圆桌科技发明家机器人电子制作教程201207.ppt

1、发明家机器人（创意）电子小制作 制作教程,发明家机器人电子 制作教程,发明家机器人（创意）趣味电子小制作ROBOT-DIY 1,机器人控制器RCM主要功能介绍,功能强大、高集成度、体积小 巧、重量超轻 集成微电脑控制器、32个I/O端口、下载编程器、PWM调速双电机驱动、3发光状态指示于一体。,支持N语言（简单自然语音编程）、C语言、BASIC语言编程下载，无需专用编程器即可完成众多PLC,单片机，智能控制系统的开发。,专利产品，性能卓越,发明家机器人（创意）趣味电子小制作ROBOT-DIY 2,机器人控制器RCM主要功能介绍,32个I/O端口全部开放，便于二次开发,I/O端口采用标准输入/输

2、出矩阵，便于外接任何传感器或功能扩展模块。,发明家机器人输入、输出矩阵 说明：插针的箭头对应G端口，或（）端口，代表电源地，一般和外围接口的黑线（箭头对应）相连，V端口或（）端口，一般和外围接口的红线相连。由于32个端口中有一部分是可以复用的，尽量优先使用独立分配的端口。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 3,机器人控制平台软件功能介绍,自主研发的机器人软件平台，支持流程图和C代码开发，支持简单自然语言编程，附带串口调试、万能下载工具。,发明家机器人（创意）电子小制作 ROBOT-DIY 4,一学就会： 单片机入门开发 简易机器人快速制作 智能电子产品快速研发 开创电子领

3、域的新蓝海 发明创造的新起点,立刻拥有一套：发明家机器人控制开发平台,发明家机器人（创意）趣味电子小制作ROBOT-DIY 5,眨眼闪光灯 自动无线电台 电子催眠做梦机 5V稳压模块制作 亮度传感器制作 灰度巡线传感器制作 声音传感器制作 触碰传感器制作 红外避障传感器制作 十. 程控赛车机器人制作,目 录,发明家机器人（创意）趣味电子小制作ROBOT-DIY 6,眨眼闪光灯的制作,一、眨眼闪光灯的制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 7,眨眼闪光灯的制作,电路图,图7-18 闪光灯电路图,发明家机器人（创意）趣味电子小制作ROBOT-DIY 8,眨眼闪光灯的制作,图7

4、-18、是多谐振荡器的电路图。电路的核心是由三极管VT1, VT2、电阻器R1,R2和电容器C1,C2组成的对称式晶体管多谐振荡器。这种电路有两个暂稳态：三极管VT1饱和导通VT2截止；或者VT1截止VT2导通。这两种状态不断地循环，构成了自激振荡。电路的工作原理为在电源接通时，2只三极管开始争相导通，虽然电路是对称的，但是由于元件参数不可能完全一致，所以总有1只三极管首先导通。如果三极管VT1先导通，它的集电极为低电平，这个低电平通过电容器Cl藕合到三极管VT2的基极，使VT2趋向截止，VT2的集电极电位上升，这个上升的电压经电容器C2的藕合又使VT1进一步导通，最后VT2完全截止，VT1完

5、全导通，电路处于一个暂稳态。在VT1导通后，电容器C1通过电阻器R1和已经饱和的三极管VT1开始充电，使C1的右边为正，左边为负，从而使三极管VT2基极电压开始升高。当三极管VT2的基极电压升高到一定程度时，VT2开始导通，它的集电极电压下降。因为电容器两端的电压不能突变，电容器C2右端电压的下跳使电容器C2左端的电压跟着下跳，变为负电压，强迫三极管VT1截止，VT1的集电极电压又上升，再经C1加到VT2的基极，形成一个正反馈，使VT2完全导通，VT1完全截止，电路又处于另一个暂稳态。此后电容器C2首先通过已经饱和的三极管VT2和电阻器R2放电，然后又开始充电，直到三极管VT1重新开始导通，如

6、此循环下去就形成了2只发光二极管轮流闪亮的效果。,2原理,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 9,眨眼闪光灯的制作,3制作与调试,电路中的2只电阻器均为1/8W的碳膜电阻器，它们的阻值为1M， 2只电容器为10uF,耐压为V的电解电容一器。2只三极管为NPN型硅材料塑封管，型号可用3DG6, 3DG201或9014等。发光二极管的直径一般为5mm，选用红色和绿色的较为合适。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作ROBOT-DIY 10,眨眼闪光灯的制作,3制作与调试,按照图7-19 闪光灯印刷电路板图，将元件插好，用电烙铁进行焊接无误即可工作（电源可从RCM的输入/输出矩阵提

7、供）。,图7-19 闪光灯印刷电路板图,(1)、制作方式一：焊接方式制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 11,眨眼闪光灯的制作,(2)、制作方式二：万用面包板方式制作 （可反复练习和创新性探究）,万用面包板,万用面包板的基板：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 12,眨眼闪光灯的制作,(2)、制作方式二：万用面包板方式制作,万用面包板连接线,万用面包板的连接线：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 13,眨眼闪光灯的制作,(2)、制作方式二：万用面包板方式制作,万用面包板的使用方法介绍：,面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制

8、造的。由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出，免去了焊接，节省了电路的组装时间，而且元件可以重复使用，所以非常适合电子电路的组装、调试和训练。插座板中央有一凹槽，凹槽两边各由23列小孔，每一列的五个小孔在电气上相互连通。集成电路的引脚可分别插在凹槽两边的小孔上。插座上、下边各一排（即X和Y排），分别作为电源与地线插孔用。对于SYB-46插座板，X行的插孔是相连的，一般接电源极，Y行的插孔是相连的一般接电源极。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 14,眨眼闪光灯的制作,(2)、制作方式二：万用面包板方式制作,按照电路图在万用面包板上搭建好元件，并用导线连接起来,发明家机

9、器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 15,眨眼闪光灯的制作,(2)、制作方式二：万用面包板方式制作,制作的效果演示：,面包板上的二极管闪闪发光的视频片段,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 16,眨眼闪光灯的制作,4用机器人控制器RCM实现的眨眼闪光灯（提高篇）,由于机器人控制器RCM是集成高性能单片电脑的智能器件，所以实现上面同样效果的输出只需要2只LED发光二极管,2只1K的限流电阻,2根导线（由于RCM集成了3组发光灯，所以不必外接元件也可以做这个实验），其它的只需要编写简单控制程序即可。,（1）、电路连接(2组电路的连接相同，只是接不同的输出RCM端口）

10、,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 17,眨眼闪光灯的制作,4用机器人控制器RCM实现的眨眼闪光灯（提高篇）,RCM与外围元件的连接,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 18,眨眼闪光灯的制作,4用机器人控制器RCM实现的眨眼闪光灯（提高篇）,（2）、软件编程,流程图编程,说明（流程图的使用可参照软件使用说明）,输出控制模块，可以把指定的端口按照编程者的意图任意设定为高、低电平,无限循环，可以让RCM反复执行循环体中的内容。,毫秒延时，可以暂停相应的设定时间,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 19,眨眼闪光灯的制作,（2）、软件编

11、程,C语言编程,4用机器人控制器RCM实现的眨眼闪光灯（提高篇）,说明（C代码的使用可参照软件使用说明）,左边C代码为：发明家机器人系统平台，根据流程图，自动生成的，对于熟悉C语言的爱好者可以自行编写更复杂的代码（可以参考AVR-GCC相关书籍）。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 20,眨眼闪光灯的制作,RCM上LED发光灯的闪烁效果：,4用机器人控制器RCM实现的眨眼闪光灯（提高篇）,视频：RCM的2灯闪烁,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 21,眨眼闪光灯的制作,5创意探究及思考,（1）、当发光二极管LED如果接反了会出现什么现象？,（2）、如

12、何控制多个发光二极管LED，实现循环灯效果？,（3）、思考二极管和电阻在电路中有何作用？,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 22,自动无线电台制作,二、自动无线电台的制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 23,自动无线电台的制作,电路图,电路如图，Q1与L及三极管结电容组成高频振荡电路三极管的结电容约有23P，要使频率落在FM范围内，线圈应在直径5mm芯上绕7圈，电容话筒受话时的振动调制着高频信号产生频偏，实现调频。其发射距离与发射管工作电流大小有关，电阻不能选得太大也不能太小，在300500欧之间，功率不足1毫瓦。,2、电路原理,发明家机器人（创

13、意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 24,自动无线电台的制作,3制作与调试,选择Q1时，管子的fT必须大于300MHz，如用2SC3357高频管，则频率更为稳定，距离也会更远些。电感L分作两个线圈来绕制，但绕向必须相同，L1用直径0.5mm漆包线在直径5mm骨架上绕4匝，L2绕3匝。天线可用10cm长的软导线，使用时手摸天线会影响频率为变化。在固定地点用时则非常稳定。爱好者按图制作时请一定选好三极管，因为每只三极管的bc结的结电容都不一样，按图做好的无线电台发射频率会在一个大的频率范围内，要随时调动线圈的间距，或在bc结并上5-15P的小电容来调试，效果更好，更易调好。,发明家机器人（创意

14、）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 25,自动无线电台的制作,4制作成果检测,用一个调频收音机来接收这个小电台发出的声音，试试我们自己做电台播音员的乐趣吧！,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 26,自动无线电台的制作,5用机器人控制器RCM控制电台的自动启动（提高篇）,任务：当有较大声音时，自动启动小电台，将监听到的声音无线发射出去,解决方案：,声音传感器检测，RCM编程判断声音强度，控制输出端口Y8输出低电平，Q2的CE集导通，继电器闭合，小电台供电启动工作，延时60秒，关闭电台，等待下一次的触发。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 27,自动无

15、线电台的制作,5用机器人控制器RCM控制电台的自动启动（提高篇）,声音传感器图片：,与RCM端口的连接图：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 28,自动无线电台的制作,5用机器人控制器RCM控制电台的自动启动（提高篇）,机器人程序：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 29,自动无线电台的制作,6探究与思考,1、怎样才能将声音无线发射出去？,2、电路中驻极体话筒起什么作用？,3、电路中三极管的作用？管脚如何识别？,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 30,三、电子催眠做梦机,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 3

16、1,三、电子催眠做梦机,探讨：机器人控制系统在生物反馈控制方面的应用和有益尝试,1、电路图：,2、原理 电子催眠做梦机它的功能是产生松驰的催眠讯号，有助你晚上好好地睡上一觉 它的信号频率一般在几赫兹，由RCM产生的控制电平通过X16端口输出，如果为 高电平，发光二极管就熄灭，如果是低电平，由于有电压差，发光管就被点亮， R2是限流电阻。 声音信号经过RCM的X9端口输出，经R1后，通过Y1（压电陶瓷片）产生声音。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 32,三、电子催眠做梦机,3、面包板元件连接图,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 33,三、电子催眠做梦

17、机,4、软件下载：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 34,三、电子催眠做梦机,5、完成后的视频：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 35,6探究与思考,1、探究大脑的奥秘是人类永恒的研究主题？,2、电路中压电陶瓷片起什么作用？,三、电子催眠做梦机,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 36,四、5V稳压模块制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 37,1、电路图：,2、原理 输入端的712V电压经过稳压集成块LM7805的1脚输入，稳压后的5V电压，通 过3脚输出，再经过E2,C1的高、低频滤波后，就可以提供

18、给RCM使用了，这是使用 得最多的一种稳压电路。,四、5V稳压模块制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 38,3、印刷电路板图：,四、5V稳压模块制作,4、实物：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 39,4、稳压模块的作用：,四、5V稳压模块制作,由于不同的电子线路对电源的电压有不同的要求，过高的输入电压可能会损坏电子电路，这就需要通过不同的器件进行电压的转换，并且能够稳定的提供这个电压，使得电路能够稳定的工作。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 40,五、亮度传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY

19、 41,1、电路图：,2、原理 按图连接好电路，光敏电阻受到不同强度光线照射时，阻值会产生不同的变化， 一般强光下电阻会变小，在黑暗环境时变为很大；利用光敏电阻的这一特性就可以 在RCM的X3端口得到变化的电压值，利用RCM的模拟信号采集能力，就可以准确 判断当前的光线强度。,五、亮度传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 42,3、制作实物图：,五、亮度传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 43,4、亮度传感器的应用：,五、亮度传感器制作,亮度传感器可以检测光线的强弱，可以运用在生活和工作的许多场合中，试试吧！还能够用它来作些什么活动

20、呢？,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 44,六、灰度巡线传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 45,六、灰度巡线传感器制作,1、电路图,2、工作原理 电路主要由稳压电路、发射光电路、接收电路三部分组成，当发射光线照射到不同的材质表面时，发射回来的光线强度是不同的，一般白色反光强，黑色反光弱，这样接收管就可以检测到不同的光值，也就能知道黑线是否存在了。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 46,六、灰度巡线传感器制作,3、制作实物图：,4、电路板图（采用贴片元件）,单个灰度（红外收发）,普通光3灰度巡线传感器,发明家机器人

21、（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 47,七、声音传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 48,1、电路图：,2、原理 驻极体话筒产生的声音信号经过三极管Q1的放大，由接口J1的端口3输出变化的电压 值，经RCM的模拟端口检测，就可以知道声音的强弱了。,七、声音传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 49,七、声音传感器制作,3、制作实物图：,4、电路板图（采用贴片元件）,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 50,八、触碰传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 51,1、电路图：,2

22、、原理 触碰传感器的电路主要由一个工业用行程开关和连接线组成，电路虽然简单，但 是功能确很实用，经RCM的数字端口可以检测开关的状态。,八、触碰传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 52,3、探讨触碰传感器可以制作哪些有趣的实验：,八、触碰传感器制作,例：尝试用RCM和多个触碰传感器，做一个电子琴,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 53,九、红外避障传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 54,1、电路图：,2、原理 电路图的左边部分是发射电路，由RCM的X10红外输出端口和三极管9014，红外 发射二极管组成，可

23、变电阻VR1用于调节发射功率从而控制检测的距离；右边是接收 电路，由专用接收集成电路S1和稳压电路组成，经RCM的数字端口Y10,可以检测是 否接收到红外线。,九、红外避障传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 55,3、红外避障传感器的应用： 测试前方是否有障碍，如果有就打开灯LED1。,九、红外避障传感器制作,流程图：,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 56,4、红外避障传感器制作实物：,九、红外避障传感器制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 57,十. 程控赛车机器人制作,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 58,十. 程控赛车机器人制作,活动主题： 用玩具赛车或车模，动手制作一辆程控赛车机器人,1、车体的选择和改造： 最好选用四轮驱动的车体，左右两侧的轮胎分别由两个电机独立驱动，这样 便于控制。,推荐车体如图，由四轮驱动，带4组减震弹簧，有海绵胎和备用橡胶轮胎，高速驱动马达。,发明家机器人（创意）趣味电子小制作 ROBOT-DIY 59,十. 程控赛车机器人制作,2、车体电路的改造：,将车体的两路