مطلب
انجمن تیم امنیتی گارد ایران

پست های پیشنهاد شده

با عرض سلام خدمت دوستان 

با آموزش 0 تا 100 ساخت یک ریات مسیریاب در خدمت دوستان هستم 

توی این آموزش سعی کردم اول مفاهیم پایه رو توضیح بدم وسپس ساخت ربات رو...

آموزش در 6 بخش هست 

امیدوارم با استقبالتون از این مطلب به من انگیزه ببخشید 

من خوشم نمیاد که اینو بنویسم اما به خاطر حذف شدن پست قبلی باید بگم که اسپم ممنوع هست و اگه سوالی دارید در بخش پیام خصوصی بپرسید من اگه دیدم سوالات زیاده و به درد بقیه دوستان هم میخوره یک تاپیک توی بخش پرسش و پاسخ باز میکنم تا اونجا سوالات رو بپرسید

تاپیک حداقل هر 3 روز آپ میشه ...

اگه سوالی بود در خدمتم

بخش اول:آشنایی با رباتیک

بخش دوم:الکترونیک ربات

بخش سوم :میکروکنترلر AVR

بخش چهارم:موتورهای الکتریکی 

بخش پنجم:حسگرها(sensors)

بخش ششم:طراحی و ساخت ربات مسیریاب 7 سنسوره 

بخش مکانیک رو حذف کردم که وقتمونو نگیره چون بخش مکانیک در سطح رباتیک مبتدی کاربردی نیست و فعلا به دردتون نمیخوره...

به امید پیشرفت روزافزون بخش الکترونیک انجمن.

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

8168-small-pic.jpg


 


بخش اول : آشنایی با رباتیک


امروزه ربات ها به عنوان جانشین آینده انسان برای انجام کارهای سخت و تکراری مد نظر قرار گرفته میشوند و در ساختار بسیاری از آنها از رفتار حیوان الهام گرفته شده است حیوان ها مثل انسان دارای شعور نیستند و صرفا بر اساس غریضه عمل میکنند .ربات ها نیز از این جهت بسیار شبیه به آنها هستند و بر اساس برنامه ای که از قبل به آنها دادم ایم عمل میکنند


 در این میان ربات هایی که بتوانند رفتاری شبیه تر به انسان داشته باشند(انسان نما) بیشتر مورد توجه قرار میگیرند .


تایخچه رباتیک :


از آنجا که ربات و رباتیک از جمله مباحثی میباشند که در قرن اخیز موزد توجه قرار گرفته اند آشنایی اندکی با تاریخچه این علم میتواند شما را از ادامه روند پیشرفت آن مطلع کند.در ادامه یه نحوه ی به وجود آمدن و پیشرفت علم رباتیک پرداخته میشود:


سال1923میلادی:کارل چاپک اولین بار در نمایشنامه خود از کلمه ربات به عنوان <آدم مصنوعی>استفاده کرد .این کلمه از واژه robotaدر زبان چک به معنی"برده و کارگر مزدور"گرفته شده است.


سال 1940میلادی :شرکتwestinghouseسگی به نام اسپارکو ساخت به برای اولین بار در آن هم از قطعات مکانیکی وهم فطعات الکیریکی استفاده شد .در واقع این آغازگر علم رباتیک بود .


سال1942میلادی:کلمه رباتیک اولین بار توسط آیزک آسیموف در یک داستان کوتاه ارائه شد .رباتیک یعنی همه مباحثی که به ربات مربوط میشود.


دهه1950میلادی:تکنولوژی کامپیوتر پیشرفت کرد و باعث پیشرفت صنعت کنترل و در نتیجه پیشرفت رباتیک شد


سال 1954 میلادی:عصر ربات ها با ارائه اولین ربات انسان نما توسط جورج دوول شروع شد.


در مجموع موارد کاربرد ربات ها در همه ابعاد زندگی انسان به سرعت در حال گسترش میباشد تا کار های خطرناک را به جای انسان انجام دهند.


چون در انجمن انواع ربات ها توسط دوستان معرفی شده است من از انجام این کار صرف نظر میکنم


به امید پیشرفت روزافرون بخش الکترونیک انجمن


به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

فصل دوم:الکترونیک ربات ها


قسمت اول:


از آنجا که الکترونیک یکی از بخش های اصلی و در حقیقت بخش کنترل و فرمان ربات است .آشنایی کامل با مباحث مطرح در الکترونیک و بررسی المانهای مختلف الکترونیکی کاملا ضروری به نظر میرسد .در این فصل به معرفی المانهای پر کاربرد الکترونیک میپردازیم .


شما در آینده خواهید توانست با کنار هم قرار دادن المانهای ساده به مداراتی دست پیدا کنید که به راحتی ربات های بسیار پیشرفته و پیچیده را کنترل میکنند.


2-1مقاومت:


مقاومت برای محدود کردن جریان الکتریکی به کار میرود برای مثال استفاده از مقاومت به صورت سری با ledجریان عبوری از آن را محدود میکند .


شکل زیر مقاومت و نماد مداری آن ا نمایش میده


1571812439129213352247018014722616091248           axresiscarboni1.jpg


 


نحوه ی خواندن مقاومت :


مقاومت بر حسب اهم اندازه گیری میشود و با نماد نمایش داده میشود.برای مقاومتهای زیاد از نمادهای k(کیلواهم)وM(مگااهم)استفاده میشود که برابرند با :


1000=1k


1000k=1M


مقادیر مقاومتها معمولا توسط نوارهای رنگی روی آنها نمایش داده میشود.که هر رنگ یک عدد را نشان میدهد (طبق جدول زیر)


01014301538067491083.jpg


بیشتر مقاومتها  دارای 4 نوار میباشند .که دو نوار اول دو عدد اول را مشخص میکنند .و نوار سوم تعداد صفر ها را مشخص میکند


نوار چهارم نیز درصد خطای مقاومت را نشان میدهد (اگه نوار چهارم وجود نداشته باشد درصد خطای مقاومت 20%است).


برای مثال در صورتی که نوارهای روی یک مقاومت از چپ به راست به ترتیب قرمز ،بنفش،زردو طلایی باشد مقدار مقاومت برابر 270000اهم میشود که برابر270 کیلواهم است و با توجه به اینکه نوار چهارم طلایی است و درصد خطا 5% است مقدار واقعی مقاومت بین 25600اهم تا 283500اهم است .


27000-27000*5%=256500


27000+27000*5%=283500


در ادامه سایر علامتهایی که برای نمایش مقدار مقاومت در مدار به کار میرود با مقدار معادل هریک ارائه میشوند:


560R560


2K72700=2.7K


39K39k


1M01000k=1.0M


رابطه بین سه کمیت مقاومت ،جریان و ولتاژ که به قانون "اهم"معروف است به سه صورت زیر است :


V=R*I          ,I=V\R           ,R=V\I


در مدار میتوان مقاومتها را به دو صورت سری و موازی بست که در ادامه به توضیح آنها میپردازم:


ترکیب مقاومتها به صورت سری :


اگر یک سر مقاومتها به هم متصل شود آنها را به صورت سری بسته ایم (مطابق شکل) و ترکیب آنها مقاومتی برابر Rمیسازد که به صورت زیر محاسبه میشود:


R=R1+R2+R3+…


220px-Resistors_in_series.svg.png


ترکیب مقاومتها به صورت موازی :


اگر دو سر دو یا چند مقاومت به هم متصل باشد به آنها موازی میگوییم (مطابق شکل)که مقاومتی برابر Rمیسازند که از رابطه زیر بدست میاید:


1/R=1\R1+1\R2+1\R3+…


اگر فقط دو مقاومت به صورت موازی بسته شده باشد میتوان معادل آنها را از فرمول زیر محاسبه کرد:


R=R1*R2\R1+R2


220px-Ninth.png


نکته:در مقاومتهای موازی مقاومت معادل حتما از کوچکترین مقاومت کمتر است .


مقاومت متغیر یا پتانسیومتر:


مقاومتی است که میتوان مقدار آن را به صورت دلخواه تغییر داد.و شکل بعضی از آنها در زیر آمده است :


 


Cermets_Potentiometer.jpg


به امید پیشرفت روزافزون بخش الکترونیک انجمن


به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

با عرض سلامی دوباره خدمت دوستان عزیز

با توجه به اینکه یکی از دوستان انجمن در پیام خصوصی فرمودند که این بخش ها قبلا توضیح داده شده و من باب احترام به سروران بزرگواری که قبلا این بخش ها رو توضیح دادن .

من از توضیح ادامه این بخش ها امتناع میکنم و فقط یک معرفی اجمالی ازAVRمیکنم و بعد هم میرسم سراغ آموزش ساخت ربات

با تشکر از همه دوستان که با تشکرشون باعث دلگرمی اند...

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

میکروکنترلرهای AVR:

امروزه میکروکنترلرها با ساختاری بسیار ساده ،به عنوان یکی از ابزارهای کنترلی قدرتمند،به وفور مورد استفاده قرار میگیرند.این کاربرد ها گستره ی وسیعی از ربات های تعقیب خط ساده تا کنترل یک بخش از کارخانه را در بر میگیرد.

میکروکنترلر در حقیقت یک کامپیوتر کوچک و ارزان قیمت است .

هر میکروکنترلر مثل کامپیوتر دارای بخش های مختلفی است که عبارتند از :

·       حافظه های FLASH,RAM,EEPROMو رجیسترها

·       پورت های ورودی و خروجی

·       اسیلاتور یا نوسان ساز

·       تایمر/شمارنده

·       مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)

·       مقایسه کننده ی آنالوگ

·       وقفه ها

·       ارتباط سریال

در ریز معرفی گذرا بر بخش های مختلف میکروکنترلر میکنم:

واحد پردازش مرکزی :

به طور ساده میتوان گفت واحد پردازش مرکزی یا ریز پردازنده یک مدار پیچیده الکترونیکی است که میتواند عملیات ریاضی ،منطقی،کنترلی و ...را انجام دهداما اینکه کدام مدار چه عملیاتی را انجام دهد باید به وسیله کدهای متناظر با آن عملیات به ریز پردازنده اعلام شود.

حافظه:

انواع حافظه موجود در میکرو عبارتند از :EEPROM,RAM,FLASHو رجیسترها

·       حافظه FLASH:برای ذخیره برنامه اجرایی میکروکنترلر به کار میرود این حافظه غیر فرّار را میتوانید بارها پاک کنید و دوباره برنامه مورد نظر خود را روی آن پیاده نمایید.

·       RAM:حافظه مربوط به داده است .متغیرهایی که در طول برنامه تعریف میشوند در RAMقرار میگیرند به علت قابلیت دسترسی تصادفی این حافظه از سرعت نوشتن و خواندن بسیار بالایی برخوردار است

·       EEPROM:برای ذخیره آن دسته از پارامترهای برنامه به کار میرود که باید پس از قطع برقذ هم چنان باقی بمانند .

·       رجیسترها:حافظه های کوچکی میباشند که درون واحد پردازشگر مرکزی جایگذاری شده اند وبرای ذخیره موقتی مقادیری به کار میروند که پردازشگر مرکزی با آنها کار میکند.داده های مربوط به پیکربندی بخش های میکروکنترلر(از این به بعد به اختصار میگم میکرو)درون رجیستر ها قرار میگیرد.

 

پورت های وردی /خروجی:

پورت های ورودی /خروجی در حقیقت رابط میان میکرو و محیط خارج از آن میباشند .به طور کلی میتوان پایه هایی از میکرو را که به عنوان ورودی یا خروجی دیجیتال قابل برنامه ریزی میباشند را پورت ورودی خروجی نامید.

 

اسیلاتور:

وجود اسیلاتور در هر سیستم دیجیتال مانند وجود قلب در بدن انسان ضروری است و همان طور که هنگام دویدن ضربان قلب افزایش میابد در صورت نیاز به پردازش سریع نیز باید فرکانس کاری سیستم دیجیتال افزایش یابد .یعنی باید تعداد پالس هایی که اسیلاتور در واحد زمان تولید میکند اضافه شود .اغلب میکروهای امروزی یک اسیلاتور داخلی برای تولید پالس دارند.

تایمر/شمارنده:

در میکروهای AVRیک قسمت از حافظه به گونه ای طراحی شده است که مقدار عددی محتوای آن با اعمال هر پالس به این بخش .یک واحد افزایش میابد و هنگامی که محتوای این بخش از حافظه به بیشترین مقدار رسید .صفر میشود و سیستم منتظر پالس بعدی میماند این بخش از حافظه به سادگی به عنوان شمارنده رویدادهای خارجی یا پالس های دیگر باشد .

حال اگر ورودی شمارنده را به اسیلاتور بدهیم تا پالسهای آن را بشمارد میتوانیم به آن تایمر بگوییم .

مبدل آنالوگ به  دیجیتال:

بسیاری از کمیّت های اطراف ما.مانند نور ،گرما،طول اجسام و... کمیت های پیوسته میباشند .و در بسیاری از موارد خروجی حسگر های مورد استفاده نیز به صورت دیجیتال نیست .برای اینکه میکرو بتواند مقادیر آنالوگ را نیز اندازه گیری نماید به بخشی مجهز شده است که به آن مبدل آنالوگ به دیجیتال میگوند .این بخش متناسب با مقدار ولتاژ آنالوگ ورودی عددی 10 بیتی (بین 0 تا 1023)را به عنوان خروجی در نظر میگیرد.

 

مقایسه کننده آنالوگ:

این بخش از میکرو دقیقا مانند یک OPAMPعمل میکند و مقادیر آنالوگ در دو ورودی پایه مثبت و پایه منفی را با هم مقایسه میکند .زمانی که ولتاز موجود در ورودی مثبت بالاتر از ولتاژ موجود در ورودی منفی باشد خروجی مقایسه کننده یک و در غیر این صورت صفر میماند.

 

وقفه ها :میکروها دستور هایی که برایشان در نظر گرفته شده است را به صورت متوالی اجرا میکنند .با وجود این میکروها نیز ممکن است با شرایط پیش بینی نشده مواجه شوند .وبه ناچار اجرای دستور های عادی را متوقف کنند و متناسب با شرایط به وجود آمده دستورهایی را اجرا نمایند .که این کار را توسط وقفه انجام میدهند

 ارتباط سریال:

به طور کلی دو روش معمول برای انتقال اطلاعات عبارتند از :ارتباط موازی و ارتباط سری.

در ارتباط سریال همانطور که از نام آن پیداست .داده ها به طوری متوالی ارسال یا دریافت میشوند .به این ترتیب داده ها به صورت متوالی روی کانال ارسال میشوند و لازم است توافق خاصی بین دو طرف ،بر نحوه ی چیدمان و ارسال وجود داشته باشد ایت توافق نامه ،استاندارد یا پروتکل ارتباطی نام دارد.

 

میکرکنترلرهای AVR:

شرکت ATMELبا تولید محصولات گوناگون و دارای کاربرد ویژه یکی از معروف ترین سازندگان میکرو به شمار میرود .میکرو های خانواده ی AVRاز معروف ترین و پرمصرف ترین میکروهای ساخت این شرکت میباشند .

کاربری آسان،قیمت ارزان،امکانات گسترده،مصرف کم ،سرعت پردازش بالا،دستورالعمل های قوی،زبانهای مختلف برنامه نویسی و کامپایلرهای متعدد میکرو های خانواده AVRرا یکی از پرکاربرد ترین انواع میکرو در میان مصرف کننده گان بدل کرده است .

سه زیرمجموعه معروف و پرکاربرد این خانواده عبارتند از:

1-میکروهای ATtinyXX

2-میکروهای AT90SAXX

3-میکروهای ATmegaXX

 

 

به امید پیشرفت روزافزون بخش الکترونیک انجمن

تشکر شما باعث دلگرمیه

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

با سلام دوباره خدمت همه دوستان


خب دیگه وقتشه که آموزش ساخت ربات رو شروع کنیم


در این پروژه قصد داریم با ساخت و راه اندازی یک ربات مسیریاب با 7 سنسور آشنا شویم که .برای اینکه پروژه به  صورت کاملا عملی و قابل فهم باشد توضیحات مربوط به آن را در دو قسمت سخت افزار و نرم افزار توضیح دادم


بخش اول:سخت افزار


قسمت اول


در حالت کلی میتوان بخش های اصلی ربات را به صورت زیر معرفی کرد .


1-سنسورها


2-مبدل آنالوگ به دیجیتال


3-میکروکنترلر


4-درایور موتور


5-موتور


بررسی سنسورها:


اساس کار یک ربات تعقیت خط بر سنسورهای مادون قرمز یا IR (Inferaref)و یک جفت موتور DCاستوار است .


موتور ها در عقب ربات و در روبروی هم قرار میگیرند و در جلوی ربات ار یک جسم صاف و لغزنده بعنوان تکیه گاه و چرخ جلو استفاده میشود .(عموما از چرخ هرز گرد استفاده میشود )هنگامیکه هر دو موتور روشن باشند ربات به طور مستقیم حرکت خواهد کرد و زمانیکه یکی ار موتورهت روشن و دیگری خاموش باشد ربات به سمتی که موتور خاموش است میچرخد .به این نوع حرکت مدل تانکی میگویند .


سنسورها نیز دو نوع فرستنده و گیرنده موجود میباشد .در یک ربات تعقیب خط این دو سنسور در کنار هم تشکیل یک جفت را میدهند که قادر به تشخیص رنگ سیاه و سفید میباشند .بدین صورت که سنسور فرستنده امواج مادون قرمز را میفرستد و این امواج به سطح سفید برخورد کرده و بازتاب میشوند سپس این امواج منعکس شده توسط سنسور گیرنده دریافت میشوند ودر نتیجه میزان جریان دهی سنسور گیرنده افزایش میابد ..اما اگر موج ارسالی توسط سنسور فرستنده به سطح سیاه برخورد کند جذب میشود و فقط مقدار بسیار جزئی از آنها منعکس میشود .در نتیجه میزان جریان دهی سنسور گیرنده به شدت کاهش میابد با بکار گیری یک مدار ساده میتوان تغییرات جریان در سنسور گیرنده را به تغییرات ولتاژ تبدیل کرد و بدین ترتیب سطح سیاه از سیط سفید تشخیص داده میشود .


برای تبدیل تغییرات جریان به ولتاژ کافیست تا از یک مقاومت سری شده با سنسور گیرنده مطابق با شکل زیر استفاده کنیم .در این صورت هنگامی که سطح سفید باشد جریان دهی گیرنده زیاد خواهد شد و میتوان این سنسور را اتصال کوتاه در نظر گرفت .بنابراین در خروجی SO0برابر صفر منطقی خواهد بود (در استاندارد TTLولتاژهای 0تا2ولت برابر صفر منطقی در نظر گرفته میشود )هنگامیکه سطح سیاه باشد میزان جریان دهی سنسور بشدت کم میشود .بنابراین میتوان سنسور را به صورت مدار باز در نظر گرفت ،پس ولتاژ +5vاز طریق مقاومتK10در خروجی SR0ظاهر میشود .


 


Untiddvtled.png


نکته ای که در به کارگیری سنسور مادون قزمر گیرنده بسیار حائز اهمیت است بایاس معکوس بودن آن است چنانچه این سنسور به صورت مستقیم بکار گرفته شود با یک دیود معمولی هیچ فرقی ندارد و نسبت به امواج مادون قرمز موجود هیچ عکس العملی نشان نمیدهد .


به امید پیشرفت روز افزون بخش الکترونیک انجمن


تشکر شما باعث دلگرمی است


به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

قسمت دوم :


مبدل آنالوگ به دیجیتال:


از آنجایی که ممکن است در اثر تغییرات نور محیط و یا ایجاد سایه روشن در اثر حرکت ربات مقدار ولتاژ خروجی SR0 به سطح منطقی 0 و 1 استفاده کرده ایم .در واقع میتوان گفت که ولتاژ خروجی SR0بصورت آنالوگ میباشد برای تبدیل آن به مقدار دیجیتال مطابق شکل زیر از اپ-امپ LM324استفاده کرده ایم


 


Untitlnned.png


همانطوریکه در شکل بالا مشخص شده است ولتاژ دریافتی از سنسور به ورودی مثبت اپ-امپ و ولتاژ مرجع ،به ورودی منفی اپ-امپداده شده است .بنابراین مدار یک مقایسه کننده ی مثبت است بدین معنی که هرگاه ولتاژ پایه ی مبت از ولتاژ پایه منفی بیشتر باشد خروجی برابر یک منطقی خواهد شد و هر گاه ولتاژ پایه ی مثبت از پایه ی منفی کمتر باشد خروجی برابر صفر منطقی میشود ولتاژ مرجع اپ-امپ توسط یک پتانسیومتر بر روی مقداربیشتر از ولتاژ SR0در حالت مواجهه با سطح سفید و کمتر از ولتاژSR0در مواجهه با سطح سیاه تنظیم شده است .


چنانچه مدار را از ابتدا بررسی  نماییم .متوجه میشویم که هنگام نزدیک شدن سنسور با سطح سفید امواج ارسالی توسط فرستنده بخوبی در گیرنده دریافت شده و در نتیجه مقدار جریان دهی گیرنده افزایش می یابد که در پی آن ولتاژ SR0کم میشود (کمتر از ولتاژ مرجع)بنابراین ولتاژ خروجی اپ-امپ برابر سطح منطقی 0میشود و در مواجهه سنسور با سطح سیاه امواج ارسالی توسط فرستنده در گیرنده دریافت نشده و در نتیجه مقدار جریان دهی گیرنده کاهش میابد که در پی آن ولتاژ SR0زیاد میشود (بیشتراز ولتاژ مرجع)بنابراین ولتاژ خروجی اپ-امپ برابر سطح منطقی 1 میشود.


برای نشان دادن وضعیت سنسورها در هنگام کار ربات از یک LEDسری با مقاومت استفاده شده است در تیجه وقتی که سنسور سطح سیاه را ببیند LEDروشن میشود و هنگامیکه سطح سفید باشد LEDخاموش میشود ازآنجاییکه در مدار ربات از 7 سنسور استفاده شده است برای راه اندازی مدار باید از 7 عدد اپ-امپاستفاده کنیم .آی سی LM724 در واقع از 4 عدد اپ-امپ تشکیل شده است که هر کدام میتوانند بطور مجزا مورد استفاده قرار گیرند .


چیدمان سنسور ها:


اکنون میتوان از 0 و 1 های ایجاد شده توسط اپ-امپ بعنوان ورودی برای میکروکنترلر استفاده کرد .برای سهولت در برنامه نویسی ،سنسورها نامگذاری شده اند و به ترتیب خاصی  قرار گرفته اند و به همان ترتیب نیز به میکرو متصل میشوند .در شکل زیر نحوه ی چیدمان سنسورها و نام هریک بهمراه محل قرارگیری شان نشان داده شده است 


 


 


UntDVitled.png


 


همانطور که از شکل بالا مشخص است آرایش سنشورها به شکل نوک یک پیکان میباشد که آرایش بسیار مرسومی است .در این ربات سنسورهای کناری یا زاویه 60 درجه نسبت به سنسور مرکزی قرار


گرفته اند این امر سبب میشود که تشخیص زاویه های بین 60و120 درجه ی موجود در طول مسیر ساده تر شود .برای درک بهتر وظیفه ی هر سنسور ،کار ها کدام را بررسی میکنیم .البته برای بررسی دقیق باید قسمت برنامه نویسی را هم مورد بررسی قرار دهیم که توضیحات مربوط بع آن در قسمت نرم افزار ذکر خواهد شد.


IMG_20151220_224704.jpg


به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

سلام بر همه ی اعضاء گارد ایران 

با عرض پوزش به خاطر تاخیر چند روزه ام .

دیگه دم امتحاناته و همه مشغول درس خوندن .منم یکم شرم شلوغه به محض اینکه بتونم مطالب جدید رو میذارم 

با تشکر از صبر شما 

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر
مهمان
این موضوع برای عدم ارسال قفل گردیده است.

×
×
  • جدید...