現在、ほとんどすべての人がロボットに精通しています。ロボットは人間の生活において非常に重要な役割を果たしています。ロボットは、産業や建築などの重労働での人的労力を軽減し、生活を楽にする機械です。以前のプロジェクトでは、ラインフォロワー、DTMF制御ロボット、ジェスチャー制御ロボット、コンピューター制御ロボットなどのロボットをいくつか作成しましたが、このチュートリアルでは、非常に興味深いロボット、つまりRF制御ロボットを設計します。このプロジェクトで興味深いのは、マイクロコントローラーを使用せずに実行できることです。ここでは、RFデコーダーとモータードライバーによって直接実行します。
RF制御ロボットは、送信機側に配置された4つの押しボタンを使用して制御されます。ここでは、ボタンを押すだけでロボットを制御できます。手にはRF送信機とRFエンコーダーを含む送信装置が使用されています。この送信機部分はロボットにコマンドを送信し、前進、後進、左折、右折、停止などの必要なタスクを実行できるようにします。これらのタスクはすべて、RF送信機に配置された4つのプッシュボタンを使用して実行されます。
必要なコンポーネント
- DCモーター-2
- HT12D-1
- HT12E-1
- RFペア-1
- モータードライバーL293D-1
- 9ボルト電池-3
- バッテリーコネクタ-3
- 接続線
- ロボットシャーシ-1
- 7805-2
- 750K抵抗-1
- 33K抵抗-1
- 1K抵抗-1
- PCB
L293Dモータードライバー
L293Dは、2つのモーターを駆動するための2つのチャネルを備えたモータードライバーICです。L293Dには、電流増幅用の2つのトランジスタダーリントンペアと、モーターに外部電源を供給するための個別の電源ピンが組み込まれています。
RF送信機と受信機
これはASKハイブリッド送信機であり、受信機モジュールは433Mhz周波数で動作します。このモジュールには、最適な範囲の正確な周波数制御を維持するための水晶安定化発振器があります。このモジュールの外部に必要なアンテナは1つだけです。
RF送信機の機能：
- 周波数範囲：433 Mhz
- 出力電力：4-16dBm
- 入力電源：3〜12ボルトDC
RF受信機の機能：
- 感度：-105dBm
- IF周波数：1MHz
- 低消費電力
- 電流3.5mA
- 供給電圧：5ボルト
このモジュールは、長距離RF通信が必要な場合に非常にコスト効率が高くなります。この周波数とそのアナログ技術には多くのノイズがあるため、このモジュールはPCまたはマイクロコントローラーのUART通信を使用してデータを直接送信しません。このモジュールは、ノイズからデータを抽出するエンコーダーおよびデコーダーICの助けを借りて使用できます。
送信機の範囲は、最大供給電圧で約100メートルであり、5ボルトの場合、送信機の範囲は、シングルコード17cm長のアンテナの単純なワイヤーを使用して約50〜60メートルです。
RFTxのピンの説明
- GND-アース電源
- データ入力-このピンはエンコーダからのシリアルデータを受け入れます
- Vcc- + 5ボルトをこのピンに接続する必要があります
- アンテナ-データを適切に送信するために、このピンにラップ接続します
RFRxのピンの説明
- GND-アース
- データ入力-このピンは、出力シリアルデータをデコーダに提供します
- データ入力-このピンは、出力シリアルデータをデコーダに提供します
- Vcc- + 5ボルトをこのピンに接続する必要があります
- Vcc- + 5ボルトをこのピンに接続する必要があります
- GND-アース
- GND-アース
- アンテナ-データを適切に受信するために、このピンにラップ接続します
回路図と説明
RF送信機の回路図：
RF受信機の回路図：
上図に示すように、RF制御ロボットの回路図は、RFペアが通信に使用される場合は非常に単純です。送信機と受信機の接続は回路図に示されています。2つの9ボルト電池は、モータードライバーと残りのRx回路に電力を供給するために使用されます。そして、別の9ボルト電池が送信機に電力を供給するために使用されます。
RF制御ロボットには2つの主要な部分があります。
- 送信機部分
- レシーバー部分
送信機部分では、データエンコーダーとRF送信機が使用されます。ロボットを実行するために4つのプッシュボタンを使用していることをすでに述べたように、これらの4つのボタンはアースに対してエンコーダーに接続されています。ボタンを押すと、エンコーダーはデジタルLOW信号を取得し、この信号をRF送信機にシリアルに適用します。エンコーダICHT12Eは、データまたは信号をエンコードするか、シリアル形式に変換してから、RF送信機を使用してこの信号を環境に送信します。
受信機側では、RF受信機を使用してデータまたは信号を受信し、HT12Dデコーダーに適用しました。このデコーダICは、受信したシリアルデータをパラレルに変換し、これらのデコードされた信号をL293DモータードライバICに送信します。受信したデータによると、ロボットは2つのDCモーターを使用して、順方向、逆方向、左方向、右方向、および停止方向に動作します。
RF制御ロボットの動作：
RF制御ロボットは、送信機で押されたボタンに従って移動します。
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送信機で押されたボタン |
ロボットの移動方向 |
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最初（1） |
左 |
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2番目（2） |
正しい |
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1番目と2番目（1と2） |
フォワード |
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3番目と4番目（3&4） |
後方 |
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ボタンが押されていない |
やめる |
最初のボタン（回路とハードウェアに関する1つの言及）を押すと、ロボットは左側に動き始め、ボタンが離されるまで動き続けます。
送信機の2番目のボタンを押すと、ボタンが離されるまでロボットが右側に動き始めます。
1番目と2番目のボタンを同時に押すと、ロボットは押しボタンが離されるまで前進方向に動き始めます。
3番目と4番目のボタンを同時に押すと、ロボットは後方に動き始め、押しボタンが離されるまで動き続けます。
また、押しボタンが押されていない場合、ロボットは停止します。
