Introbot09

Introduktion

Introbot09 är en komplett byggsats för att man enkelt ska komma igång med sitt robotbyggande. Den är en uppgradering av Introbot07 och uppfyller kraven för minisumo liksom sina föregångare. Den har följande uppgraderingar jämfört med Introbot07:

• Två avståndssensorer istället för en
• Två knappar istället för en
• Fyra reflexsensorer (där två kan användas som tachometrar) istället för bara två
• Nya hjul (som passar på växellådans axlar och som har mycket bättre grepp)
• Stöd för UART
• Mer genomtänkt kretskort
• Mer genomtänkt programbibliotek
• Möjlighet till inkoppling av servos

I och med uppgraderingen har ett par funktioner tagits bort:

• RS232-interface, då COM-portar är på väg bort i allt större mån. Istället erbjuder CRF en egenutvecklad USB-programmerare (länk).
• Stöd för LCD, då den tar mycket plats och det är inte så många som använder den. Det går dock givetvis att koppla in en extern modul med display på en av utportarna. Introprogrammet innehåller dock ingen exempelkod för detta.

Vi har även uppdaterat byggbeskrivningen så att den ska bli lättare att följa. Introprogrammet är i större mån uppbyggt som ett bibliotek och är även bättre dokumenterat för ytterligare förståelse. Nedan följer en liten förklaring av de ingående delarna i Introbot09.

Modulbaserad robot

För att sprida ut kostnaderna och ge medlemmar större möjlighet att välja vad de vill ha är Introbot09 indelad i olika moduler. Den grundläggande modulen är kretskortet som innehåller motorstyrning, ett antal sensorer, lysdioder samt buzzer. De övriga modulerna är en modul med växellåda och kommande modulkort för specifika funktioner (t.ex. extra sensorer, servostyrning och Analog/Digital-omvandling). För medlemmar har vi även batterier till försäljning.

Etsade mönsterkort

Introbot09 har ett etsat mönsterkort för att det ska bli enklare att löda ihop. För ytterligare enkelhet finns det även tryck på kortet som visar vart de olika komponenterna ska sitta. Kortets storlek är 80×60 mm.

Integrerad H-brygga

Introbot09 har en mycket smidig motorstyrning i form av en IC-krets med en dubbel H-brygga för att man ska kunna styra två motorer både framåt och bakåt oberoende av varandra. H-bryggan är specificerad till att leverera som max 2,5A.

Avståndssensorer

Avståndssensorerna känner av avstånd med hjälp av infrarött ljus (IR-ljus). Sensorn mäter hur stor mängd IR-ljus med en viss modulerings frekvens (pullsning)som kommer in. Desto mer av den frekvensen det är, desto närmare är föremålet. Den modulerings frekvens som sensorn letar mest efter är 37kHz. Genom att ändra pulsningen på IR-lysdioderna kan man ändra avståndet på vilket sensorerna ”ser”.

Reflexsensorer

Reflexsensorerna känner av underlagets nyans i gråskala och ger ut ett analogt värde som man läser in i processorn som ett värde mellan 0 och 255. Kan även användas som tachometrar (alltså en sensor som känner av varvtal på ett hjul). För det krävs dock en kodskiva (skiva med spalter/markeringar) på hjulen, något som tyvärr inte följer med Introbot09. En sådan kan dock enkelt byggas själv av en tunn pappskiva.

Buzzer

Introbot09 är utrustad med en buzzer som kan göra ljud. Introprogrammet är utrustat med druvrutiner för ljud.

I2C

I2C är ett kommunikationsprotokoll som används för att kommunicera mellan olika mikroprocessorer. Det är smidigt att ha om man ska bygga ut Introbot09 med externa enheter, t.ex. extra sensorer.

UART

UART är ett annat kommunikationsprotokoll som används för att kommunicera mellan olika mikroprocessorer. Det är smidigt att ha om man ska bygga ut Introbot09 med externa enheter. De planerade modulkorten kommer att ha UART-kommunikation. UART kan även användas för att kommunicera med en dator via en seriellport.

Växellåda och hjul

Till Introbot09 kan en växellåda med hjul köpas. Växellådan har valbar utväxling på antingen 58:1 eller 203:1. Motorerna är specificerade till 3V.

Batteri

Till medlemmar kan vi även erbjuda ett batteri. Det är av typen Lithium-Polymer (Li-Po) med specifikationerna 7.4V, 900mAh, minst 12C.

Slutligen

Om du stöter på problem eller hittar du något fel på kortet eller instruktionerna så tveka inte att kontakta oss på info@robot.chs.chalmers.se. Givetvis kan ni även titta in på vårt forum, crf.nu/forum och ställe er fråga där. Lycka till med byggandet!

Förberedelser

Komponentlista

Kolla att du har alla enligt listan nedan:

Referens	Komponent	Typ	Antal
C1-C6	Kondensator	100nF	6
C9-C11	Tantalkondensator	33µF	3
C7-C8	Elektrolytkondensator	220µF, 16V	2
R13-R14	Motstånd	47O	2
R6,R8,R10,R12,R23-R24	Motstånd	120O	6
R9,R11,R16-R22	Motstånd	330O	9
R1-R4,R15,R25	Motstånd	3k3O	6
R28	Motstånd	4k7O	1
R26-R27	Motstånd	10kO	2
R5,R7	Motstånd	39kO	2
R29-R30	Trimmotstånd	0-50kO	2
LED1,LED3,LED5	Lysdiod	Grön, 3mm	3
LED2,LED4	Lysdiod	Röd, 3mm	2
LED6-LED7	IR-lysdiod	5mm/TSUS5400	2
L1	Drossel	22uH 10%, 144mA Axiell	1
D1-D8	Schottkydiod	1N5819	8
T1-T4	Transistor	NPN/BC548	4
SW1-SW2	Tryckknapp	Tact-switch/FKX-101	2
IRMOT1-IRMOT2	IR-detektor	IR-mottagare 3,3V/IRM8601S	2
REF1-REF4	Reflexdetektor/Tacho	ITR8307	4
B1	Buzzer	6V magn QMB-06 star	1
M1, M2, VIN	Kopplingsplint	2pol, 5,08 delning	3
ISP	ISP-anslutning	2×3 stiftlist, 2.54mm delning	1
IC1	IC-sockel	28 hål, 0.3”/DIL28	1
IC1	Microcontroller	ATMega168	1
IC2	Spänningsregulator	5V, 1A/LM7805	1
H-bridge	H-brygga	L298, dubbel H-brygga	1
-	Stfitlist	1×40-pol	1
-	Hylslist	1×20-pol	1
-	Flatkkabel	minst 16 pol c:a 15cm	1
-	Kretskort	By CRF	1

Bild över alla komponenter som ska vara med i grundpaketet. Notera att de komponenter du har i ditt kit kan se annorlunda ut, beroende på lite vilka komponenter vi fick tag på för stunden.

Nedan följer alla komponenter som mer tillhör mekaniken. Beroende på om du köpt växellådan och batteriet så ska du ha allt i den här listan:

Komponent	Typ	Antal
Växellåda	Twin motor gearbox/Tamiya 70097	1
Hjul	Truck Tire (1 par)/Tamiya 70101	1
Anslutningskablar	Till motorerna, 15cm	4
Anslutningskablar	Till batterierna, hane	1
Anslutningskablar	Till batterierna, hona	1
Strömbrytare	Till batteriet	1
Batteri	Li-Po 7.4V, 900mAh, 15C	1

Färgkodning motstånd

Kretskort och ritning

Innan du börjar bygga kan det vara bra att skriva ut den kompletta ritning och bilden på det tomma kretskortet.

De pinnar som olika funktioner är kopplade till:

Nr	Port B	Port C	Port D
0	SW1	Reflex1	RXD
1	Buzzer	Reflex2	TXD
2	LED1	Reflex3/Tacho	SW2
3	LED2	Reflex4/Tacho	IR-LED
4	LED3	ADC4/SDA	M1_DIR
5	LED4	ADC5/SCL	M1_PWM
6	IR-sensor1	Reset	M2_PWM
7	IR-sensor2	Finns ej	M2_DIR

Verktyg

För att montera Introbot09 krävs följande verktyg

• Lödkolv och lödtenn
• Avbitartång

En multimeter rekommenderas även för eventuell felsökning. För programmering krävs även en ISP-programmerare (länk).

Hantering av verktyg och komponenter

Viktiga saker att tänka på:

• Ta inte i onödan på baksidan av kretskort då detta leder till sämre lödmöjligheter
• Temperatur på lödstation beror på spetsstorlek och lödtenn men lagom temperatur brukar vara c:a 310 grader
• Mikroprocessorn bör inte sitta i vid lödning. Övriga komponenter tål hyfsat höga temperaturer
• Lägg på lagom mycket lödtenn, komponentbenet ska vara runtom i kontakt med omgivande lödö så att inte det är något hål. Men det får inte bli mer lödtenn än vad som får plats så att det inte rinner ut utanför lödön. Det kan leda till kortslutningar.
• Löd en komponent i taget och efter lödning klipp av onödig benlängd.
• Här finns en kort video som går igenom lödning (http://www.youtube.com/watch?v=I_NU2ruzyc4)