HF-gesteuerter Roboter

In der heutigen Zeit sind fast alle Menschen mit Robotern vertraut. Roboter spielen eine sehr wichtige Rolle im menschlichen Leben. Roboter sind eine Maschine, die den menschlichen Aufwand bei schweren Arbeiten in Industrie, Bauwesen usw. reduziert und das Leben erleichtert. In unseren vorherigen Projekten haben wir einige Roboter wie Linienfolger, DTMF-gesteuerter Roboter, gestengesteuerter Roboter und computergesteuerter Roboter hergestellt. In diesem Tutorial werden wir jedoch einen sehr interessanten Roboter entwerfen, nämlich einen HF-gesteuerten Roboter. Interessant an diesem Projekt ist, dass es ohne Verwendung eines Mikrocontrollers ausgeführt wird. Hier werden wir es direkt per RF-Decoder und Motortreiber ausführen.

Der HF-gesteuerte Roboter wird mithilfe von vier Druckknöpfen auf der Senderseite gesteuert. Hier müssen wir nur die Tasten drücken, um den Roboter zu steuern. In Ihrer Hand befindet sich ein Sendegerät, das auch einen HF-Sender und einen HF-Encoder enthält. Dieser Senderteil überträgt den Befehl an den Roboter, damit er die erforderliche Aufgabe wie Vorwärts-, Rückwärts-, Links-, Rechts- und Stoppbewegung ausführen kann. Alle diese Aufgaben werden mithilfe von vier Drucktasten ausgeführt, die am HF-Sender angebracht sind.

Erforderliche Komponenten

• Gleichstrommotor - 2
• HT12D - 1
• HT12E - 1
• RF-Paar - 1
• Motortreiber L293D - 1
• 9 Volt Batterie - 3
• Batterieanschluss - 3
• Kabel anschließen
• Roboter-Chasis - 1
• 7805-2
• 750K Widerstand - 1
• 33K Widerstand - 1
• 1K Widerstand - 1
• PCB

L293D Motortreiber

L293D ist ein Motortreiber-IC mit zwei Kanälen zum Antreiben von zwei Motoren. Der L293D verfügt über zwei eingebaute Transistor-Darlington-Paare zur Stromverstärkung und einen separaten Stromversorgungsstift für die externe Versorgung der Motoren.

HF-Sender und -Empfänger

Dies ist ein ASK-Hybrid-Sender- und Empfängermodul, das mit einer Frequenz von 433 MHz arbeitet. Dieses Modul verfügt über einen kristallstabilisierten Oszillator zur Aufrechterhaltung einer genauen Frequenzsteuerung für den besten Bereich. Dort benötigen wir für dieses Modul nur eine externe Antenne.

RF-Senderfunktionen:

• Frequenzbereich: 433 MHz
• Ausgangsleistung: 4-16 dBm
• Eingangsversorgung: 3 bis 12 Volt Gleichstrom

RF-Empfängerfunktionen:

• Empfindlichkeit: -105 dBm
• ZF-Frequenz: 1 MHz
• Energieeffizient
• Strom 3,5 mA
• Versorgungsspannung: 5 Volt

Dieses Modul ist sehr kosteneffizient, wenn eine HF-Kommunikation über große Entfernungen erforderlich ist. Dieses Modul sendet keine Daten über die UART-Kommunikation von PC oder Mikrocontroller direkt, da bei dieser Frequenz und der analogen Technologie viel Rauschen auftritt. Wir können dieses Modul mit Hilfe von Encoder- und Decoder-ICs verwenden, die Daten aus dem Rauschen extrahieren.

Die Reichweite des Senders beträgt bei maximaler Versorgungsspannung etwa 100 Meter, und bei 5 Volt beträgt die Reichweite des Senders etwa 50 bis 60 Meter, wenn ein einfaches Kabel aus einer 17 cm langen Einzelcode-Antenne verwendet wird.

Pin Beschreibung von RF Tx

1. GND - Bodenversorgung
2. Dateneingang - Dieser Pin akzeptiert serielle Daten vom Encoder
3. An diesen Pin sollte Vcc - +5 Volt angeschlossen werden
4. Antenne - Eine umwickelte Verbindung zu diesem Pin für die ordnungsgemäße Übertragung von Daten

Pin Beschreibung von RF Rx

1. GND - Boden
2. Data In - Dieser Pin gibt dem Decoder serielle Ausgangsdaten
3. Data In - Dieser Pin gibt dem Decoder serielle Ausgangsdaten
4. An diesen Pin sollte Vcc - +5 Volt angeschlossen werden
5. An diesen Pin sollte Vcc - +5 Volt angeschlossen werden
6. GND - Boden
7. GND - Boden
8. Antenne - Eine umwickelte Verbindung zu diesem Pin für den ordnungsgemäßen Empfang von Daten

Schaltpläne und Erläuterungen

Schaltplan für HF-Sender:

Schaltplan für HF-Empfänger:

Wie in den obigen Abbildungen gezeigt, sind Schaltpläne für HF-gesteuerte Roboter recht einfach, wenn ein HF-Paar für die Kommunikation verwendet wird. Die Anschlüsse für Sender und Empfänger sind in Schaltplänen dargestellt. Zwei 9-Volt-Batterien werden verwendet, um den Motortreiber und den verbleibenden Empfangsstromkreis mit Strom zu versorgen. Eine weitere 9-Volt-Batterie wird zur Stromversorgung des Senders verwendet.

RF Controlled Robot besteht aus zwei Hauptteilen:

1. Senderteil
2. Empfängerteil

Im Senderteil werden ein Datencodierer und ein HF-Sender verwendet. Da wir oben bereits erwähnt haben, dass wir vier Druckknöpfe verwenden, um den Roboter zu betreiben, sind diese vier Tasten in Bezug auf Masse mit dem Encoder verbunden. Wenn wir eine Taste drücken, erhält der Encoder ein digitales LOW-Signal und legt dieses Signal seriell an den HF-Sender an. Der Encoder-IC HT12E codiert Daten oder Signale oder wandelt sie in serielle Form um und sendet dieses Signal dann unter Verwendung eines HF-Senders in die Umgebung.

Auf der Empfängerseite haben wir den HF-Empfänger zum Empfangen von Daten oder Signalen verwendet und dann auf den HT12D-Decoder angewendet. Dieser Decoder-IC wandelt die empfangenen seriellen Daten in parallele um und sendet dieses decodierte Signal dann an den L293D-Motortreiber-IC. Entsprechend den empfangenen Daten läuft der Roboter mit zwei Gleichstrommotoren in Vorwärts-, Rückwärts-, Links-, Rechts- und Stopprichtung.

Funktionsweise eines HF-gesteuerten Roboters:

HF-gesteuerte Roboterbewegung gemäß Taste am Sender.

Taste am Sender gedrückt	Bewegungsrichtung des Roboters
Zuerst (1)	Links
Zweitens (2)	Recht
Erste und zweite (1 & 2)	Nach vorne
Dritter und Vierter (3 & 4)	Rückwärts
Kein Knopf gedrückt	Halt

Wenn wir die erste Taste drücken (1 Erwähnung auf Schaltung und Hardware), beginnt der Roboter, sich nach links zu bewegen, und die Bewegung wird fortgesetzt, bis die Taste losgelassen wird.

Wenn wir die zweite Taste am Sender drücken, bewegt sich der Roboter auf der rechten Seite, bis die Taste losgelassen wird.

Wenn wir gleichzeitig die erste und die zweite Taste drücken, bewegt sich der Roboter in Vorwärtsrichtung, bis die Drucktasten losgelassen werden.

Wenn wir gleichzeitig die dritte und vierte Taste drücken, bewegt sich der Roboter rückwärts und fährt weiter, bis die Drucktasten losgelassen werden.

Und wenn kein Druckknopf gedrückt wird, stoppt der Roboter.