![\"\"](\"http:\/\/robozor.cz\/wp-content\/uploads\/2010\/07\/Stopwatch-\u010dasom\u00edra2.jpg\")
<\/a>Stopwatch - \u010dasom\u00edra2<\/p><\/div>\n
Ve\u0161kerou dokumentaci je mo\u017eno st\u00e1hnout STOPWATCH01B<\/a><\/p>\n Nap\u00e1jen\u00ed zaji\u0161\u0165uje stabiliz\u00e1tor 7805 s ochrannou diodou. Pro nap\u00e1jen\u00ed je mo\u017eno pou\u017e\u00edt libovoln\u00fd stejnosm\u011brn\u00fd zdroj o nap\u011bt\u00ed v rozmez\u00ed 9 a\u017e 15V. Celkov\u00e1 spot\u0159eba je cca 40mA. V\u011bt\u0161\u00ed \u010d\u00e1st proudu te\u010de do p\u0159ipojen\u00fdch laserov\u00fdch ukazov\u00e1tek optick\u00e9 z\u00e1vory, vlastn\u00ed spot\u0159eba je cca 15mA.<\/p>\n Vzhledem k tomu, \u017ee se sout\u011b\u017ee sol\u00e1rn\u00edch robot\u016f odehr\u00e1vaj\u00ed p\u0159i velmi siln\u00e9m osv\u011btlen\u00ed bylo nutn\u00e9 pou\u017e\u00edt pro optickou z\u00e1voru dostate\u010dn\u011b siln\u00e9ho zdroje sv\u011btla. P\u0159i pou\u017eit\u00ed LED diody by bylo nutn\u00e9 pou\u017e\u00edt pomocn\u00e9 optiky a to by zna\u010dn\u011b komplikovalo konstrukci. Proto byly pou\u017eity jako zdroje sv\u011btla laserov\u00e1 ukazov\u00e1tka. V sou\u010dasn\u00e9 dob\u011b jsou ji\u017e laserov\u00e1 ukazov\u00e1tka natolik levn\u00e1, \u017ee stoj\u00ed asi jako levn\u011bj\u0161\u00ed lupa a nav\u00edc poskytuj\u00ed velmi intenzivn\u00ed \u00fazk\u00fd paprsek, kter\u00fd se pom\u011brn\u011b m\u00e1lo rozb\u00edh\u00e1. Nen\u00ed pak probl\u00e9m asi se vzd\u00e1lenost\u00ed ani s okoln\u00edm osv\u011btlen\u00edm.<\/p>\n Na p\u0159ij\u00edmac\u00ed stran\u011b je pou\u017eit fototranzistor um\u00edst\u011bn\u00fd v kousku m\u011bd\u011bn\u00e9 trubky (st\u00edn\u011bn\u00ed).<\/p>\n Samotn\u00e1 laserov\u00e1 dioda je neoby\u010dejn\u011b choulostiv\u00e1 sou\u010d\u00e1stka, kterou lze velmi snadno zni\u010dit:<\/p>\n P\u0159\u00edli\u0161 intenzivn\u00edm generovan\u00fdm sv\u011btlem Proto je vhodn\u00e9 pou\u017e\u00edt u\u017e hotov\u00e9 laserov\u00e9 ukazov\u00e1tko (kter\u00e9 je nav\u00edc levn\u011bj\u0161\u00ed ne\u017e samostatn\u011b koupen\u00e1 laserov\u00e1 dioda o optice nemluv\u011b). N\u011bkter\u00e1 laserov\u00e1 ukazov\u00e1tka maj\u00ed v sob\u011b ochrann\u00fd obvod s tranzistory ale jin\u00e1 maj\u00ed v sob\u011b jen omezovac\u00ed odpor a je tedy lep\u0161\u00ed na ochranu v\u016fbec nespol\u00e9hat. Z ukazov\u00e1tka odstran\u00edme tla\u010d\u00edtko a nap\u00e1jen\u00ed (tam kde byla p\u0159ipojena baterie, ne p\u0159\u00edmo na diod\u011b) pro jistotu p\u0159ekleneme keramick\u00fdm kondenz\u00e1torem 100nF. P\u016fvodn\u00ed ochrann\u00e9 obvody nebo omezovac\u00ed odpor v ukazov\u00e1tku nech\u00e1me.<\/p>\n Na desce \u010dasom\u00edry je omezovac\u00ed odpor a trimr, kter\u00fdm se nastavuje proud laserem. Proud je vhodn\u00e9 nastavit kousek nad \u00farove\u0148, kdy dioda za\u010dne laserovat. To se pozn\u00e1 podle toho, \u017ee p\u0159i postupn\u00e9m zvy\u0161ov\u00e1n\u00ed proudu dioda zpo\u010d\u00e1tku sv\u00edt\u00ed jen velmi m\u00e1lo ale po p\u0159ekro\u010den\u00ed prahov\u00e9ho proudu se p\u0159i dal\u0161\u00edm zv\u011bt\u0161ov\u00e1n\u00ed proudu za\u010dne velmi rychle zvy\u0161ovat intenzita generovan\u00e9ho sv\u011btla. Pro b\u011b\u017en\u00e9 laserov\u00e9 diody z ukazov\u00e1tek je prahov\u00fd proud \u0159\u00e1du 10 a\u017e 20mA.<\/p>\n Prahov\u00fd proud se m\u011bn\u00ed s teplotou a dioda se obvykle nezni\u010d\u00ed proudem ale p\u0159\u00edli\u0161 siln\u00fdm generovan\u00fdm z\u00e1\u0159en\u00edm. Proto doporu\u010duji nastavit proud na maxim\u00e1ln\u011b cca 1.5 n\u00e1sobek prahov\u00e9ho proudu aby ani p\u0159i zm\u011bn\u011b teploty nedo\u0161lo ke zni\u010den\u00ed laserov\u00e9 diody.<\/p>\n Fotototranzistor opatrn\u011b p\u0159ip\u00e1j\u00edme na t\u0159\u00edpinov\u00fd h\u0159eb\u00ednek a ten i s diodou p\u0159ip\u00e1j\u00edme na konec m\u011bd\u011bn\u00e9 trubi\u010dky vhodn\u00e9ho pr\u016fm\u011bru. J\u00e1 jsem pou\u017eil 5cm dlouh\u00fd kousek chlad\u00edrensk\u00e9 trubi\u010dky o vn\u011bj\u0161\u00edm pr\u016fm\u011bru 6mm. Konec trubky ve opat\u0159en z\u00e1\u0159ezem (na \u0161\u00ed\u0159ku ploch\u00e9ho piln\u00edku) do kter\u00e9ho je konektorov\u00fd h\u0159eb\u00ednek zap\u00e1jen. Konektor je k trubce je\u0161t\u011b p\u0159ilepen kapkou rychl\u00e9ho epoxidov\u00e9ho lepidla.<\/p>\n Z laserov\u00e9ho ukazov\u00e1tka opatrn\u011b vykuch\u00e1me vnit\u0159ek (v nov\u011bj\u0161\u00edch ukazov\u00e1tk\u00e1ch je vnit\u0159ek vlepen do trubky ukazov\u00e1tka), odstran\u00edme tla\u010d\u00edtko, mikrop\u00e1je\u010dkou p\u0159ip\u00e1j\u00edme ochrann\u00fd kondenz\u00e1tor a p\u0159\u00edvodn\u00ed konektor. Konektor op\u011bt p\u0159ilep\u00edme rychl\u00fdm epoxidov\u00fdm lepidlem aby byl mechanicky dob\u0159e fixovan\u00fd a nakonec p\u0159es cel\u00e9 ukazov\u00e1tko p\u0159et\u00e1hneme sm\u0161\u0165ovac\u00ed bu\u017e\u00edrku (laser m\u00e1 obvykle na kost\u0159e plus).<\/p>\n Mechanick\u00e9 um\u00edst\u011bn\u00ed a nasm\u011brov\u00e1n\u00ed \u010didel je ji\u017e v\u011bc\u00ed u\u017eivatele. Optick\u00e1 z\u00e1vora je schopna detekovat v\u0161echny objekty tlust\u0161\u00ed ne\u017e 1mm na vzd\u00e1lenost n\u011bkolika metr\u016f.<\/p>\n Srdcem za\u0159\u00edzen\u00ed je procesor U3 PIC16F84. Tento konkr\u00e9tn\u00ed typ jsem zvolil proto\u017ee jsem jej m\u011bl v \u0161upl\u00edku ale po p\u0159elo\u017een\u00ed je mo\u017en\u00e9 pou\u017e\u00edt i jin\u00fd typ procesoru PIC v pouzdru s 18 v\u00fdvody. Procesor je mo\u017en\u00e9 naprogramovat p\u0159\u00edmo v zapojen\u00ed pomoc\u00ed ISP konektoru J7 a zresetovat tla\u010d\u00edtkem SW4. Procesor b\u011b\u017e\u00ed na 4.0MHz.<\/p>\n K procesoru je p\u0159ipojen dvou\u0159\u00e1dkov\u00fd LCD displej U2 pro zobrazen\u00ed nam\u011b\u0159en\u00fdch \u010das\u016f a piezo element (na konektor J6) pro akustickou indikaci. Displej se kupuje na www.hw.cz s ozna\u010den\u00edm SC1602A ale je mo\u017en\u00e9 p\u0159\u00edmo pou\u017e\u00edt libovoln\u00fd dvou\u0159\u00e1dkov\u00fd LCD modul, kter\u00fd bude na plo\u0161n\u00fd spoj pasovat a bude pou\u017e\u00edvat \u201estandardn\u00ed\u201c Hitachi \u0159adi\u010d. Kontrast se nastavuje trimrem P5.<\/p>\n Piezo element je p\u0159\u00edmo p\u0159ilepen\u00fd na plo\u0161n\u00fd spoj pod LCD displejem. Pod elementem je vhodn\u00e9 vyvrtat otvor skrz plo\u0161n\u00fd spoj (pozor na spoje) o pr\u016fm\u011bru cca. 2mm a piezo element p\u0159ilep\u00edme prost\u0159ednictv\u00edm mezikru\u017e\u00ed z oboustrann\u011b lep\u00edc\u00ed samolepky na plo\u0161n\u00fd spoj.<\/p>\n Komunikaci s osobn\u00edm po\u010d\u00edta\u010dem prob\u00edh\u00e1 prost\u0159ednictv\u00edm rozhran\u00ed RS232. Nap\u011b\u0165ov\u00e9 \u00farovn\u011b p\u0159ev\u00e1d\u00ed obvod U4 MAX232. Komunikace nevyu\u017e\u00edv\u00e1 hardwarov\u00e9ho \u0159\u00edzen\u00ed toku dat.<\/p>\n Pro zji\u0161t\u011bn\u00ed pr\u016fjezdu robota startem a c\u00edlem je pou\u017eita laserov\u00e1 z\u00e1vora sest\u00e1vaj\u00edc\u00ed z laserov\u00e9ho ukazov\u00e1tka jako zdroje sv\u011btla na jedn\u00e9 stran\u011b a fototranzistoru na stran\u011b prot\u011bj\u0161\u00ed. Laserov\u00e9 ukazov\u00e1tko je nap\u00e1jeno z \u010dasom\u00edry p\u0159es odpor R1+P1 a R2+P2 pro nastaven\u00ed pracovn\u00edho proudu.<\/p>\n P\u0159\u00edjem sign\u00e1lu z fototranzistor\u016f zaji\u0161\u0165uj\u00ed zesilova\u010de s tranzistory Q1 a Q2. Trimry P3 a P4 slou\u017e\u00ed pro nastaven\u00ed rozhodovac\u00ed \u00farovn\u011b pro rozli\u0161en\u00ed sv\u011btla a tmy. Pro snadn\u00e9 nastaven\u00ed slou\u017e\u00ed testovac\u00ed re\u017eim p\u0159i kter\u00e9m \u010dasom\u00edra vyd\u00e1v\u00e1 t\u00f3n po dobu p\u0159eru\u0161en\u00ed jednoho z paprsk\u016f. Kondenz\u00e1tor C4 a C5 slou\u017e\u00ed k omezen\u00ed p\u0159\u00edpadn\u00e9ho vstupuj\u00edc\u00edho ru\u0161n\u00ed.<\/p>\n \u010casom\u00edru je mo\u017en\u00e9 tak\u00e9 ovl\u00e1dat ru\u010dn\u011b prost\u0159ednictv\u00edm tla\u010d\u00edtek SW1 a SW2. Tla\u010d\u00edtko SW3 slou\u017e\u00ed pro spu\u0161t\u011bn\u00ed testovac\u00edho re\u017eimu (testuje se jen p\u0159i zapnut\u00ed aby se nemohlo st\u00e1t, \u017ee bude testovac\u00ed re\u017eim spu\u0161t\u011bn omylem).<\/p>\n Nap\u00e1jen\u00ed zaji\u0161\u0165uje stabiliz\u00e1tor U1 s ochrannou diodou D1, kter\u00e1 chr\u00e1n\u00ed \u010dasom\u00edru p\u0159ed p\u0159ep\u00f3lov\u00e1n\u00edm.<\/p>\n \u010casom\u00edra je realizov\u00e1na na jednostrann\u00e9 desce plo\u0161n\u00e9ho spoje a \u010d\u00e1ste\u010dn\u011b osazena SMD sou\u010d\u00e1stkami.<\/p>\n Pod displejem jsou 2 dr\u00e1tov\u00e9 propojky a p\u0159ilepen\u00fd piezo element.<\/p>\n Programovac\u00ed h\u0159eb\u00ednek J7 je zahnut\u00fd sm\u011brem k okraji desky, vyp\u00edna\u010d SW0 rovn\u011b\u017e.<\/p>\n Stabiliz\u00e1tor a elektrolytick\u00fd kondenz\u00e1tor je osazen nale\u017eato.<\/p>\n Displej je p\u0159i\u0161roubov\u00e1n \u010dty\u0159mi \u0161rouby M2.5 k desce. Pro vymezen\u00ed vzd\u00e1lenosti displeje od plo\u0161n\u00e9ho spoje se pou\u017eij\u00ed distan\u010dn\u00ed sloupky dlouh\u00e9 5mm. H\u0159eb\u00ednek displeje se p\u00e1j\u00ed a\u017e po p\u0159i\u0161roubov\u00e1n\u00ed displeje.<\/p>\n Konektor pro p\u0159ipojen\u00ed \u010didel je upraven\u00fd takto:<\/p>\n Na dvojice pin\u016f 1-2, 11-12 a 19-20 jsou nasazeny a p\u0159ip\u00e1jeny juperov\u00e9 propojky Dvojice pin\u016f 7-8 je u\u0161t\u00edpnut\u00e1 a slou\u017e\u00ed jako kl\u00ed\u010d pro p\u0159ipojen\u00ed laser\u016f. P\u0159i programov\u00e1n\u00ed procesoru mus\u00ed b\u00fdt \u010didla neaktivn\u00ed. Pokud nejsou \u010didla p\u0159ipojen\u00e1 je nutn\u00e9 bu\u010f nastavit trimry P3 a P4 \u00fapln\u011b vlevo nebo m\u00edsto \u010didel d\u00e1t na vstupy zkratov\u00e9 propjky.<\/p>\n \u010casom\u00edra m\u00e1 jedin\u00fd \u00fakol. P\u0159i aktivaci \u010didla START spustit m\u011b\u0159en\u00ed \u010dasu a p\u0159i aktivaci \u010didla STOP zobrazit zm\u011b\u0159en\u00fd \u010das a v\u00fdsledek odeslat nad\u0159azen\u00e9mu po\u010d\u00edta\u010di p\u0159es s\u00e9riovou linku RS232. Krom\u011b toho \u010dasom\u00edra p\u0159i ka\u017ed\u00e9 aktivaci \u010didla kr\u00e1tce p\u00edpne.<\/p>\n Aby bylo mo\u017en\u00e9 snadno se\u0159\u00eddit \u010didla m\u00e1 program je\u0161t\u011b testovac\u00ed re\u017eim, p\u0159i kter\u00e9m vyd\u00e1v\u00e1 t\u00f3n po celou dobu aktivace \u010didel. Do testovac\u00edho re\u017eimu se vstupuje tehdy, pokud je stla\u010deno tla\u010d\u00edtko TEST v okam\u017eiku zapnut\u00ed \u010dasom\u00edry. Testovac\u00ed re\u017eim se ukon\u010duje vypnut\u00edm \u010dasom\u00edry.<\/p>\n1.2. Laserov\u00e1 optick\u00e1 z\u00e1vora<\/h2>\n
1.2.1. Laserov\u00e1 dioda<\/h3>\n
\nNap\u011bt\u00edm v z\u00e1v\u011brn\u00e9m sm\u011bru
\nP\u0159eh\u0159\u00e1t\u00edm
\nLaserov\u00e1 dioda se zni\u010d\u00ed velmi rychle a sta\u010d\u00ed k tomu jedin\u00fd impuls statick\u00e9 elekt\u0159iny, proto pozor p\u0159i p\u00e1jen\u00ed. Je l\u00e9pe pou\u017e\u00edt mikrop\u00e1je\u010dku m\u00edsto obl\u00edben\u00e9 pistolov\u00e9 p\u00e1je\u010dky. Krom\u011b toho p\u0159i p\u0159et\u00ed\u017een\u00ed se velmi zkracuje \u017eivotnost diody. P\u0159i p\u0159\u00edli\u0161 velk\u00e9m proudu se dioda \u201evysv\u00edt\u00ed\u201c za p\u00e1r des\u00edtek sekund. Patrn\u011b hlavn\u00edm m\u00edstem, kde doch\u00e1z\u00ed k po\u0161kozen\u00ed je m\u00edsto, kde generovan\u00e9 sv\u011btlo vystupuje z \u010dipu laserov\u00e9 diody. Toto m\u00edsto je rozm\u011bru \u0159\u00e1du setin a\u017e desetin milimetru a je pokryto speci\u00e1ln\u00ed vrstvou, kter\u00e1 se chov\u00e1 jako polopropustn\u00e9 zrcadlo.<\/p>\n1.2.2. Mechanick\u00e1 konstrukce z\u00e1vory<\/h3>\n
1.3. Sch\u00e9ma zapojen\u00ed<\/h2>\n
1.4. Plo\u0161n\u00fd spoj a osazen\u00ed<\/h2>\n
2. Programov\u00e9 vybaven\u00ed<\/h1>\n
2.1. U\u017eivatelsk\u00fd popis<\/h2>\n
2.2. Jak program funguje vevnit\u0159<\/h2>\n