Структурная cxeмa устройства

Схема (рис. 99) имеет три входа (фотодатчики ФР1-ФР3 типа ФСК-1, с которых сигнал поступает в предварительные усилители, а затем на входы логической схемы, выполненной на транзисторах Т1-Т19. Принцип действия логического устройства поясняется схемами и таблицами (рис. 100). Импульсы, выработанные в результате анализа входной информации, поступают на усилители, в нагрузке которых стоят реле Р1-Р5 (рис. 101). Эти реле и являются конечным пунктом решающего устройства. Реле Р1 включает электродвигатель автомобиля; Р2 - электромагнит (ЭМ1), который стабилизирует передние колеса в прямом направлении; Р3 - электромагнит ЭМ2; мультивибратор Mв1 "мигалки" Л6 (рис. 101, 102); Р4 - электромагнит ЭМ3 и мультивибратор Мв2 "мигалки" Л7; Р5 включает электродвигатель "назад", заднюю фару Л3, предупреждающие красные подфарники Л4, Л5 и звуковой сигнал. Когда Р5 выключено, модель движется вперед.

Состояние различных органов управления автомобилем в зависимости от сигналов фотодатчиков можно увидеть в табл. 4, которой, кроме того, можно пользоваться для проверки правильности подсоединения реле к исполнительным устройствам. В столбцах 2-4 перечислены все возможные варианты сигналов датчиков, а далее указано, какой узел схемы должен работать в данной ситуации. Таким образом, таблица, положенная в основу проектируемой схемы, служит одновременно программой действий устройства в различных условиях. Логическая схема данной модели не имеет памяти, т. е. исполнительные механизмы включены лишь в то время, пока предмет, преграждающий путь модели, находится в поле зрения. Лишь только модель отъехала от препятствия, она тут же будет продолжать путь по прямой.

Конструкция. Принципиальная схема логического устройства понятна. Можно заметить, что схема составлена из нескольких повторяющихся узлов. Их монтаж легко и быстро выполняется на печатной плате или нескольких платах, которые затем собираются в "этажерку". А так как электронные схемы почти не требуют отладки, то от конструктора высокой квалификации не потребуется.

С чего же начать постройку модели? После подбора необходимых деталей надо сделать печатную плату (или платы - в зависимости от конструкции и места, отведенного под электронные схемы). Одного комплекта батарей хватает на 8-10 ч непрерывной работы модели.

Регулировка. Настройка модели сводится к подбору порога срабатывания фотодатчиков регулировкой резисторов R1-R3. Если вы захотите изменить частоту звукового сигнала или мигания лампочек подфарников, измените емкости конденсаторов С1-С6.

Такую систему управления не обязательно устанавливать на автомодель или в роботе, ее можно использовать на любой движущейся конструкции - тракторе, экскаваторе, бульдозере и т. д. Логическая схема позволяет также делать различные заградительно-сигнализирующие устройства, электронные замки. Если фотодатчики заменить тензодатчиками (реагирующими на давление), термодатчиками (реагирующими на изменение температуры), емкостными или индукционными датчиками, то применение логической схемы можно намного расширить.

Сборка схемы. После монтажа еще раз проверьте правильность установки всех деталей и только после этого подключите напряжение питания и посмотрите, как работает схема на макете.

В качестве источника света в модели робота можно использовать инфракрасный импульсный передатчик на лампе типа ИФК для фотовспышки. С таким мощным передатчиком робот сможет обнаруживать препятствия на расстоянии до 5 м.

Детали. Модель собрана на транзисторах типа МП42, но можно заменить их транзисторами типа МП39-МП41 с коэффициентом усиления β = 30-40 и малым I_к0.

Рис. 99. Функциональная логическая схема: ФР1, ФР2, ФР3 - правый, левый и задний датчики

Рис. 100. Принцип действия логического устройства: а - схема логического элемента ИЛИ-НЕ; б - схема логического элемента И-НЕ

Все реле в модели - малогабаритные, типа РЭС-10, за исключением Р5, в котором должно быть две пары переключающих контактов. Здесь используются реле типа РЭС-6. Фотодатчиками служат фоторезисторы ФСК-7а.

Громкоговоритель должен иметь сопротивление звуковой катушки не менее 40 Ом. Годятся капсулы ДМШ, ДМ-4М или любой низкоомный громкоговоритель с выходным трансформатором.

Переключателем В1 служит обычный тумблер типа Т-3. Лампочки фар рассчитаны на напряжение 2,5 В, а лампочки подфарников - на 3,5 В.

Электронная часть модели питается от двух параллельно соединенных элементов КБС Л-0,5, а исполнительные цепи - от шести батарей типа "Сатурн", соединенных попарно в батарею напряжением 4,5 В. Для исключения ложных срабатываний реле необходимо отделять источники питания электронной части схемы и исполнительных механизмов.

Рис. 101. Подключение исполнительных механизмов: Л1, Л2 - передние фары; Л3 - задняя фара; ЭМ2 - осуществляет поворот влево; ЭМ3-вправо. ЗГ - звуковой генератор (сирена)

Рис. 102. Мультивибраторы, мигалки и звуковой генератор

Таблица 4