Zestaw DIY do samodzielnego montażu inteligentnego samochodu D2-3 z funkcją śledzenia linii i omijania przeszkód
Przegląd produktów
Model produktu: TJ-56-90
Nazwa produktu: D2-3 Inteligentny zestaw samochodowy do śledzenia i unikania przeszkód
Programowalny inteligentny zestaw samochodowy dla majsterkowiczów oparty na mikrokontrolerze STC15W201S (seria 51). Zawiera czujniki podczerwieni do śledzenia linii i unikania przeszkód. Działa na zaledwie 2 bateriach AA (3V) - energooszczędny i przyjazny dla początkujących. Wszystkie piny MCU są wyprowadzone do rozbudowy. Wymaga lutowania i montażu. Idealny do nauki programowania wbudowanego i robotyki.
Ten podążający za linią pojazd omijający przeszkody wykorzystuje diody nadawczo-odbiorcze podczerwieni jako czujniki. Dwa zestawy diod nadawczo-odbiorczych na podczerwień z przodu wykrywają przeszkody z przodu, podczas gdy dwa zestawy na dole są używane do podążania za linią. Układ LM339 wzmacnia sygnały wyjściowe z czterech diod nadawczo-odbiorczych podczerwieni i przesyła je do mikrokontrolera STC15W201S w celu przetworzenia. Mikrokontroler dokonuje oceny na podstawie tych czterech sygnałów, a następnie steruje pracą i zatrzymaniem dwóch silników prądu stałego. Cztery regulowane niebieskie i białe rezystory mogą regulować czułość czterech zestawów diod nadawczo-odbiorczych podczerwieni.
Kluczowe specyfikacje
- Model produktu: TJ-56-90
- Nazwa produktu: D2-3 Inteligentny zestaw samochodowy do śledzenia i unikania przeszkód
- Mikrokontroler: STC15W201S (seria C51 / 8051)
- Napięcie robocze: DC 3 - 4,5 V (2x baterie AA, brak w zestawie)
- Rozmiar płytki drukowanej: 106 x 80 mm
- Czujniki: 4x diody nadawczo-odbiorcze podczerwieni (2 śledzenia + 2 unikania przeszkód)
- Komparator: LM339 (do wzmocnienia sygnału)
- Regulacja: 4x potencjometry do strojenia czułości
- Funkcje: Śledzenie linii, unikanie przeszkód (programowalne)
- Rozbudowa: Wszystkie piny MCU wyprowadzone przez nagłówki dla rozszerzenia funkcji
Cechy produktu
- MCU serii 51: Wykorzystuje układ mikrokontrolera STC15W201S, należący do serii 51. Uniwersalny, odpowiedni i wygodny do pobierania programów online.
- Niskie napięcie zasilania: Podczas gdy inne inteligentne samochody używają zasilania 5 V, nasz inteligentny samochód potrzebuje tylko 3 V - naprawdę niskiego napięcia, zasilanego dwiema bateriami AA, oszczędzając energię i pieniądze.
- Znakomity wygląd: Znakomity wygląd i rozsądna konstrukcja.
- Nagłówki rozszerzeń: Wszystkie piny mikrokontrolera są wyprowadzone za pomocą nagłówków pinów, co ułatwia rozszerzanie funkcji - można dodać do niego więcej funkcji.
- Silna ochrona przed zakłóceniami: Detektor podczerwieni zapewnia większą odporność na zakłócenia świetlne.
- Regulowana czułość: Wyposażony w cztery regulowane rezystory umożliwiające dostosowanie czułości nadajników-odbiorników podczerwieni w celu uzyskania optymalnej wydajności.
- Zestaw elektroniczny DIY: Zestaw elektroniczny do samodzielnego montażu, który rozwija umiejętności hobbystów w zakresie lutowania i montażu obwodów.
- Mikrokomputer jednoukładowy C51: Zawiera jednoukładowy mikrokomputer C51, umożliwiający łatwe programowanie i kompatybilność z szerokim zakresem napięć.
- Edukacyjny i przyjazny dla użytkownika: Idealny dla początkujących, zestaw ten oferuje praktyczne doświadczenie edukacyjne z jasnymi instrukcjami i łatwym montażem.
- Inteligentne śledzenie i unikanie przeszkód: Wyposażony w diody nadawczo-odbiorcze na podczerwień do precyzyjnego śledzenia i unikania przeszkód, zapewniając bezpieczną nawigację.
Opis produktu
Wraz z rosnącym naciskiem na holistyczną edukację, wiele szkół uwzględnia budowę inteligentnych samochodów jako potencjalny projekt. Inteligentne samochody są angażujące i obejmują wiedzę z różnych dziedzin, takich jak konstrukcja mechaniczna, elektronika, zasady działania czujników, automatyczne sterowanie, a nawet programowanie mikrokontrolerów. Dzięki praktycznym ćwiczeniom uczniowie mogą poprawić swoje umiejętności rozwiązywania praktycznych problemów. Co więcej, inteligentne samochody są również platformą sprzętową; dodając kilka obwodów sterujących, można ukończyć projekty takie jak samochody podążające za linią, roboty strażackie, roboty piłkarskie, roboty omijające przeszkody i samochody zdalnie sterowane.
STC15W201S to mikrokontroler C51, który jest łatwy w programowaniu, ma szeroki zakres napięcia roboczego i do działania wymaga tylko dwóch baterii 1,5 V. Jest bardzo odpowiedni dla początkujących.
System czujników
- 2 przednie czujniki podczerwieni: Wykrywają przeszkody za pomocą diod nadawczo-odbiorczych podczerwieni (D6/D10).
- 2 dolne czujniki podczerwieni: Używane do podążania za linią (D3/D7 i D4/D9)
- Komparator LM339: Wzmacnia sygnały wyjściowe z czterech diod odbiorczych podczerwieni i wysyła je do MCU w celu przetworzenia.
- 4 potencjometry: Do niezależnej regulacji czułości każdej pary IR (R10, R19 itd.)
Instrukcja montażu i uruchomienia
Postępując zgodnie ze schematem obwodu i oznaczeniami na płytce drukowanej, przylutuj kolejno oznaczone kolorami rezystory, kondensatory ceramiczne, diody LED, gniazda układów scalonych, gniazda pinów, potencjometry, przełączniki, tranzystory i kondensatory elektrolityczne do płytki drukowanej, zwracając uwagę na orientację układów scalonych i diod LED. Po przylutowaniu wszystkich komponentów należy sprawdzić płytkę drukowaną, aby uniknąć zimnych połączeń lutowniczych, brakujących połączeń lutowniczych lub zwarć.
Dwa zestawy diod używanych do śledzenia są zamontowane poniżej diod LED, około 5 mm od górnej części kółka. Okablowanie silnika DC ma kierunek do przodu i do tyłu; jeśli silnik obraca się w odwrotnym kierunku po włączeniu zasilania, po prostu zamień dwa przewody silnika i przylutuj je ponownie.
Procedura regulacji czułości
Po zakończeniu wszystkich prac instalacyjnych przełącz przełącznik zasilania S1 do pozycji OFF, a S2 do pozycji śledzenia. Włóż dwie baterie, a następnie ustaw przełącznik S1 w pozycji ON.
Regulacja śledzenia
- Na przykładzie diod D3 i D7, najpierw skieruj diody D3 i D7 na czarną linię toru, wyreguluj regulowany rezystor R10, aż silnik po prawej stronie zatrzyma się.
- Następnie wyrównaj diody D3 i D7 z białym obszarem papieru. Gdy tylko zostaną wyrównane z białym obszarem, silnik po prawej stronie zacznie działać. Reguluje to czułość tego zestawu diod.
- Metoda regulacji drugiego zestawu diod nadawczo-odbiorczych podczerwieni (D4 i D9) jest taka sama.
- Umieść samochód na torze, aby rozpocząć śledzenie.
Regulacja unikania przeszkód
- Przełącz S2 do pozycji omijania przeszkód.
- Wyreguluj czułość dwóch zestawów diod omijania przeszkód (D6 i D10).
- Skieruj diody D6 i D10 na obiekt i wyreguluj rezystor R19, aż jedna strona silnika zatrzyma się.
- Następnie skieruj diody D6 i D10 na otwartą przestrzeń; zatrzymany silnik wznowi pracę. Na tym kończy się regulacja tej grupy diod.
Ważna uwaga
Ponieważ używane jest omijanie przeszkód w podczerwieni, jeśli przeszkoda jest czarna lub ma lustrzaną powierzchnię, wpłynie to na odbicie światła podczerwonego, powodując niewykrycie przeszkody i uniemożliwiając działanie omijania przeszkód.
Informacje dotyczące programowania
- Pobieranie programu: Styki J2 na płytce drukowanej służą do pobierania programu.
- Dostęp do pinów: Wszystkie piny komputera jednoukładowego są wyprowadzone przez nagłówki pinów, co ułatwia naukę i użytkowanie.
- Przykładowy kod: Program mikrokontrolera jest przykładowy; kod źródłowy można pobrać ze strony internetowej i jest on bardzo prosty. Po jego przejrzeniu i zrozumieniu powinieneś być w stanie napisać lepszy algorytm omijania przeszkód podążający za linią.
Zawartość opakowania
- 1x D2-3 Smart Robot Car Kit (płytka PCB ze wszystkimi komponentami elektronicznymi)
- 1x mikrokontroler STC15W201S (seria 51)
- 1x układ scalony komparatora LM339
- 2x silniki prądu stałego
- 4x Diody nadawczo-odbiorcze podczerwieni
- 4x Potencjometry do regulacji czułości
- 1x Koło uniwersalne (kółko)
- 1x Uchwyt baterii (na 2x baterie AA)
- Rezystory, kondensatory, diody LED, tranzystory i wszystkie niezbędne komponenty
- Nagłówki pinów do rozbudowy
- Instrukcja montażu
Uwaga: Baterie (2x AA) nie wchodzą w skład zestawu.
Zastosowania
- Programy edukacyjne i szkoleniowe w zakresie robotyki
- Praktyka programowania mikrokontrolerów
- Projekty robotów podążających za linią
- Projekty robotów omijających przeszkody
- Platforma dla zaawansowanej robotyki (straż pożarna, piłka nożna itp.)
- Edukacja STEM i nauka elektroniki
Ważne uwagi
- Status zestawu do samodzielnego montażu: Produkt składa się z luźnych części, które należy samodzielnie zespawać i zmontować.
- Baterie nie są dołączone: Do działania wymaga 2x baterii AA.
- Ograniczenie podczerwieni: Jeśli przeszkoda jest czarna lub ma lustrzaną powierzchnię, wpłynie to na odbicie podczerwieni, potencjalnie uniemożliwiając wykrycie.
- Poziom umiejętności: Średnio zaawansowany - wymaga umiejętności lutowania i podstawowej wiedzy programistycznej.
- Okablowanie silnika: Jeśli silniki działają wstecz, wystarczy zamienić dwa przewody silnika.
- Sprawdź wszystkie połączenia lutowane pod kątem zimnych połączeń lub mostków przed podłączeniem zasilania.
- Należy przestrzegać prawidłowej orientacji układów scalonych, diod LED i kondensatorów elektrolitycznych.
Podsumowanie
Zestaw TJ-56-90 D2-3 Smart Car Kit stanowi doskonałe wprowadzenie do robotyki opartej na mikrokontrolerach. Dzięki MCU serii 51, podwójnej funkcjonalności (śledzenie linii + unikanie przeszkód) i bardzo niskiemu napięciu 3 V, jest to zarówno edukacyjne, jak i praktyczne. Idealny dla początkujących uczących się programowania i zaawansowanych użytkowników tworzących własne projekty.
