Zabawka - pojazd E K T Y
P R O J z radarem
Zabawka
- pojazd z radarem
kit AVT-429
Tym razem chciałbym
zaproponowaĘ Czytelnikom EP
coś zupełnie innego od
dotychczasowych, bardzo
powałnych i wielce
ułytecznych konstrukcji:
budowÍ prostej i bardzo
efektownej w działaniu
zabawki o niezwykle prostej
konstrukcji mechanicznej
i elektrycznej.
Myli siÍ ten kto twierdzi, Å‚e chÍciÄ… spojrzaÅ‚o na nazwÍ propo-
budowanie zabawek dla dzieci nowanego układu: pojazd. No tak,
jest zajÍciem niepowaÅ‚nym i nie- z pewnoÅ›ciÄ… trzeba bÍdzie wyko-
godnym prawdziwego konstrukto- naĘ jakąś skomplikowaną kon-
ra czy hobbysty. Jest zupeÅ‚nie strukcjÍ mechanicznÄ…. PrzecieÅ‚
przeciwnie: przemysÅ‚ zabawkarski kaÅ‚dy pojazd, obojÍtne czy jest to
to wielki business, traktowany zabawka czy teł nowoczesny sa-
niezwykle serio przez ludzi inte- mochÛd, musi posiadaĘ jakieÅ›
resu. Ponadto, kogo jak kogo, ale zawieszenie, jakÄ…Å› pÅ‚ytÍ noÅ›nÄ…
dzieci naleÅ‚y zawsze traktowaĘ i mechaniczny ukÅ‚ad napÍdowy.
z naleÅ‚nÄ… im powagÄ…. MiÍdzy in- Nie obawiajcie siÍ, w naszym
nymi od tego, jakimi zabawkami urzÄ…dzeniu rolÍ pÅ‚yty noÅ›nej speÅ‚-
bÍdÄ… bawiĘ siÍ w dzieciÒstwie nia pÅ‚ytka drukowana ukÅ‚adu elek-
zaleły to, jacy z nich w przyszłoś- tronicznego zabawki, a wykonanie
ci wyrosnÄ… konstruktorzy. ukÅ‚adu napÍdowego zostaÅ‚o
MuszÍ siÍ Wam takÅ‚e do cze- uproszczone do minimum przez
goś przyznaĘ, drodzy Czytelnicy: zastosowanie gotowych, łatwych
ja sam bardzo lubiÍ, wieczorem, do nabycia elementÛw. Nie bÍ-
kiedy nikt nie widzi, pobawiĘ siÍ dziemy wiÍc musieli niczego przy-
czasem jakąś ciekawą zabawką cinaĘ, wyginaĘ czy wykonywaĘ
mechaniczną i jestem zupełnie pe- innych, nielubianych prac mecha-
wien, łe podobne zamiłowanie nicznych, a w kałdym razie nie
przejawia wielu z Was. Wiadomo bÍdzie ich wiÍcej niÅ‚ przy mon-
przecieł dla kogo ojcowie kupują tału typowego układu elektronicz-
np. kolejki elektryczne. Mołe dla nego.
dzieci, co...? Przeznaczenie opisa- Zabawka została zaprojektowa-
nego w artykule układu jest typo- na z wykorzystaniem typowych,
wo rozrywkowe, ale (niejako przy Å‚atwych do kupienia i tanich pod-
okazji) moÅ‚e on sÅ‚uÅ‚yĘ takÅ‚e zespoÅ‚Ûw. Jedynymi bardziej kosz-
całkiem powałnym celom. townymi elementami są przekład-
Doskonale wiem, jak bardzo nie mechaniczne, a właściwie tro-
my, elektronicy nie lubimy wszel- chÍ przerobione serwomechaniz-
kich prac mechanicznych. Z pew- my modelarskie. Nie musimy jed-
noÅ›ciÄ… wielu CzytelnikÛw z nie- nak wykorzystywaĘ peÅ‚nowartoÅ›-
Elektronika Praktyczna 7/98
45
Zabawka - pojazd z radarem
ciowych, kupionych w sklepie a właściwie IRDAR (ang. Infra Zabawka posiada jednak pew-
serw. Do budowy prototypu uÅ‚y- Red Detecting and Ranging, nÄ… wadÍ: panicznie boi siÍ pilo-
Å‚em serw podarowanych mi przez a radar to akronim od Radio tÛw do sterowania sprzÍtem wi-
kolegÍ. Nieco juÅ‚ zuÅ‚yte serwo- Detecting and Ranging) pracujÄ…cy deo lub audio i uÅ‚ywanie w blis-
mechanizmy, zupełnie bezwartoś- na modulowanej podczerwieni. kim sąsiedztwie pojazdu takich
ciowe dla modelarza mogÄ… oka- IRDAR pozwala naszemu pojaz- urzÄ…dzeÒ moÅ‚e fatalnie wpÅ‚ynąĘ
zaĘ siÍ cennymi elementami kon- dowi na bezpieczne omijanie na jej psychikÍ.
strukcyjnymi dla nas. UrzÄ…dzenie przeszkÛd, oczywiÅ›cie nawet Zastosowanie do budowy po-
zostało wyposałone w radar, w całkowitej ciemności. jazdu przerobionych serwomecha-
Rys. 1. Schemat elektryczny robota.
Elektronika Praktyczna 7/98
46
Zabawka - pojazd z radarem
Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej.
nizmÛw modelarskich jest rozwiÄ…- Po tym nieco przydÅ‚ugim wstÍ- giego jest zupeÅ‚nie identyczna.
zaniem najlepszym i najprostszym, pie zajmijmy siÍ wreszcie naszÄ… Odbita od przeszkody wiÄ…zka
ale bynajmniej nie jedynym. Jełeli zabawką. podczerwieni odbierana jest
ktoś posiada lub potrafi wykonaĘ przez fototranzystor T3 i po
proste przekładnie mechaniczne, Opis działania układu wzmocnieniu przez wzmacniacz
redukujÄ…ce obroty silnika elekt- Schemat elektryczny propo- operacyjny IC1A poddawana de-
rycznego i zwiÍkszajÄ…ce moment nowanego ukÅ‚adu zostaÅ‚ pokaza- tekcji w ukÅ‚adzie z diodami D1
obrotowy ukÅ‚adu napÍdowego, to ny na rys. 1. Z pozoru moÅ‚e i D2. JeÅ‚eli sygnaÅ‚ jest wystar-
moÅ‚e je z powodzeniem wyko- wydaĘ siÍ on nieco skompliko- czajÄ…co silny, to kondensator C1
rzystaĘ do budowy pojazdu. Ja- wany, ale po przyjrzeniu siÍ zaczyna siÍ Å‚adowaĘ i w pew-
kimś rozwiązaniem mołe teł oka- rysunkowi z łatwością zauwały- nym momencie baza tranzystora
zaĘ siÍ zastosowanie przekÅ‚adni my, Å‚e na schemacie powtarzajÄ… T1 zostaje spolaryzowana. Tran-
i silnikÛw z popsutej czy nawet siÍ dwa identyczne bloki fun- zystor ten wÅ‚Ä…cza przekaünik
celowo w tym celu zakupionej kcjonalne, co znakomicie uproÅ›- RL1 zasilajÄ…cy mechanizm napÍ-
taniej zabawki. ci jego analizÍ. UrzÄ…dzenie zbu- dowy umieszczony z tej samej
KorzystajÄ…c z okazji chciaÅ‚bym dowane jest z dwÛch kanaÅ‚Ûw strony pojazdu, co fototranzys-
zaapelowaĘ do CzytelnikÛw bÍ- zawierajÄ…cych odbiornik pod- tor T3. Efektem zadziaÅ‚ania
dÄ…cych dobrymi radiotechnika- czerwieni, wzmacniacz z ukÅ‚a- przekaünika bÍdzie zmiana po-
mi. Ja sam nie mam najmniej- dem detekcyjnym i przekaünik laryzacji napiÍcia zasilajÄ…cego
szego pojÍcia o budowie nadaj- wykonawczy oraz z ukÅ‚adu na- silnik mechanizmu napÍdowego
nikÛw czy odbiornikÛw radio- dajnika modulowanej podczer- i w konsekwencji gwaÅ‚towny
wych i sama myÅ›l o wykonaniu wieni. Nadajnik skonstruowany skrÍt pojazdu (wÅ‚aÅ›ciwie obrÛt
cewek czy strojonych indukcyj- zostaÅ‚ z wykorzystaniem ukÅ‚adu dookoÅ‚a osi) i odsuniÍcie siÍ od
ności napawa mnie przerałe- NE555, pracującego w typowej przeszkody. Znaczna pojemnośĘ
niem. Mołe ktoś z Was potrafił- dla siebie aplikacji generatora kondensatora C1 i histereza
by zaprojektowaĘ i wykonaĘ astabilnego. CzÍstotliwośĘ jego wprowadzana przez przekaünik
ukÅ‚ad aparatury do radiowego pracy okreÅ›lona jest wartoÅ›ciami RL1 spowoduje, Å‚e obrÛt pojaz-
sterowania modeli i opublikowaĘ elementÛw R16, R15 i C14 du bÍdzie trwaÅ‚ nieco dÅ‚uÅ‚ej niÅ‚
go w dziale ìProjekty Czytelni- i z wartoÅ›ciami podanymi na czas odbierania sygnaÅ‚u odbite-
kÛwî? Chodzi tylko o radiowy schemacie wynosi ok. 30kHz. go od przeszkody, co zapewni
kanaÅ‚ Å‚Ä…cznoÅ›ci z wejÅ›ciem i wy- Z wyjÅ›cia generatora zasilane sÄ… skuteczne jej ominiÍcie.
jÅ›ciem cyfrowym, pozostaÅ‚a czÍśĘ dwie diody nadawcze D3 i D6 Po odebraniu odbitego sygnaÅ‚u
to juł błahostka! Taki układ, emitujące wiązki podczerwieni, przez fototranzystor T4, umiesz-
moÅ‚liwy do odtworzenia w wa- ktÛre mogÄ… zostaĘ odbite przez czony z drugiej strony pojazdu,
runkach amatorskich, byłby pod- napotkaną na drodze pojazdu zajdą identyczne zjawiska, z tym
stawÄ… do skonstruowania caÅ‚ej przeszkodÍ. Å‚e pojazd skrÍci w przeciwnÄ… stro-
serii urzÄ…dzeÒ do zdalnego ste- OmÛwimy teraz budowÍ tyl- nÍ. To chyba wszystko, co moÅ‚na
rowania modeli, o jaki od dawna ko jednego z kanaÅ‚Ûw odbior- powiedzieĘ o budowie tak proste-
upominajÄ… siÍ Czytelnicy. czych, poniewaÅ‚ budowa dru- go ukÅ‚adu.
Elektronika Praktyczna 7/98
47
Zabawka - pojazd z radarem
Montał i uruchomienie wykorzystano dwa standardowe
WYKAZ ELEMENTÓW
Zmontowany i gotowy do akcji serwa modelarskie. Mogą to byĘ
Rezystory
prototyp pojazdu widoczny jest serwomechanizmy czÍÅ›ciowo
R1, R7: 22k&!
na fotografiach. Jak widaĘ, kształt uszkodzone, np. z niesprawną
R2, R8: 11k&!
jego nadwozia jest wyjÄ…tkowo czÍÅ›ciÄ… elektronicznÄ…. Konstrukcja
R3, R9: 100k
piÍkny i moÅ‚e wzbudziĘ zawiśĘ mechaniczna serwa uniemoÅ‚liwia
R4, R10: 1,2k&!
nawet wÅ‚oskich stylistÛw nadwozi jego obrÛt o kÄ…t wiÍkszy niÅ‚ ok.
samochodowych. UkÅ‚ad napÍdo- 270O i dlatego musimy przezna- R5, R11: 2,2k&!
wo - kierujÄ…cy jest bardzo niety- czony do pracy w naszej zabawce R13, R14: 100&!
powy, poniewaÅ‚ nasz pojazd jest serwomechanizm trochÍ przero- R16, R15: 22k&!
trÛjkoÅ‚owcem z napÍdzanymi dwo- biĘ. Mechanizm rozkÅ‚adamy na
R17, R18, R19, R20: 220k&!
ma koÅ‚ami przednimi. Wynika czÍÅ›ci, zapamiÍtujÄ…c wzajemne po-
Kondensatory
z tego, Å‚e zasada kierowania po- Å‚oÅ‚enie kÛÅ‚ek zÍbatych i usuwamy
C1, C6: 100µF/10V
jazdem jest identyczna jak w czoÅ‚- wystÍp na wale napÍdowym, ogra-
C2, C5, C7, C10: 470nF
gach czy innych pojazdach gÄ…sie- niczajÄ…cy kÄ…t jego obrotu. Blokada
C3, C8, C12, C13: 100nF
nicowych: zmianÍ kierunku jazdy ta wystÍpuje w wiÍkszoÅ›ci serwo-
C4, C9: 47µF/10V
uzyskujemy przez zmniejszenie mechanizmÛw i realizowana jest
C11: 220µF/10V
prÍdkoÅ›ci obrotowej, zatrzymanie w rÛÅ‚ny sposÛb, jednak zawsze
C14: 4,7nF
lub wÅ‚Ä…czenie w odwrotnym kie- moÅ‚emy jÄ… bez wiÍkszego trudu
Półprzewodniki
runku jednego z kÛÅ‚ napÍdowych. usunąĘ. Z wnÍtrza serwa usuwa-
D1, D2, D4, D5: 1N4148
Na rys. 2 przedstawiono roz- my takÅ‚e niepotrzebnÄ… juÅ‚ czÍśĘ
D6, D3: IRED
mieszczenie elementÛw na pÅ‚ytce sterujÄ…cÄ…. JeÅ‚eli jest ona sprawna,
IC1: LM358
drukowanej, ktÛrej widok znajdu- to warto zapamiÍtaĘ rozmieszcze-
IC2: NE555
je siÍ na wkÅ‚adce wewnÄ…trz nu- nie wyprowadzeÒ na pÅ‚ytce dru-
T2, T1: BC548 lub odpowiednik
meru. Tak dziwnych płytek jesz- kowanej, poniewał element ten
cze chyba nie byÅ‚o w projektach moÅ‚e nam siÍ przydaĘ do rozmai- T3, T4: fototranzystor dowolnego
typu o średnicy 5mm
AVT! Jak widaĘ, jedna z nich tych eksperymentÛw z serwome-
Różne
posiada dziwaczny, pozornie bez- chanizmami własnej konstrukcji.
sensowny kształt, a druga to po Przewody zasilające lutujemy bez- JP1, JP2: 2 x goldpin + wtyk
prostu cztery prostokÄ…tne punkty poÅ›rednio do wyprowadzeÒ silni- RL1, RL2: OMRON 5V
lutownicze o monstrualnych roz- ka i składamy z powrotem serwo.
Koszyczek na 4 baterie LR6
miarach. CierpliwoÅ›ci, zaraz NastÍpnÄ… czynnoÅ›ciÄ… bÍdzie za-
Serwomechanizmy modelarskie
wszystko sobie wyjaÅ›nimy! mocowanie kÛÅ‚ek do waÅ‚u napÍ- (nie wchodzÄ… w skÅ‚ad kitu)
Zacznijmy od spraw prostych dowego serwomechanizmu. Moł-
i nie budzÄ…cych wÄ…tpliwoÅ›ci. na zastosowaĘ kÛÅ‚ka od popsutej
MontaÅ‚ czÍÅ›ci ìelektronicznejî zabawki, ale z pewnoÅ›ciÄ… najlep- poÅ‚Ä…czeniu obydwÛch pÅ‚ytek. Ko-
ukÅ‚adu wykonujemy w typowy sze bÍdÄ… kÛÅ‚ka produkowane spe- szyk na baterie lutujemy do du-
sposÛb, rozpoczynajÄ…c od rezysto- cjalnie na potrzeby modelarzy. Å‚ych punktÛw lutowniczych, zwra-
rÛw i diod, a koÒczÄ…c na konden- Takie zastosowano w ukÅ‚adzie mo- cajÄ…c uwagÍ na wÅ‚aÅ›ciwÄ… polary-
satorach elektrolitycznych. Pod delowym. SposÛb zamocowania zacjÍ. Koszyk posiada wyprowa-
ukÅ‚ady scalone warto zastosowaĘ kÛÅ‚ek do waÅ‚Ûw napÍdowych ser- dzenia z paskÛw blachy, ktÛre lu-
podstawki. Nadawcze diody IRED womechanizmÛw zaleÅ‚y od ich tujemy do pÅ‚ytki w jak najkrÛt-
i fototranzystory montujemy rodzaju i powinien byĘ rozwiąza- szym czasie, aby nie uszkodziĘ
w pewnej odlegÅ‚oÅ›ci od pÅ‚ytki, ny indywidualnie przez Czytelni- jego plastykowej czÍÅ›ci. OstatniÄ…
z wyprowadzeniami wygiÍtymi kÛw. czynnoÅ›ciÄ… bÍdzie skrÍcenie ze
pod kÄ…tem prostym. SzczegÛÅ‚y Serwomechanizmy z zamoco- sobÄ… obydwÛch pÅ‚ytek za pomocÄ…
montaÅ‚u tych elementÛw sÄ… wy- wanymi kÛÅ‚kami napÍdowymi czterech Å›rubek M3 o dÅ‚ugoÅ›ci ok.
raünie widoczne na fotografii i na- przyklejamy w oznaczonych miej- 30mm. Warto zauwaÅ‚yĘ, Å‚e dwie
leÅ‚y tylko zwrÛciĘ uwagÍ, aby scach do pÅ‚ytki obwodu drukowa- z nich zapewniÄ… kontakt elektrycz-
diody nadawcze zostaÅ‚y umiesz- nego - pÅ‚yty noÅ›nej naszego po- ny pomiÍdzy bateriami i ukÅ‚adem
czone za fototranzystorami. Na jazdu. Do klejenia najlepiej ułyĘ elektronicznym pojazdu.
fototranzystory nakładamy osłony kleju Superglue lub popularnego Przewody zasilające silniki na-
zabezpieczajÄ…ce przed ìÅ‚apaniemî Poxipolu czy Distalu. pÍdowe lutujemy do punktÛw
impulsÛw nadchodzÄ…cych z nie- Zajmijmy siÍ teraz drugÄ… pÅ‚ytkÄ… oznaczonych na pÅ‚ytce M1 i M2
właściwej strony. Osłonki naleły o zagadkowym przeznaczeniu. Za- po uprzednim sprawdzeniu pra-
wykonaĘ z rurek o średnicy we- gadka zostanie zresztą natychmiast widłowej polaryzacji. W przypad-
wnÍtrznej 5mm i dÅ‚ugoÅ›ci ok. 20 rozwiÄ…zana: pÅ‚ytka ta sÅ‚uÅ‚y jedno- ku niewÅ‚aÅ›ciwego poÅ‚Ä…czenia po-
mm. Idealnym materiaÅ‚em na nie czeÅ›nie trzem celom: dociÅ›niÍciu jazd bÍdzie ìatakowaÅ‚î napotkane
sÄ… kawaÅ‚ki czarnej koszulki ter- serwomechanizmÛw do pÅ‚yty noÅ›- przeszkody zamiast je omijaĘ. Po-
mokurczliwej, i takie teÅ‚ zastoso- nej pojazdu i zabezpieczeniu ich niewaÅ‚ sprawdziĘ polaryzacjÍ mo-
wano w układzie modelowym. przed odklejeniem, zamocowaniu łemy jedynie doświadczalnie po
Nadeszła wreszcie pora na za pomocą lutowania koszyczka uruchomieniu układu, zalecam
montaÅ‚ ukÅ‚adu napÍdowego. Jak z czterema bateryjkami R4 zasila- przewody idÄ…ce do silnikÛw za-
juÅ‚ wspomniano, do jego budowy jÄ…cymi zabawkÍ i elektrycznemu koÒczyĘ wtyczkami pasujÄ…cymi do
Elektronika Praktyczna 7/98
48
Zabawka - pojazd z radarem
goldpinÛw wlutowanych w punk- takie rozwiÄ…zanie okazaÅ‚o siÍ za- ka pozostawiam wiÍc inwencji
ty M1 i M2. dawalajÄ…ce podczas poruszania siÍ CzytelnikÛw.
Zmontowany ze sprawdzonych zabawki po gÅ‚adkim podÅ‚oÅ‚u. Roz- Na zakoÒczenie bardzo proszÍ
elementÛw ukÅ‚ad nie wymaga ani wiÄ…zaniem perfekcyjnym byÅ‚oby Szanownych CzytelnikÛw o nie
uruchamiania ani, poza sprawdze- zastosowanie maÅ‚ego kÛÅ‚eczka osa- straszenie wykonanego pojazdu za
niem polaryzacji napiÍcia zasila- dzonego na elemencie obrotowym, pomocÄ… pilotÛw od telewizorÛw.
jÄ…cego silniki, jakiejkolwiek regu- podobnym do widelca przedniego On bardzo tego nie lubi.
lacji. MoÅ‚na jedynie poekspery- koÅ‚a roweru. SprawÍ tylnego kÛÅ‚- Zbigniew Raabe, AVT
mentowaĘ z doborem kondensato-
rÛw C1 i C6, uzyskujÄ…c rÛÅ‚ne
charakterystyki dynamiki ruchu
zabawki.
Nie rozwiązana pozostała jesz-
cze sprawa tylnego kÛÅ‚ka napÍdo-
wego. W układzie modelowym za-
stosowaÅ‚em po prostu pÅ‚ozÍ wy-
konaną z kawałka szprychy rowe-
rowej. Wobec małej masy pojazdu
Elektronika Praktyczna 7/98
49