Pro soutěž jsem (elektronika) s kolegou (mechanika) připravil ze stavebnice Merkur 8 funkční model hledače světla. Soutěžící družstvo sestrojí funkční hledač světla. Přidaná elektronika (Arduino UNO, desky elektroniky) umožňuje ovládat celou sestavu hledače.

Kompletní hledač se skládá ze 3 samostatných modulů:

1. funkční mechanická konstrukce s elektrickým pohonem (Merkur 8)
2. připojení vlastních elektronický desek (mikroprocesorová deska, deska motoru, deska snímače…)
3. vysílač světla pro merkur hledač (Boffin 750)

• FREE (v příloze program FW1.0 hex pro Atmega328)
  
• DONATE (v příloze navíc deska spojů Eagle, Gerber, zdrojový program pro Arduino)

Verze FW

1.0 - výchozí verze programu

1.1 - oprava nalezených chyb:

lepší zobrazení startu stroje (blikání duo LED rudá-zlená) před jízdou, stop stroje při nárazu na překážku (při jízdě vpřed i při hledání).

Video - učení hledače

Video - provoz jízda hledače

Schéma zapojení - Boffin vysílač

Schéma zapojení - přijímač

Deska spojů - přijímač

Při změně citlivosti nebo osvitu trvá cca 3s ustálení obvodu.

Protože deska motorů X10 má svoje napájení z 3x C 1,5V článků celkem 4,5V (deska CPU - Arduino je napájena z desky X10) a deska fotoodporu má také svoje napájení 2x C 1,5V článků celkem 3V, nesmí se osadit rezistor R22! Došlo by ke spojení napájení obou desek (4,5V <-> 3V).

Schéma zapojení - snímač Hall

Deska spojů - snímač Hall

Schéma zapojení - deska relé (pohon)

Deska zesilovače motoru je uchycena na rámu otočné hlavy. Deska je propojena nejdelším plochým kabelem do řídící desky – konektor X10 do X10.

Deska spojů - deska relé (pohon)

Možné náhrady relé:
(nutno opřekontrolovat před objednáním tme.eu)

HFD27/005-S

V23105A5475A201
RY-5W-K
RS-5
RS-5L
HFD2/005-S
HFD2/005-M
G5V2-5
G5V2-H1-5
G6AU-274PST-5DC
DS2E-SL2-DC5V
D2N05-36
D2N05-62
D2N05-167
AZ822-2C-5DSE
30.22.7.005.001

Deska relé je stejná jako v konstrukci třídíčky míčů

Schéma zapojení - řídící deska

Deska již obsahuje řídící program. Napájecí konektor USB řídící desky nebude nikam zapojen! X10 je propojen do desky motoru X10. X20 je propojen do desky foto snímače X20.

Deska - řídící deska

Přiřazení pinů konektoru - Arduino (UNO):

X10
6 smer (duino 2)
8 mot zapvyp PWM (duino 3)
--------------------
X20
5 je D (duino A0)
7 je E (duino A1)
9 je F (duino A2)
10 je C (duino A3)
8 je B (duino A4)
6 je A (duino A5)
--------------------
X30
5 je OE (duino 4)
7 je S1 (duino 5)
9 je S0 (duino 6)
6 je OUT(duino 9)
8 je S2 (duino 8)
10 je S3(duino 7)
-----------------------
X40 rezerva
5 (duino 10)
7 (duino 11)
9 (duino 12)
10 (duino 13)
6,8, NC

Učící režim-testování-provoz
Všechny ploché kabely a vodiče musí být v tuto chvíli na stroji vzájemně připojeny!

Význam tlačítek  a svítivých diod
•    Tlačítko S1 = vstup do učícího režimu
•    Tlačítko S2 = start/stop provozního režimu (jízda a hledání stroje). V učícím režimu lze pomocí S2 vyskočit z programovacího režimu.
•    LED 3 (LED C rudá) = snímač nárazu (Hallova sonda) – při nárazu (tj. posunutí magnetu) LED3 svítí.
•    LED 2 (LED A zelená/rudá):
svítí zelená: při provozu směr vpřed (žárovka je nalezena a pulzy dostupné)
svítí rudá: při provozu otáčení a vyhledávání (žárovka není nalezena, pulzy nejsou dostupné)
bliká rychle rudá: vstup do učícího režimu po stisknutí tlačítka S1 (po tuto dobu držíme tlačítko S1 zmačknuté – cca 3s)
bliká pomalu rudá: při provozu směr vpřed a otáčení byl detekován náraz na nárazníku (motor se zastaví do doby, než se odstraní překážka)
svítí žlutá: po stisknutí tlačítka S2 v neučícím režimu zapneme/vypneme stroj do provozu
bliká zelená v rytmu LED 1: při učícím režimu je signalizováno, že řídící deska opravdu detekuje blikání žárovky
•    LED 1 (LED B rudá) = indikace z fotorezistoru (snímání blikání žárovky). Při detekci LED 1 bliká v rytmu žárovky na stavebnici boffin.
Zapnutí napájení
•    Vložíme 2ks baterie „velikost AA“ do držáku a připojíme konektor jako na obrázku níže. Baterie napájejí desku se snímači (FOTO snímač)

•    Vložíme 4ks baterie „D“ do držáku a připojíme vodiče jako na obrázku níže. Baterie napájejí desku pohonu (MOTOR relé) a řídící desku.

Test nárazníku (Hallova sonda)
4ks baterie „D“ pro pohon (motor) nejsou připojeny. 2ks baterie "AA" pro napájení řídící desky a desky foto jsou připojeny. Stiskneme tlačítko S2 pro start (potvrzeno rychlím zablikáním zelené LED). Při jízdě vpřed, nebo při otáčení (vyhledávání) nesmí LED 3 svítit. Při vychýlení magnetu do některého ze směrů se musí LED 3 rozsvítit (po dobu vychýlení).

Naučení rychlosti blikání žárovky do paměti řídící desky
•    Boffin je postaven na čtyřech vytištěných nožičkách. Nožičky zajišťují správnou výšku stavebnice Boffin (žárovka) ke snímači na Merkuru (fotorezistor).  
•    Zapneme napájení boffinu spínačem S1. Nastavíme rychlost blikání žárovky L2 potenciometrem RV. Příliš velká rychlost blikání není doporučena! Zapneme veškerá napájení na merkuru, namíříme fotorezistor RP z merkuru na žárovku L2 boffinu.
•    LED 1 (LED B) musí blikat v rytmu blikání žárovky L2 na stavebnici boffinu. Pokud LED 1 (LED B) nebliká, upravíme na desce foto trimr citlivosti, případně upravíme směr (fotorezistor RP merkur <-> žárovka L2 boffin).
•    Stiskneme tlačítko S1, ihned začne blikat rychle červená LED 2 (LED A). Tlačítko S1 uvolníme ihned, jak začne v rytmu blikání žárovky blikat zeleně LED 2 (LED A) tedy cca po 3 vteřinách.
•    Proběhne režim učení (cca 5 vteřin) bliká zelená LED 2 v rytmu blikání žárovky na boffinu, pokud proběhne vše v pořádku, uloží se do trvalé paměti rychlost blikání. Zelená LED 2 zhasne. Z režimu učení lze vyskočit i tlačítkem S2.

Provoz stroje
Na Boffinu během provozu stroje nesmíme již měnit rychlost blikání žárovky! (Pouze v učícím režimu lze měnit). Žárovka na Boffinu bliká, Merkur má zapnuté napájení. Stiskneme tlačítko S2 pro start stroje, nebo opětovně pro zastavení provozu stroje (vždy je tento stav potvrzen rozsvícením žluté LED).

Držák řídící desky

Deska Arduino je uchycena 4 šrouby M3x5 do této plastové destičky. Plastová deska je uchycena 2 šrouby M3.5 (Merkur šrouby) do hlavy stroje.

Noha pro Boffin (4x podpěra)

Finální umístění na stroji (baterie "C" a "AA")

Soutěž již klepe na dveře... -> pájení do zblbnutí