Чтение онлайн

Рис. 7.6. Схема интерфейса переделанной модели автомобиля

Каждый режим движения обеспечивается соответствующим включением двигателя или комбинации двигатель-соленоид. Управление включением может осуществляться с помощью NPN транзистора. К выходам ИС 4028, обозначенным Q1-Q4, подключены четыре транзистора, которые осуществляют необходимое управление.

Для наглядности иллюстрации на рис. 7.6 показан только один NPN транзистор, соединенный с выходом Q1 и управляющий работой двигателя. Модель радиоуправляемого автомобиля, которую я использовал, уже снята с производства. Тем не менее подойдет любая недорогая модель подобного радиоуправляемого автомобиля, поскольку они работают аналогично. Снимите схему радиоуправления с автомобиля. Останется провод управления работой двигателя, который для запуска двигателя должен быть соединен с источником питания или с землей. Повороты автомобиля обычно осуществляются недорогими соленоидами. Проверьте провода поворотных соленоидов для определения типа управления (подача напряжения питания или заземление).

У компании Radio Shack имеется в продаже большой ассортимент недорогих ручных станций Walkie-talkie. Поскольку для нормальной работы УРР расстояние до микрофона не должно превышать 30 см, использование пары ручных станций Walkie-talkie позволит значительно увеличить радиус управления роботом-платформой, использующей УРР. Выход громкоговорителя станции соединен с выводом 46 ИС HM2007 через разделительный конденсатор С1, который блокирует протекание постоянного тока от станции.

Если вы не хотите разбирать станцию и спаивать проводниками УРР и Walkie-talkie непосредственно, то можете попробовать использовать акустическую связь.

Для этой цели вы должны скрепить микрофон из набора УРР и громкоговоритель станции. Для уменьшения влияния посторонних шумов необходимо поместить микрофон и громкоговоритель в отдельную коробку.

При использовании Walkie-talkie процесс «обучения» командным словам УРР, установленного на передвижной платформе, необходимо осуществлять также с использованием Walkie-talkie. Подключение интерфейса не нарушает работы бортового цифрового индикатора, поэтому он может быть использован для проверки точности распознавания записанных команд. Определите радиус действия станций Walkie-talkie. Не допускайте перемещений платформы за границы этого радиуса, в противном случае вы будете бежать за платформой, выкрикивая «стоп, стоп!» в микрофон станции. Управление роботом напоминает просто процесс общения и производит сильное впечатление.

Робот-платформа, управляемый голосом, изображен на рис. 7.7. Плата управления немного отличается от изображенной на рис. 7.4. Причиной этого является то, что мне удалось достать прототип последней версии набора УРР.

Рис. 7.7. Модель автомобиля с голосовым управлением

Последняя версия упрощает построение интерфейса для УРР. Для удобства соединения в плате имеются 9 монтажных пистонов (8 отверстий под 2 полубайта двоично-десятичного кода и отверстие под землю), которые соединены с выходом ИС 74LS373, расположенной на плате. Старший полубайт выхода 74LS373 управляет работой ИС 4028. Запускающий сигнал можно снимать с выводов красного светодиода.

В дополнение к изменениям схемы интерфейса на плате имеется вход 3. В для обновления памяти. Такое включение делает статическую ОП энергонезависимой. Иными словами, вы можете подавать или снимать питание с платы без потери информации о ключевых словах, записанной в ОП. В оригинальной версии выключение питания приводило к потере информации, записанной в ОП.

Интерфейс УРР для робота-передвижки является специализированной схемой, предназначенной для конкретной цели. Следующая схема интерфейса (см. рис. 7.8) представляет собой более универсальное устройство, дающее возможность управлять целым набором устройств, таких как роботы, электрические схемы и приборы.

Рис. 7.8. Общая схема интерфейса для УРР

Для того чтобы сильно не усложнять схему и в то же время повысить надежность и точность распознавания системы УРР, мы снова ограничимся списком из 10 управляющих команд. Если вы хотите расширить этот список до полных 40 команд, то можете спроектировать интерфейс на основе идей, изложенных в этой главе. Использование 10 ключей управления позволяет нам использовать для каждого ключа 4 возможных варианта распознавания, как мы уже делали выше. Каждый из четырех вариантов распознавания, связанный с ключевым словом, позволяет запоминать различные варианты произнесения ключевого слова. Понятно, что четыре варианта произношения для каждого ключевого управляющего слова позволят повысить надежность и точность распознавания УРР.

Мы будем нумеровать места команд, как мы это делали выше, поэтому все места, соответствующие одному и тому же ключевому слову, будут иметь соответственно одинаковый младший десятичный разряд. Принцип записи будет ясен из примера.

Предположим, что мы проектируем электрическое кресло-каталку с голосовым управлением. Для управления движением кресла мы будем использовать следующий список команд:

• Вперед

• Назад

• Направо

• Налево

• Стоп

• Выключить

• Включить

• Блокировать

• Разблокировать

• Стоп (Команда «стоп» является жизненно важной, поэтому требует дублирования)

Первой командой для обучения распознавания УРР является «вперед». Мы будем использовать номера ячеек 10, 20, 30 и 40. При исключении старшего десятичного разряда в каждом номере мы получим одинаковое значение младшего десятичного разряда, равное 0. Точно так же команда «назад» записывается в ячейки 01, 11, 21 и 31. После исключения старшего десятичного разряда мы получим номер команды равный 1.

Интерфейс должен опознавать коды ошибок и не смешивать их с командами под номерами 5, 6 и 7. Для этого используется схема, состоящая из двух ИС И-НЕ типа 4011, включенных по схеме логических И и ИЛИ (как показано на рис. 7.8), которая обнаруживает коды ошибок 55, 66 и 77.

Плата УРР имеет 9 отверстий под пайку, соединяющих ИС 74LS373 и 7448 для подключения схемы интерфейса (см. рис. 7.8). Восемь шин представляют 2 четырехбитных двоично-десятичных кода, девятая шина – земляная. Имеется контактная площадка красного светодиода. К этой площадке припаивается проводник, который является запускающим входом платы интерфейса.

Прежде всего интерфейс должен реагировать на любое слово, воспринятое УРР. Когда УРР «слышит» слово, оно пытается его распознать, что вызывает немедленное мигание светодиода.

Ток через светодиод используется для запуска интерфейса (реакция на слово). Для формирования импульса запуска используется компаратор, подключенный к катоду светодиода. Опорное напряжение составляет 3,64 В и формируется резистивным делителем 5,6 кОм и 15 кОм.

Выход компаратора имеет нормально высокий уровень. При поступлении импульса амплитудой 4,5 В с катода светодиода, на выходе компаратора формируется отрицательный импульс запуска. В качестве компаратора использован ОУ типа 741.