آموزش ساخت ربات

[ریپورتر]

مراحل کار:
ابتدا درب سمت چپ Case را (مانند شکل بالا) باز کنید. (معمولاً برای باز کردن درب Case باید پیچ های پشت را باز کنید)

کار با منبع تغذیه ی کامپیوتر بسیار ساده است و فقط کافیست یکی از سوکت هایی که از منبع خارج شده و به هیچ قسمتی متصل نیست را پیدا کنید و به سوراخ های سوکت یک تکه سیم متصل کرده و خروجی ولتاژ بگیرید. یوراخ هایی که از منبع تغذیه سیم قرمز به آن ها وارد شده است ولتاژ 5ولت، و سوراخ هایی که سیم زرد به آن ها وارد شده است ولتاژ 12 ولت دارند. سیم های مشکی هم پایانه ی – می باشند.

كار با 7Segment:

همانطور که می دانیم، هر 7Segment یک رقمی، از 8 LED مجزا از هم تشکیل شده است. هر کدام از این LED ها به صورت مستقل از هم روشن و خاموش می شوند و می توان به وسیله ی آنها اعداد مختلف را نمایش داد. پایه ی مربوط به هر LED در شکل زیر نمایش داده شده است.

برای راه اندازی 7Segment، دقت کنید که اگر 7Segment شما کاتد (+) مشترک باشد، باید پایه ی "مشترک" به "+" و دیگر پایه ها در صورت لزوم به "–" متصل شوند، و اگر 7Segment آند مشترک بود، روند کار وارونه است، یعنی پایه "مشترک" به "–" و سایر پایه ها به "+" متصل می شوند.
مثلاً برای نمایش عدد "2" توسط یک 7Segment کاتد مشترک، باید یکی از (یا هر 2) پایه های "مشترک" به + و پایه های"A,BG,E,D" به – متصل شوند.

چند نکته:

1- برای کنترل جریان ورودی به LED ها و جلوگیری از سوختن قطعه، بهتر است پایه های مشترک را به جای سیم ، با یک مقاومت 100اهم به تغذیه ی + یا – متصل کنید.

2- اگر از برد برد استفاده می کنید، دقت کنید که پایه های 7Segment را به گونه ای روی برد قرار دهید که به یکدیگر متصل نشوند.
3- تغذیه ی مدار باید 5 ولت باشد.

برای تمرین سعی کنید همه اعداد 0 تا 9 را به وسیله ی 7segment نمایش دهید.
در جلسه ی بعد راه اندازی یک دیود حساس به نور را آموزش خواهیم داد و مداری طراحی می کنیم که با تغییر نور محیط بتوان میزان نور یک LED را کنترل کرد.

[ریپورتر]

راه اندازي يك سنسور نوري(حسگر نوري) را آموزش دهيم.

سنسورهاي نوري انواع گوناگوني دارند كه هر كدام در موارد خاصي كاربرد دارند، پركاربردترين آنها فتوترانزيستورهاي 3mm يا 5mm هستند. اين سنسورها جزو دسته‌ي سنسورهاي مقاومتي محسوب مي‌شوند، زيرا با تغيير ميزان نور محيط مقاومت آنها تغيير مي‌كند. ميزان مقاومت الكتريكي اين نوع سنسورها در محيط‌هاي پرنور معمولاً حدود 4K و در محيطهاي بسيار كم نور تا حدود 200KΩ مي‌ باشد. حساسيت اين سنسورها فقط به امواج الكترومغناطيس در ناحيه‌ي مادون قرمز(infrared) (كه به اختصار "IR" ناميده مي‌شود) مي‌باشد. اين اموج در ناحيه‌ي امواج مرئي نيستند و با چشم غير مسلّح نمي‌توان آن‌ها را ديد، اما دوربين ها‌ي فيلم برداري معمولي مثل دوربين تلفن‌‌هاي همراه، مي‌توانند آنها را نمايش دهند. نكته بسيار مهم اين است كه لامپ‌هاي مهتابي معمولي و لامپهاي كم مصرف هيچگونه امواج (IR)ي از خود نمي تابانند و نمي‌توان از آنها به عنوان منبع نور براي آزمايش‌هاي مختلف استفاده كرد. در نور خورشيد و لامپ‌هاي رشته‌اي معمولي به صورت گسترده IR وجود دارد. همچنين نوعي فرستنده‌‌هاي مادون قرمز در بازار موجود است كه از لحاظ ظاهري شباهت زيادي با همين سنسورهاي مادون قرمز دارد. همانطور كه مي‌بينيد اين گيرنده و فرستنده‌ها شباهت بسيار زيادي با LED هاي 3 يا 5 ميليمتري معمولي دارند. رنگ آنها هم الزاماً بي رنگ نيست، ممكن است سياه يا آبي هم باشند.

اين فرستنده‌ها نياز به مدار خاصي براي راه اندازي ندارند، فقط براي محدود كردن جريان ورودي به آنها، بايد يك مقاومت حدودا ً100Ω ي را با آن به صورت سري در مدار قرار داد. (به مدار نگاه كنيد)

گيرنده و فرستنده هاي فتوترانزيستور به صورت شماتيك در مدار به اين شكل نمايش داده مي‌شوند.

در اين نوع گيرنده و فرستنده ها، پايه‌ي بلندتر پايه‌ي + و پايه‌ي كوتاه‌تر پايه‌ي – مي‌باشد.





مدارهاي سنسورهاي نوري فتوترانزيسور:


براي اين نوع سنسور‌ها 2 نوع مدار مي‌توان بست كه خروجي آنها يك ولتاژ‍ متغير بين 0تا 5 ولت (بسته به ميزان نور محيط) است. در مدار دوم ولتاژ‍ خروجي در محيط‌هاي پرنور زياد مي‌شود و در محيط‌هاي كم نور ، كم مي‌شود. در مدار نخست دقيقاً برعكس است، يعني در محيط هاي پرنور ولتاژ خروجي كم و در محيط‌هاي كم نور، زياد مي‌شود.

مدار شماره‌ي 1:

مدار شماره‌ي 2:

شما مي‌توانيد با اتصال پايه‌ي مثبت(بلندتر) يك LED به خروجي اين مدارها و اتصال پايه منفي LED به – مدار، كم و زياد شدن ولتاژ خروجي را به صورت كم و زياد شدن نور LED ببينيد. اگر بخواهيد خروجي را با مولتي متر اندازه گيري كنيد بايد مولتي متر را در حالت اندازه گيري ولتاژ DC قرار دهيد و سيم قرمز را به خروجي يكي از اين 2 مدار و سيم مشكي را به – مدارها متصل كنيد.

[ریپورتر]

بحث اين جلسه‌ي ما در مورد تقويت كننده‌هاي تفاضلي (Op-Amp) ها مي‌باشد. همانطور كه درجلسه‌ي هفتم نيز توضيح داده شد، اين ICها مي‌توانند با اتصال ترکیب مناسبی از عناصر خارجی مثل مقاومت،خازن،دیود و غیره به آنها، كاربردهاي متعددي از جمله تقويت كنندگي و مقايسه كنندگي و ... داشته باشند.
معروفترين Op-Amp آي سي LM358 مي‌باشد كه يك آي سي 8 پايه است و داراي 2 واحد مستقل Op-Amp مي‌باشد.
مقايسه‌ي 2 ولتاژ ورودي توسط Op-Amp از مهمترين كاربرد‌هاي آن در مدارهاي الكترونيكي مي‌باشد كه در ادامه در اين مورد توضيح داده شده است.

استفاده از Op-Amp در مُد مقايسه كنندگي

این المان الکترونیکی اختلاف میان ولتاژهای ورودی در پای های مثبت و منفی را در خروجی آشکار می سازد.حتی اگر این اختلاف ولتاژ کوچک باشد. این المان همواره دارای دو پایه مثبت و منفی در ورودی،و یک پایه در خروجی است.

پایه ورودی مثبت را در اصطلاح لاتین noninverting و پایه منفی را inverting می گویند.
براي راه‌اندازي IC، پايه‌ي پايه‌ي 8 را به +5 ولت متصل مي‌نماييم. پايه‌ي 4 هم به 0ولت يا زمين متصل مي‌كنيم.
حال اگر ولتا‍ژ ورودي مثبت(+in) بيشتر از ورودي منفي باشد، ولتاژ پايه‌ي +Vss كه در اينجا 5ولت است، بر روي خروجي(Output) قرار مي‌گيرد، و اگر ولتاژ –In بيشتر از +in باشد، ولتاژ –Vss كه در اينجا 0 ولت است، بر روي خروجي قرار مي‌گيرد.

استفاده از Op-Amp در مُد تقويت كنندگي

براي استفاده از اين المان در مُد تقويت كنندگي بايد مدار زير را براي آن ببنديد.

حال ولتاژي كه بر روي V in قرار داده شود با ضريب R2/R1 تقويت مي‌شود و بر روي V out قرار مي‌گيرد. دقت كنيد كه مقاومت R1 بهتر است حدود 100 اهم باشد. مقاومت R2 نيز محدوديتي ندارد. مثلاً اگر R1=100 & R2=10k اهم باشد، ولتاژ ورودي 100 برابر تقويت خواهد شد.
ترتيب پايه‌هاي LM358 در شكل زير توضيح داده شده است.

همانطور كه در شكل مي‌بينيد، اين IC داراي 2 واحد Op-Amp مستقل از هم مي‌باشد.

[ریپورتر]

ما وارد مبحث الكترونيك ديجيتال خواهيم شد. اين مبحث اهميت بسيار زيادي در كار ما دارد و ما را به صورت خيلي ملموس‌تر وارد دنياي ربات‌ها مي‌كند. مطالبي كه در اين فصل شما اموزش خواهيد ديد مطالبي جديد و تازه هستند و دوستان بايد با دقت نظر بيشتر مطالب را دنبال كنند.
در بحث ديجيتال ما همه چيز را فقط در 2 حالت 0 يا 1 در نظر مي‌گيريم. به عنوان مثال مي‌دانيم كه همواره يك لامپ يا روشن است يا خاموش. در اينجا حالت خاموش را 0 و حال روشن را 1 در نظر مي‌گيريم. يعني وضعيت هر سيستم (مانند لامپ) را با 0 يا 1 توصيف كنيم.

پس براي توصيف وضعيت يك لامپ ما فقط نيازمند يك عدد 0 يا 1 هستيم ( يك عدد در مبناي 2 ) . يك عدد در مبناي 2 را در زبان لاتين Bit مي‌گويند(Binary digit ) . پس ما براي گزارش وضعيت يك لامپ فقط به 1 بيت اطلاعات نياز داريم.
ما در بحث الكترونيك ديجيتال 0و1 را با 0 و 5 ولت شبيه سازي مي كنيم، يعني هنگامي‌ كه يك پايه‌ي يك آي-سي خروجي 5ولت مي‌دهد مي‌گوييم خروجي 1 است و وقتي 0 ولت مي‌دهد خروجي 0 است.

عملگر(Operator) و عملوند(Operand):

جمع"+" ، منها"–" ، ضرب"×" ، تقسيم "÷" و... ساده‌ترين عملگر‌هايي هستند كه شما تا كنون با آن‌ها آشنا شده‌ايد. اين عملگرها هر كدام وظايفي دارند، مثلاً عملگر "+" دو عدد را با يكديگر جمع مي‌كند و حاصل را در خروجي ذخيره مي‌كند. اين دو عدد را كه عمليات ( در اين مثال عمليات جمع) روي آن‌ها اجرا مي‌شود، عملوند مي‌گويند.

عملگر‌هاي منطقي:

به عملگرهايي كه عملوند‌هاي آن‌ها عملوند‌هاي منطقي(يعني فقط 0 و 1) هستند، عملگرهاي منطقي مي‌گويند. پركاربردترين عملگرهاي منطقي And و Or و Not هستند كه به ترتيب با نمادهاي " & " و " || " و " ! " نمايش داده مي‌شوند. ( مثل عملگر جمع كه با نماد "+" نمايش داده مي‌شود )

عملگر AND "&":

اين عملگر مانند عملگر جمع 2 عملوند دارد و يك خروجي. اين عملگر 2 عملوند منطقي (يعني فقط 0 يا 1 هستند) خود را چك مي‌كند و اگر هر دو 1 باشند، خروجي را 1 مي‌دهد. در غير اين صورت(يعني اگر يكي از 2 عملوند، يا هر دو، 0 باشند) خروجي 0 است. به جدول نگاه كنيد.

خروجي
عملوند2
عملوند1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1


عملگر "||" OR:

اين عملگر نيز مانند عملگر جمع 2 عملوند دارد و يك خروجي. اين عملگر 2 عملوند منطقي (يعني فقط 0 يا 1 هستند) خود را چك مي‌كند و اگر يكي از آن دو، يا هر 2 عملوند، 1 باشند، خروجي را 1 مي‌دهد. در غير اين صورت(يعني اگر هر دو 2 عملوند، 0 باشند) خروجي 0 است. به جدول نگاه كنيد.

خروجي
عملوند2
عملوند1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1


عملگر " ! " Not:

اين عملگرتنها يك عملوند و يك خروجي دارد. اين عملگر، عملوند منطقي (يعني فقط 0 يا 1 هستند) خود را چك مي‌كند و اگر1 بود، خروجي 0 مي‌دهد و اگر 0 بود، خروجي 1 مي‌دهد.

جدول نگاه كنيد.
خروجي
عملوند
0
1
1
0

[ریپورتر]

ما در این جلسه با معرفی چند آی سی جدید مباحث قبلی رو تکمیل می کنیم و انشاالله از جلسه‌ی آینده ساخت یک ربات مسیریاب ساده رو شروع خواهیم کرد. البته این به معنی پایان کار ما نیست ، یعنی بهتر اینطوری عرض کنم که تازه ما داریم وارد دنیای رباتیک می شیم و تا حالا فقط کمی با مقدمات کار آشنا شدیم.

بدون مقدمه ی بیشتر وارد بحث اصلیمون می شیم.
در جلسه ی گذشته با عملگرهای "AND" و "OR" آشنا شدیم.در این جلسه 2 آی سی که این 2 عمل را برای ما انجام می دهند به شما معرفی کنیم.

AND

عملگر AND را در مدارهای شماتیک به صورت که پایه‌های 1 و2 ورودی ها و پایه‌ی 3 خروجی است که به این مجموعه یک گیتِ AND می گویند.(AND Gate)
آی سی 7408 دارای 4 گیت مجزای AND می‌باشد، یعنی می‌تواند همزمان 4 عمل AND را انجام دهد. این آی سی 14 پایه دارد که ترتیب پایه‌های آن در شکل زیر شرح داده شده.

OR

عملگر OR را در مدارهای شماتیک به صورت که پایه های 1 و2 ورودی‌ها و پایه ی 3 خروجی است که به این مجموعه یک گیتِ OR می گویند.(OR Gate)
آی سی 7432 نیز دارای 4 گیت مجزای OR می باشد، یعنی می تواند همزمان 4 عمل OR را انجام دهد. این آی سی نیز، همانند 7408 دارای 14 پایه است که ترتیب پایه های آن در شکل زیر شرح داده شده.

یک سوال مهم: همان‌طور که می دانید گیت های AND و OR دارای 2 ورودی و 1 خروجی هستند. حال این سوال پیش می آید که چگونه می‌توان با همین گیت‌های 2 ورودی، گیت‌های 3 ورودی یا بیشتر ساخت. پاسخ این سوال در مدارهای زیر آمده است:

[ریپورتر]

AND:




OR:



به همین ترتیب می‌توانید گیت‌های چندین ورودی نیز بسازید.





نحوه ی کار با آی سی L298 (راه انداز موتورها):

شما با این آی سی در جلسات گذشته آشنا شده اید، در این جلسه با نحوه‌ی کار با این آی سی پر کاربرد آشنا می شوید.
ترتیب پایه های این آی سی در شکل زیر آمده است.



در زیر نحوه ی کار با این 15 پایه به صورت مختصر توضیح داده شده:

پایه های 1 و 15: این پایه ها "Current sensing" نام دارند و باید هر 2 به – متصل شوند.

پایه های 2 و 3: همان‌طور که می دانید این آی سی می‌تواند 2 موتور را همزمان و به صورت مستقل از یکدیگر راه‌‌اندازی و کنترل کند (2 موتور را A , B می‌نامیم). این 2 پایه باید به موتور A متصل شوند. (خروجی برای موتور A)

پایه‌ی 4: این پایه باید به ولتاژ 5 ولت متصل شود.

پایه های 5 و 7: این 2 پایه، ورودی برای کنترل موتور A هستند. این 2 پایه باید توسط کاربر یا مدار کنترل کننده‌ی ربات کنترل شوند.
اگر این 2 پایه هر 2، 0 یا 1 منطقی باشند، موتور بدون حرکت می ایستد. اگر این 2 پایه به ترتیب 0 و 1 شوند، موتور به یک جهت مشخص می‌چرخد و اگر 1 و 0 شوند(یعنی ورودی برعکس شود)، موتور عکس جهت قبلی خواهد چرخید.

پایه ی 6 و 11: این 2 پایه به ترتیب فعال ساز موتورهای A و B هستند. برای استفاده از هر 2 موتور باید هر 2 پایه 1 شوند.(برای فعال‌سازی هر موتور باید پایه‌ی مربوط به آن 1 شود).

پایه ی 8: باید به – متصل شود.

پایه ی 9: هر ولتاژی بر روی این پایه قرار گیرد برای راه اندازی موتورها استفاده می شود. مثلاً اگر موتورهای شما 12 ولت است، باید این پایه به 12 ولت متصل شود.

پایه‌های 10 و 12: این 2 پایه، ورودی برای کنترل موتور B هستند. کار با این 2 پایه نیز مانند پایه‌های 5 و 7 (ورودی‌های موتور A) می‌‌باشد.

پایه‌های 13 و 14: این 2 پایه باید به موتور B متصل شوند. (خروجی برای موتور B).

کار عملی با L298 رو در جلسه‌ی آینده برای راه‌اندازی موتورهای ربات خواهد دید.

[ریپورتر]

با هم ساخت یه ربات مسیریاب ساده (بدون میکروکنترلر) رو با هم شروع کنیم.
کار را ابتدا از قسمت مکانیک شروع می کنیم، یعنی بدنه‌ی فیزیکی ربات
سيستم حركت تانك



تا حالا به حرکت یک تانک جنگی دقت کرده اید؟ اگر دقت نکرده باشید هم متوجه خواهید شد که تانک، مثل خودروهای شخصی معمولی دارای سیستم فرمان نیست، یعنی برای چرخش در سر پیچ ها، چرخ‌های جلوی آن به سمت خاصی متمایل نمی‌شوند. پس تانک‌ها چگونه حرکت می‌کنند؟
به شکل زیر نگاه کنید

سیستم حرکتی تانک به این صورت است که در 2 طرف آن چند چرخ به وسیله ی یک تسمه ی فلزی ضخیم (به اصطلاح شنی) به یکدیگر متصل شده‌اند، حرکت شنی‌ها هر کدام جداگانه توسط راننده‌ی تانک کنترل می‌شود و راننده عمل پیچیدن تانک به هر سمت را با توقف شنی آن سمت انجام می‌دهد. مثلاً اگر تصمیم داشته باشد تانک به سمت چپ بپیچد، شنی سمت چپ را متوقف کرده و شنی سمت راست به حرکت خود ادامه می‌دهد و در نتیجه تانک حول محور مشخصی (محور همان شنی سمت چپ است) به سمت چپ می‌پیچد.
از مهم‌ترین مزیت‌های این سیستم نسبت به سیستم خودروهای سواری، بالاتر بودن قدرت مانور آن در سر پیچ‌ها می‌باشد، یعنی با سیستم تانک می‌توان با سرعت بیشتری پیچ‌ها را پیمود.
همچنین شبیه‌سازی این سیستم در ابعاد کوچک‌تر بسیار ساده‌‌تر از سیستم خودروهای معمولیست. به همین خاطر ما در ربات‌‌ها از همین سیستم به اصطلاح تانکی استفاده می‌کنیم، اما با یک تغيیرات جزیی. ما شنی را از سیستم حذف می‌کنیم، یعنی دور چرخ ها تسمه ای نمی‌اندازیم، زیرا این تسمه برای کاربردهای خاص طراحی شده و در ساخت یک ربات مسیریاب نیازی به آن نیست. همچنین چرخ‌های جلو را نیز می‌توانیم حذف کرده و به جای آن در فاصله‌ی بین 2 چرخ هرزگرد بگذاریم. (هرزگرد یک چرخ است که به هر جهتی می‌تواند حرکت کند. در پایه‌ی بعضی از مبل‌های خانگی و صندلی‌های کامپیوتری از هرزگرد استفاده شده است.)
شکل زیر نمای کلی ربات ما است (دید از زیر)

خود شاسی ربات نیز بهتر است از جنس MDF یا پلاستیک فشرده (پلکسی گلاس) باشد. برای اتصال موتورها به بدنه هم می‌توانید از "دیوار کوب" لوله‌های آب استفاده کنید.

[ریپورتر]

ربات مسیریاب ساده باید قادر باشد یک خط مشکی رنگ به پهنای تقریبی 2 سانتی‌متر را در یک زمینه‌ی سفید دنبال کند. البته در ربات‌های مسیریاب حرفه‌ای بحث خیلی پیچیده‌تر شده و ربات‌ها باید قادر باشند حتی در بخش‌هایی از زمین مسابقه خط سفید رنگ را در زمینه‌ی سیاه دنبال کنند.
در جلسات قبل با سنسورهای نوری فتوترنزیستور آشنا شدیم و دیدیم چگونه می‌توان به وسیله‌ی این سنسورها و مدارات جانبی آنها تغییرات نور محیط را اندازه‌گیری کرد. همان طور که می‌دانید جسم سفید نور تابیده شده به خود را بازتاب می‌کند و جسم سیاه رنگ بیشتر نور تابیده شده به خود را جذب کرده و بازتاب نمی‌کند. ما هم با استفاده از همین خاصیت و به کمک گیرنده فرستنده‌های نوری خود می‌توانیم خط سیاه را در کف زمینه‌ی سفید تشخیص دهیم. به این صورت که ما یک جفتِ گیرنده فرستنده گیرنده‌ی نوری را در کنار هم قرار می‌دهیم، با مدارهای راه‌انداز، فرستنده، نور را به کف زمین می‌تاباند و گیرنده با توجه به تغیيرات نور دریافتی از کف زمین، می‌تواند خط سیاه را پیدا کند. به شکل نگاه کنید. (دید از بالا)

بر روی بدنه‌ی ربات 2 سنسور به گونه‌‌ای تعبیه شده است که وقتی ربات دقیقاً بر روی خط قرار می‌‌گیرد سنسورها در 2 طرف خط مشکی رنگ قرار گیرند. زمانی که ربات را فعال می‌کنیم هر 2 چرخ ربات شروع به چرخیدن به سمت جلو می‌کنند. ربات به سمت جلو حرکت می‌کند تا زمانی که مانند شکل ربات به پیچ اول برسد و سنسور سمت راست آن بر روی خط مشکی قرار گیرد، حال ربات باید به صورت خودکار موتور سمت راست خود را خاموش کند تا با چرخش موتور سمت چپ، ربات به دور خود بچرخد و از مسیر منحرف نشود. پس الگوريتم حركت ربات به اين صورت است كه سنسور هر سمت بر روي خط قرار بگيرد، موتور همان سمت متوقف مي‌شود تا ربات به مسير اصلي باز گردد.
اما مشكلي كه در اينجا مطرح مي‌شود اين است كه اگر ربات با سرعت زيادي حركت كند و قادر نباشد سر پيچ بطور كامل پيچ را دنبال كند و از خط خارج شود ديگر راهي براي بازگشت به مسير اصلي وجود ندارد.
براي حل اين مشكل به هر طرف، چند سنسور ديگر اضافه مي‌كنيم تا اگر سنسور اول از خط خارج شد، سنسورهاي بعدي بتوانند خط را دنبال كنند. به شكل دقت كنيد.

دقت كنيد كه سنسورها مستقيماً در كنار هم چيده نشده‌اند و يه صورت زاويه دار (به شكل هشتي) چيده شده‌اند(چرا؟)
اين هم نحوه‌ي چينش سنسورها‌ي كف يك ربات مسيرياب حرفه‌اي

[ریپورتر]

قبل در مورد الگوریتم کلی حرکت یک ربات مسیر یاب برای دنبال کردن خط آشنا شدیم و دیدیم ربات برای دنبال کردن خط باید با توجه به اطلاعاتی که از سنسورها دریافت می کند، هرگاه سنسور هر سمت خط را دید(یعنی هرگاه بر روی خط قرار گرفت و خط را حس کرد)، موتور متناظر همان سمت خاموش شود تا ربات روی خط باقی بماند.

همچنین در جلسه ی پیش توضیح داده شد که چگونه می توان به وسیله ی یک جفت گیرنده فرستنده ی مادون قرمز، خط سیاه را در زمینه ی سفید تشخیص داد.
همانطور که در جلسه ی پنجم توضیح داده شد، ربات به 3 قسمت تقسیم می شود: 1-ورودی ها 2-پردازش 3-خروجی
تا به اینجا ما در مورد قسمت ورودی های ربات، یعنی همان گیرنده فرستنده ها توضیحاتی داده ایم. پیشنهاد می شود برای بالاتر رفتن دقت ربات، برای هر طرف، 3 جفت گیرنده _فرستنده بر روی ربات تعبیه شود.دوستان اگر روی لحیم کاری بردهای سوراخ دار(یا فیبری) تسلط دارند، می توانند این 6 جفت گیرنده_فرستنده را بر روی یک برد هزارسوراخ(فیبری) لحیم کنند.(مانند آخرین عکس جلسه ی پیش ).
اما در مورد بخش پردازش...
بخش پردازشگر و کنترل کننده ی مرکزی
در این قسمت ما باید با توجه به آموخته های فعلی خود بتوانیم مداری طراحی کنیم که بتواند الگوریتم مورد نظر ما را پیاده سازی کند. یعنی 3 سنسور هر طرف را چک کند و اگر هر کدام خط را دیدند به موتور آن سمت دستور خاموش شدن بدهد. برای اینکار، با توجه به اینکه رنگ زمینه سفید، و رنگ خط سیاه است، بهتر است برای راه اندازی سنسورها از مدار شماره 2(به جلسه ی 14 مراجعه شود) استفاده شود. سپس یک AND 3 ورودی درست کرده(به جلسه ی هفدهم مراجعه شود) و خروجی سنسورها را به این 3 ورودی وصل کنیم.
به همین ترتیب برای 3 سنسور طرف دیگر هم همین مدار را می بندیم.
حال نتیجه ی مدار را بررسی می کنیم. (به عنوان مثال سمت راست را بررسی می کنیم)

در حالت عادی که هیچ یک از سنسورها روی خط نیستند، سنسورها در ناحیه ی سفید رنگ هستند و خروجی انها 1 منطقی است و در نتیجه، خروجی AND نیز 1 می باشد، و اگر هر کدام از سنسورها بر روی خط بروند، خروجی آ ن سنسور 0 می شود و در نتیجه خروجی AND نیز 0 منطقی می شود.

حالا چگونه به وسیله ی خروجی AND هر طرف موتور آن سمت را خاموش و روشن کنیم؟


بخش خروجی ربات(کنترل موتورها)

ما در این قسمت باید مداری را برای موتورها ببندیم که بتوان با آن، به وسیله ی خروجیِ ANDی که در قسمت پردازشگر آماده کرده ایم، موتور را روشن و خاموش کرد. یعنی هرگاه خروجی AND ، 1 منطقی بود، موتور روشن باشد و هرگاه خروجی AND ، 0 منطقی بود، موتور خاموش شود.
این مدار همانطور که احتمالاً حدس زده اید بسیار ساده است، فقط کافیست ما پایه ی – موتور هر سمت را به – منبع تغذیه متصل کنیم، و + آن موتور را هم نیز به خروجی AND هر طرف وصل کنیم.
حالا مدار اصلی ربات را به صورت شماتیک رسم می کنیم.

[ریپورتر]

نکته ی بسیار مهم:

همانطور که در شکل می بینید، خروجی آی سی 7408 مستقیماً به موتورها متصل نشده است، بلکه وارد بافر شده و از از پایه ی متناظر به موتور وصل شده. همانطور که در جلسات قبل نیز گفته شده بود، آی سی های معمولی مثل 7408 و 7432 و ...، جریان دهی پایینی دارند و نمی توان آن ها را مستقیماً به موتور یا سایر قطعاتی که جریان بالایی می خواهند متصل کرد، به همین منظور ما از بافر74245 استفاده می کنیم، زیرا این آی سی جریان دهی نسبتاً مناسبی دارد.

البته برای موتورها قوی تر، باید از درایورهای مخصوص مثل l298 استفاده کنیم که جلسه ی بعد به آن اشاره خواهد شد.
همچنین در جلسه ی بعد با آی سی uln2003 نیز آشنا خواهید شد (برای راه اندازی موتور). چند نکته ی حرفه ای هم در مورد ربات مسیر یاب مطرح خواهیم کرد.