圆桌科技发明家机器人电子制作教程07.ppt

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1、发明家机器人（创意）电子小制作 制作教程,发明家机器人电子 制作教程,发明家机器人（创意）趣味电子小制作ROBOT-DIY 1,机器人控制器RCM主要功能介绍,功能强大、高集成度、体积小 巧、重量超轻集成微电脑控制器、32个I/O端口、下载编程器、PWM调速双电机驱动、3发光状态指示于一体。,支持N语言（简单自然语音编程）、C语言、BASIC语言编程下载，无需专用编程器即可完成众多PLC,单片机，智能控制系统的开发。,专利产品，性能卓越,发明家机器人（创意）趣味电子小制作ROBOT-DIY 2,机器人控制器RCM主要功能介绍,32个I/O端口全部开放，便于二次开发,I/O端口采用标准输入/输出

2、矩阵，便于外接任何传感器或功能扩展模块。,发明家机器人输入、输出矩阵说明：插针的箭头对应G端口，或（）端口，代表电源地，一般和外围接口的黑线（箭头对应）相连，V端口或（）端口，一般和外围接口的红线相连。由于32个端口中有一部分是可以复用的，尽量优先使用独立分配的端口。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 3,机器人控制平台软件功能介绍,自主研发的机器人软件平台，支持流程图和C代码开发，支持简单自然语言编程，附带串口调试、万能下载工具。,发明家机器人（创意）电子小制作 ROBOT-DIY 4,一学就会：单片机入门开发 简易机器人快速制作 智能电子产品快速研发 开创电子领域的新

3、蓝海 发明创造的新起点,立刻拥有一套：发明家机器人控制开发平台,发明家机器人（创意）趣味电子小制作ROBOT-DIY 5,眨眼闪光灯 自动无线电台电子催眠做梦机5V稳压模块制作亮度传感器制作灰度巡线传感器制作声音传感器制作触碰传感器制作红外避障传感器制作十.程控赛车机器人制作,目 录,发明家机器人（创意）趣味电子小制作ROBOT-DIY 6,眨眼闪光灯的制作,一、眨眼闪光灯的制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 7,眨眼闪光灯的制作,电路图,图7-18 闪光灯电路图,发明家机器人（创意）趣味电子小制作ROBOT-DIY 8,眨眼闪光灯的制作,图7-18、是多谐振荡器的电

4、路图。电路的核心是由三极管VT1,VT2、电阻器R1,R2和电容器C1,C2组成的对称式晶体管多谐振荡器。这种电路有两个暂稳态：三极管VT1饱和导通VT2截止；或者VT1截止VT2导通。这两种状态不断地循环，构成了自激振荡。电路的工作原理为在电源接通时，2只三极管开始争相导通，虽然电路是对称的，但是由于元件参数不可能完全一致，所以总有1只三极管首先导通。如果三极管VT1先导通，它的集电极为低电平，这个低电平通过电容器Cl藕合到三极管VT2的基极，使VT2趋向截止，VT2的集电极电位上升，这个上升的电压经电容器C2的藕合又使VT1进一步导通，最后VT2完全截止，VT1完全导通，电路处于一个暂稳态

5、。在VT1导通后，电容器C1通过电阻器R1和已经饱和的三极管VT1开始充电，使C1的右边为正，左边为负，从而使三极管VT2基极电压开始升高。当三极管VT2的基极电压升高到一定程度时，VT2开始导通，它的集电极电压下降。因为电容器两端的电压不能突变，电容器C2右端电压的下跳使电容器C2左端的电压跟着下跳，变为负电压，强迫三极管VT1截止，VT1的集电极电压又上升，再经C1加到VT2的基极，形成一个正反馈，使VT2完全导通，VT1完全截止，电路又处于另一个暂稳态。此后电容器C2首先通过已经饱和的三极管VT2和电阻器R2放电，然后又开始充电，直到三极管VT1重新开始导通，如此循环下去就形成了2只发光

6、二极管轮流闪亮的效果。,2原理,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 9,眨眼闪光灯的制作,3制作与调试,电路中的2只电阻器均为1/8W的碳膜电阻器，它们的阻值为1M，2只电容器为10uF,耐压为V的电解电容一器。2只三极管为NPN型硅材料塑封管，型号可用3DG6,3DG201或9014等。发光二极管的直径一般为5mm，选用红色和绿色的较为合适。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作ROBOT-DIY 10,眨眼闪光灯的制作,3制作与调试,按照图7-19 闪光灯印刷电路板图，将元件插好，用电烙铁进行焊接无误即可工作（电源可从RCM的输入/输出矩阵提供）。,图7-19 闪光灯印刷

7、电路板图,(1)、制作方式一：焊接方式制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 11,眨眼闪光灯的制作,(2)、制作方式二：万用面包板方式制作（可反复练习和创新性探究）,万用面包板,万用面包板的基板：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 12,眨眼闪光灯的制作,(2)、制作方式二：万用面包板方式制作,万用面包板连接线,万用面包板的连接线：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 13,眨眼闪光灯的制作,(2)、制作方式二：万用面包板方式制作,万用面包板的使用方法介绍：,面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的。由于各种电子元器件可根据需

8、要随意插入或拔出，免去了焊接，节省了电路的组装时间，而且元件可以重复使用，所以非常适合电子电路的组装、调试和训练。插座板中央有一凹槽，凹槽两边各由23列小孔，每一列的五个小孔在电气上相互连通。集成电路的引脚可分别插在凹槽两边的小孔上。插座上、下边各一排（即X和Y排），分别作为电源与地线插孔用。对于SYB-46插座板，X行的插孔是相连的，一般接电源极，Y行的插孔是相连的一般接电源极。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 14,眨眼闪光灯的制作,(2)、制作方式二：万用面包板方式制作,按照电路图在万用面包板上搭建好元件，并用导线连接起来,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 RO

9、BOT-DIY 15,眨眼闪光灯的制作,(2)、制作方式二：万用面包板方式制作,制作的效果演示：,面包板上的二极管闪闪发光的视频片段,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 16,眨眼闪光灯的制作,4用机器人控制器RCM实现的眨眼闪光灯（提高篇）,由于机器人控制器RCM是集成高性能单片电脑的智能器件，所以实现上面同样效果的输出只需要2只LED发光二极管,2只1K的限流电阻,2根导线（由于RCM集成了3组发光灯，所以不必外接元件也可以做这个实验），其它的只需要编写简单控制程序即可。,（1）、电路连接(2组电路的连接相同，只是接不同的输出RCM端口）,发明家机器人（创意）趣味电子小

10、制作 ROBOT-DIY 17,眨眼闪光灯的制作,4用机器人控制器RCM实现的眨眼闪光灯（提高篇）,RCM与外围元件的连接,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 18,眨眼闪光灯的制作,4用机器人控制器RCM实现的眨眼闪光灯（提高篇）,（2）、软件编程,流程图编程,说明（流程图的使用可参照软件使用说明）,输出控制模块，可以把指定的端口按照编程者的意图任意设定为高、低电平,无限循环，可以让RCM反复执行循环体中的内容。,毫秒延时，可以暂停相应的设定时间,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 19,眨眼闪光灯的制作,（2）、软件编程,C语言编程,4用机器人控制器

11、RCM实现的眨眼闪光灯（提高篇）,说明（C代码的使用可参照软件使用说明）,左边C代码为：发明家机器人系统平台，根据流程图，自动生成的，对于熟悉C语言的爱好者可以自行编写更复杂的代码（可以参考AVR-GCC相关书籍）。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 20,眨眼闪光灯的制作,RCM上LED发光灯的闪烁效果：,4用机器人控制器RCM实现的眨眼闪光灯（提高篇）,视频：RCM的2灯闪烁,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 21,眨眼闪光灯的制作,5创意探究及思考,（1）、当发光二极管LED如果接反了会出现什么现象？,（2）、如何控制多个发光二极管LED，实现

12、循环灯效果？,（3）、思考二极管和电阻在电路中有何作用？,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 22,自动无线电台制作,二、自动无线电台的制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 23,自动无线电台的制作,电路图,电路如图，Q1与L及三极管结电容组成高频振荡电路三极管的结电容约有23P，要使频率落在FM范围内，线圈应在直径5mm芯上绕7圈，电容话筒受话时的振动调制着高频信号产生频偏，实现调频。其发射距离与发射管工作电流大小有关，电阻不能选得太大也不能太小，在300500欧之间，功率不足1毫瓦。,2、电路原理,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-

13、DIY 24,自动无线电台的制作,3制作与调试,选择Q1时，管子的fT必须大于300MHz，如用2SC3357高频管，则频率更为稳定，距离也会更远些。电感L分作两个线圈来绕制，但绕向必须相同，L1用直径0.5mm漆包线在直径5mm骨架上绕4匝，L2绕3匝。天线可用10cm长的软导线，使用时手摸天线会影响频率为变化。在固定地点用时则非常稳定。爱好者按图制作时请一定选好三极管，因为每只三极管的bc结的结电容都不一样，按图做好的无线电台发射频率会在一个大的频率范围内，要随时调动线圈的间距，或在bc结并上5-15P的小电容来调试，效果更好，更易调好。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-D

14、IY 25,自动无线电台的制作,4制作成果检测,用一个调频收音机来接收这个小电台发出的声音，试试我们自己做电台播音员的乐趣吧！,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 26,自动无线电台的制作,5用机器人控制器RCM控制电台的自动启动（提高篇）,任务：当有较大声音时，自动启动小电台，将监听到的声音无线发射出去,解决方案：,声音传感器检测，RCM编程判断声音强度，控制输出端口Y8输出低电平，Q2的CE集导通，继电器闭合，小电台供电启动工作，延时60秒，关闭电台，等待下一次的触发。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 27,自动无线电台的制作,5用机器人控制器R

15、CM控制电台的自动启动（提高篇）,声音传感器图片：,与RCM端口的连接图：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 28,自动无线电台的制作,5用机器人控制器RCM控制电台的自动启动（提高篇）,机器人程序：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 29,自动无线电台的制作,6探究与思考,1、怎样才能将声音无线发射出去？,2、电路中驻极体话筒起什么作用？,3、电路中三极管的作用？管脚如何识别？,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 30,三、电子催眠做梦机,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 31,三、电子催眠做梦机,探讨：机

16、器人控制系统在生物反馈控制方面的应用和有益尝试,1、电路图：,2、原理 电子催眠做梦机它的功能是产生松驰的催眠讯号，有助你晚上好好地睡上一觉它的信号频率一般在几赫兹，由RCM产生的控制电平通过X16端口输出，如果为高电平，发光二极管就熄灭，如果是低电平，由于有电压差，发光管就被点亮，R2是限流电阻。声音信号经过RCM的X9端口输出，经R1后，通过Y1（压电陶瓷片）产生声音。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 32,三、电子催眠做梦机,3、面包板元件连接图,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 33,三、电子催眠做梦机,4、软件下载：,发明家机器人（创意）

17、趣味电子小制作 ROBOT-DIY 34,三、电子催眠做梦机,5、完成后的视频：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 35,6探究与思考,1、探究大脑的奥秘是人类永恒的研究主题？,2、电路中压电陶瓷片起什么作用？,三、电子催眠做梦机,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 36,四、5V稳压模块制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 37,1、电路图：,2、原理 输入端的712V电压经过稳压集成块LM7805的1脚输入，稳压后的5V电压，通过3脚输出，再经过E2,C1的高、低频滤波后，就可以提供给RCM使用了，这是使用得最多的一种稳压电

18、路。,四、5V稳压模块制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 38,3、印刷电路板图：,四、5V稳压模块制作,4、实物：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 39,4、稳压模块的作用：,四、5V稳压模块制作,由于不同的电子线路对电源的电压有不同的要求，过高的输入电压可能会损坏电子电路，这就需要通过不同的器件进行电压的转换，并且能够稳定的提供这个电压，使得电路能够稳定的工作。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 40,五、亮度传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 41,1、电路图：,2、原理 按图连接好电

19、路，光敏电阻受到不同强度光线照射时，阻值会产生不同的变化，一般强光下电阻会变小，在黑暗环境时变为很大；利用光敏电阻的这一特性就可以在RCM的X3端口得到变化的电压值，利用RCM的模拟信号采集能力，就可以准确判断当前的光线强度。,五、亮度传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 42,3、制作实物图：,五、亮度传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 43,4、亮度传感器的应用：,五、亮度传感器制作,亮度传感器可以检测光线的强弱，可以运用在生活和工作的许多场合中，试试吧！还能够用它来作些什么活动呢？,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBO

20、T-DIY 44,六、灰度巡线传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 45,六、灰度巡线传感器制作,1、电路图,2、工作原理 电路主要由稳压电路、发射光电路、接收电路三部分组成，当发射光线照射到不同的材质表面时，发射回来的光线强度是不同的，一般白色反光强，黑色反光弱，这样接收管就可以检测到不同的光值，也就能知道黑线是否存在了。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 46,六、灰度巡线传感器制作,3、制作实物图：,4、电路板图（采用贴片元件）,单个灰度（红外收发）,普通光3灰度巡线传感器,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 47,

21、七、声音传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 48,1、电路图：,2、原理 驻极体话筒产生的声音信号经过三极管Q1的放大，由接口J1的端口3输出变化的电压值，经RCM的模拟端口检测，就可以知道声音的强弱了。,七、声音传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 49,七、声音传感器制作,3、制作实物图：,4、电路板图（采用贴片元件）,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 50,八、触碰传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 51,1、电路图：,2、原理 触碰传感器的电路主要由一个工业用行程开关和连

22、接线组成，电路虽然简单，但是功能确很实用，经RCM的数字端口可以检测开关的状态。,八、触碰传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 52,3、探讨触碰传感器可以制作哪些有趣的实验：,八、触碰传感器制作,例：尝试用RCM和多个触碰传感器，做一个电子琴,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 53,九、红外避障传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 54,1、电路图：,2、原理 电路图的左边部分是发射电路，由RCM的X10红外输出端口和三极管9014，红外发射二极管组成，可变电阻VR1用于调节发射功率从而控制检测的距离；右边是接

23、收电路，由专用接收集成电路S1和稳压电路组成，经RCM的数字端口Y10,可以检测是否接收到红外线。,九、红外避障传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 55,3、红外避障传感器的应用：测试前方是否有障碍，如果有就打开灯LED1。,九、红外避障传感器制作,流程图：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 56,4、红外避障传感器制作实物：,九、红外避障传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 57,十.程控赛车机器人制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 58,十.程控赛车机器人制作,活动主题：用玩具赛车

24、或车模，动手制作一辆程控赛车机器人,1、车体的选择和改造：最好选用四轮驱动的车体，左右两侧的轮胎分别由两个电机独立驱动，这样便于控制。,推荐车体如图，由四轮驱动，带4组减震弹簧，有海绵胎和备用橡胶轮胎，高速驱动马达。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 59,十.程控赛车机器人制作,2、车体电路的改造：,将车体的两路电机线分别连接出来，接成2组插针便于连接到机器人的主控制器RCM上，如图：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 60,十.程控赛车机器人制作,活动主题：用玩具赛车或车模，动手制作一辆程控赛车机器人,3、机器人控制器的安装：,发明家机器人（创意

25、）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 61,十.程控赛车机器人制作,4、传感器的安装：将前面章节制作的灰度巡线传感器和触碰传感器，以及红外避障传感器，安装到车体的前部，用结构件固定好。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 62,十.程控赛车机器人制作,5、机器人控制器RCM的连线：,如右图：将各传感器连接线，电源线，程序下载线，电机线，按照正确的方法，连接到RCM上,注意：黑色线靠外壁插入输入/输出矩阵。黄色或绿色线为信号线，接在中间。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 63,十.程控赛车机器人制作,5、机器人赛车智能越野赛：机器人在赛道的黑色起跑线上

26、启动，机器人通电5秒后，自动启动，通过规定的赛段，在终止黑线区域内自动停止，算完成比赛，记时最短者获胜，没有停下者成绩无效。,6、机器人赛车轨迹赛：机器人沿黑线走轨迹。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 64,十.程控赛车机器人制作,机器人赛车轨迹视频：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 65,十.程控赛车机器人制作,7、欢迎参加 太阳能星际漫游车 生存挑战赛：采用环保节能的太阳能电池板，用自己制作的星际漫游车，挑战生命和能源的极限。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 66,谢谢使用发明家机器人创新实验平台！,2012年6月22日E-mail:,爱好和兴趣是最好的老师,探索和追求未知世界的奥秘，是人生最有意义的事情,