Планетоход-разведчик
Объезжая огромные камни, глубокие расщелины, потоки кипящей лавы, по далекой планете движется вездеход. Блещут молнии, рушатся скалы, а он продолжает изучения — берет пробы грунта, атмосферы. Вездеход не управляется по радио: он принимает решения сам.
До тех пор пока это только мечта. Неизвестная планета — помещение, в ней маленькая модель. Но и она может очень многое: идет на свет, объезжает препятствия и водные рубежи. Такую модель выстроили парни из кружка приборостроения Столичного Дворца пионеров (начальник О. Ф. Бельский).
Принципиальная схема планетохода складывается из блоков: «ориентации на свет», «водной преграды», реле времени, питания и логики (рис. 1).
В то время, когда свет попадает на фоторезистор R1, сопротивление его быстро падает и на базе транзистора Т1 появляется отрицательное напряжение.
Транзистор раскрывается, его коллекторный ток возрастает, приводя к срабатыванию реле Р1. Его контакт Р1/1 включает реле Р6, которое, со своей стороны, своим контактом Р6/1 размыкает цепь питания электродвигателя М1 (рис. 2).
Потому, что диод Д1 закрыт, ток через него не течет, и реле Р5 не срабатывает. При попадании света на фоторезнстор R2 отключается электродвигатель М2 (размыкается контакт Р7/1).
Рис. 1. Принципиальная схема «планетохода»
Рис.
2. Схема коммутации электродвигателей.
Так, поочередно отключается то левый, то правый электродвигатель, и планетоход подходит к источнику света.
В то время, когда пластины датчика влажности К1 попадают в воду, между ними появляется контакт (вода содержит хорошие и отрицательные ионы, каковые и выполняют электрический ток). Транзистор Т3 раскрывается, в его коллекторной цепи срабатывает реле Р3, которое контактом Р3/1 включает реле времени.
При замыкании контактов Р3/1 либо Кн1 заряжается конденсатор С1. В то время, когда отрицательное напряжение на базе Т4 достигнет значения, при котором данный транзистор раскрывается, в коллекторной цепи срабатывает реле Р4.
Его якорь остается притянутым, пока не разрядится конденсатор С1 и транзистор Т4 не закроется снова. При замыкании контакта Р4/1 включаются реле Р5 и Р6.
Изменение направления вращения электродвигателя М1 осуществляется переключением полярности питания посредством контактов Р5/1, Р5/2. Планетоход объезжает препятствие и после этого продолжает перемещение.
Реле Р4 не только коммутирует электродвигатели, но и отключает блок «ориентация на свет» контактом Р4/1. Предположим, модель натолкнулась на препятствие и в один момент на фоторезистор R2 попадает свет.
Если не предусмотреть отключение блока «ориентации на свет», планетоход остановится.
Логический блок реле Р4—Р7 реагирует на сигналы, поступающие от датчиков «свет», «вода», «препятствие» и в соответствии с заложенной программой производит команды: «старт», «стоп», «разворот».
Тем самым осуществляется координация поступающих сигналов и делаемых действий.
КОНСТРУКЦИЯ
Модель выполнена на базе самоходного шасси от игрушки с двумя свободными электродвигателями и гусеничной ходовой частью (рис. 3). На шасси установлены автономный блок и монтажные платы питания.
Рис. 3. Гусеничная платформа «планетохода»:
1 — датчик «водная преграда», 2 — моторный отсек, 3 — фотодатчик, 4 — датчик «преграда».
На плате размером 46×90 мм смонтированы блоки «ориентации на свет», «водная преграда» и реле времени. На плате размером 50X20 мм собран логический блок.
Обе платы выполнены из изоляционного материала (текстолит, оргстекло, фанера) толщиной 1—3 мм. Монтаж — навесной либо печатный.
Датчик блока «водная преграда» изготовлен из бронзового луженого провода O 1—2 мм и расположен вертикально в 1—2 мм от пола.
Датчик блока «преграда» устроен следующим образом.
К двум отрезкам бронзовой проволоки O 1—2 мм припаивается полоса жести той же длины, что и корпус, и шириной 10 мм. Вторую контактную клемму — провисающую спираль — наматывают виток к витку бронзовым луженым проводом O 0,5 мм на оправке O 1—2 мм.
Оба контактных провода закреплены на корпусе модели.
Под блок питания изготовлены футляры из оргстекла. Их размеры зависят от применяемых элементов.
Для питания двигателя применены две соединенные параллельно батареи 3336Л, а для питания электронной схемы — 12 элементов ФБС.
ПОДРОБНОСТИ
Подробности в схеме — любого типа.
Резисторы — МЛТ, УЛМ. Конденсатор С1 — электролитический (К50-6, К50-3, ЭТО), рабочее напряжение не ниже 15 В. Транзисторы Т1—Т4 МП25, МП26, МП39—МП42 с любым буквенным индексом. Д1 — точечный диод Д2, Д9. Фоторезисторы R1, R2—ФСК-1. Их возможно заменить транзисторами со спиленной шляпкой.
Электромагнитные реле Р1—Р4 рЭС10 (паспорт PC4.524.303.308), РЭС15 (паспорт PC4.591.002).
В качестве Р5 в логическом блоке употребляется реле РЭС9 (РС4.524.202); Р6, Р7 — РЭС10 (РС4.524.303).
НАЛАЖИВАНИЕ
Начинают с блока «ориентации на свет». Фоторезисторы помещают в тубусы (рис.
4) и получают, дабы свет от одного источника не попадал в один момент на оба фоторезистора.
Рис. 4. Фотодатчик:
1 — тубус, 2 — фоторезнстор.
После этого настраивают реле времени. Подбирая величины резистора R3 и конденсатора С1, получают, дабы планетоход поворачивался на определенный угол.
Саша светло синий, обучающийся школы № 588 Москвы
