Главная стр 1
скачать



« Дистанционное управление радиоуправляемым

автомобилем с клавиатуры компьютера»

Автор:


Фадеев Александр

5 класс, МОУ СОШ №2

Руководитель: Пигалицын Лев Васильевич Учитель высшей категории, Народный учитель РФ учитель физики МОУ СОШ № 2
Г. Дзержинск 2012 г.

Оглавление :

1. Введение - 3.
2. Теоретическая часть - 3.
3. Практическая часть - 3.
4. Заключение - 5.
5. Литература - 6.
6. Приложения - 7

1. Введение
В настоящее время очень широко используется управление различными устройствами, машинами, механизмами и роботами с помощью радиоволн. Такое управление имеет много преимуществ по сравнению с управлением по проводам. Дело в том, что провода могут запутаться, оборваться, а попав агрессивную среду и испортиться. Кроме того, управление по проводам имеет ограничение по расстоянию, так как длина проводов ограничена мощностью двигателей управляемого устройства, а следовательно и ресурсами аккумуляторных батарей, если они находятся на борту управляемого устройства. Поэтому гораздо лучше управлять такими устройствами с помощью радиоканала связи.

Применение радиоканала связи целесообразно тогда, когда:

дальность связи по радиоканалу должна быть гораздо больше связи по проводам и может осуществляться при отсутствии прямой видимости между приемной и передающей антеннами.

2. Теоретическая часть -

Управление устройствами по радиоканалу производится с помощью специального пульта управления или различных джойстиков. Я решил разработать такое устройство управления, чтобы радиоуправляемой моделью автомобиля можно было управлять с клавиатуры компьютера.

Сначала нужно было доработать пульт управления радиоуправляемой моделью автомобиля для того чтобы он смог работать не от нажатия кнопок, а от сигналов уровня «логической единицы» ( 2,4 – 5 В), поступающих с компьютера. С этой целью я собрал 4 управляющих транзисторных ключа, срабатывающих от «логических единиц», поступающих с компьютера, на выходе которых были установлены герконовые реле.

Для сопряжения транзисторных ключей с USB портом компьютера я применил микроконтроллер KE-USB24A. И, наконец, с помощью руководителя написал программу для компьютера на языке программирования Delphi, которая позволила управлять с клавиатуры компьютера радиоуправляемой моделью автомобиля.



3. Практическая часть.

Устройство для дистанционного управление радиоуправляемым автомобилем с клавиатуры компьютера состоит из двух блоков :

1. Микроконтроллера KE-USB 24A.

2. Блок транзисторных ключей.

1. Микроконтроллера KE-USB 24A.

Для подключения приборов и различного оборудования к ПК через USB порт необходимо промежуточное устройство, которое называется контроллером. В настоящее время существует довольно много контроллеров и модулей, позволяющих подключить к USB внешние устройства.

В своем устройстве я решил использовать микроконтроллер KE-USB24A ( рис. 1), так как для него есть хорошее программное обеспечения начального уровня на языке С++ и Дельфи. У микроконтроллера KE-USB24A есть 24 контакта для передачи информации из ПК на внешние устройства и обратно. С помощью них, используя транзисторные ключи, можно управлять различными внешними устройствами – лампами накаливания, Рис. 1. электромоторами, электромагнитами, электромагнитными реле и т.д. Помимо возможности управления линиями ввода/вывода модуль также имеет встроенный 10-ти разрядный АЦП с частотой дискретизации до 400 Гц.

Мне понадобились 4 канала передачи информации для управления движением модели автомобиля : вперед, назад, вправо, влево.

Сначала я собрал схему ( рис. 2) , состоящую из микроконтроллера KЕ-USB24A и четырех светодиодов HL1-HL8 , последовательно с которыми соединены ограничительные сопротивления.

Рис. 2
Потом загрузил программу в ПК, написанную на Delphi 7.

Рабочий стол программы изображен на рисунке 3.



Нажимая на кнопки со стрелками на клавиатуре компьютера я добился зажигания светодиодов при нажатии соответствующих кнопок :

- вперед – кнопка со стрелкой вверх,

- назад – кнопка со стрелкой вниз,

- влево –кнопка со стрелкой влево,

- вправо – кнопка со стрелкой вправо.

Рис. 3.
2. Блок транзисторных ключей.

Для управления радиоуправляемым автомобилем нужно на пульте управления нажимать соответствующие кнопки. Я заменил эти кнопки электромагнитными реле на герконах. Электромагнитные реле на герконах включены в коллекторные цепи транзисторных ключей. На рисунке 4 изображена схема транзисторного ключа на транзисторе типа n-p-n МП 37.


Работает транзисторный ключ .следующим образом. Пока на входе транзистора присутствует «логический нуль», т. е. напряжение практически отсуствует, то транзистор закрыт, ток через него не течет, следовательно, ток не течет и через электромагнитное реле и контакты реле разомкнуты.

Если на вход транзистора c линий 3 – 6



Рис. 4. микроконтроллера KE-USB-24A подать «логическую единицу», то транзистор откроется и через него, а, следовательно, и через электромагнитное реле потечет ток. Контакты реле замкнутся. А так как контакты реле соединены с кнопками пульта управления радиоуправляемого автомобиля, то автомобиль выполнит определенную команду.

В приложении 1. представлены фотографии блока управления на транзисторных ключах и фотография всей установки.


4. Заключение.

С помощью микроконтроллера KE-USB-24A, транзисторных ключей можно управлять самыми разнообразными внешними устройствами : электромагнитами, электромоторами и различными физическими приборами и установками. При использовании бинарных линий микроконтроллера не только на выход, но и на вход, а также возможности встроенного АЦП, можно , используя обратную связь, создавать устройства с простейшим искусственным интеллектом. Следующим моим проектом с использованием микроконтроллера KE-USB-24A будет проект «Умный дом».



Литература :
1. У.Томпкис, Дж. Убстер. «Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC» Москва «Мир» 1992.

2. З.М.Резник «Прикладная физика». Москва «Просвещение» 1989.

3. Г.Г.Матаев «Компьютерная лаборатория в школе». Москва «Горячая линия – Телеком» 2004.

4. Л.В. Пигалицын «Школьная компьютерная физическая лаборатория». Москва Педагогический университет «Первое сентября» 2007.



Приложения :


скачать


Смотрите также:
«Дистанционное управление радиоуправляемым автомобилем с клавиатуры компьютера»
59.55kb.
Компьютера (назначение, состав, способ организации диалога с пользователем). Загрузка компьютера
56.32kb.
Информационная система
405.52kb.
Подготовка текстовых документов
70.24kb.
Практическая работа №7 Ввод информации с клавиатуры
31.39kb.
Однокомандное дистанционное управление из радиозвонка
73.25kb.
Информационные системы Реферат
65.33kb.
Программирование циклов на Паскале
68.2kb.
Научно-производственное объединение «Химавтоматика» Амперометрический детектор
32.9kb.
Дистанционное обучение (ДО)
71.14kb.
В магазине "Компьютеры", расположенном по адресу: г. Москва, Кутузовский проспект, д. 34, 12 января 2009 г я приобрел компьютер, состоящий из системного блока, монитора, клавиатуры и мыши
9.25kb.
«Дистанционное обучение: новые перспективы дистанционного обучения»
276.94kb.