Una volta messo in una stanza, anche se deve fare alcuni tentativi per evitare gli ostacoli o uscire dagli angoli, EDDY trova sempre l'uscita. Se lo lascio girare liberamente per casa, quando non lo sento più muoversi è perché si è trovato "un posto al sole", ben illuminato!

• il robot si muove liberamente
• evita gli ostacoli 
• evita precipizi e gradini
• il robot si mette in stand-by quando la luminosità supera un valore prefissato
• il robot si spegne quando la luce ambientale scende sotto un valore prefissato

• pannello solare : in condizioni di luce normale carica la batteria 
• caricabatteria : un generatore di corrente costante fornisce la corrente per la ricarica
• batterie ricaricabili NiCd : sono state utilizzate delle batterie ricaricabili al Nichel Cadmio di uso comune
• controllo luminosità : il circuito disconnette il robot quando la luce ambientale scende sotto un valore prefissato; serve a preservare la carica della batteria quando il pannello solare non è in grado di caricarla
• controllo batteria scarica : questo circuito di protezione disconnette la batteria quando la tensione scende sotto i 5V
• regolatore di tensione : fornisce +5V per i circuiti

NOTA IMPORTANTE SUL CONTROLLO DI BATTERY LOW: ho notato che quando la batteria sta per scaricarsi, il robot tende a funzionare "a scatti", accendendosi e spegnendosi continuamente. Questo è dovuto al fatto che quando l'8212 disconnette il carico, la tensione ai capi della batteria sale e di conseguenza l'integrato riconnette la batteria al carico. Questo però provoca una caduta di tensione ai capi della batteria e quindi l'8212 la disconnette di nuovo dal carico... e così via.

Per risolvere il problema, si può provare a sostituire il circuito con quello che trovate qui: http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/926

Quando la tensione sul carico (Load) raggiunge il valore stabilito V_trip, la batteria viene scollegata. Si noti che questo circuito deve essere resettato manualmente, cioè la batteria rimane disconnessa dal carico sinché non viene premuto il pulsante reset. L'uscita al pin 2 può essere utilizzata per una eventuale segnalazione di Battery Low.

• un sensore a riflessione svolge la funzione di proteggere il robot da eventuali dislivelli, gradini, ecc.
• sono stati impiegati due sensori Fairchild QRB1134, sostituibili con altri tipi (ad es. Fairchild QRD1114)

• sensori a IR proteggono il robot da ostacoli laterali
• come elementi riceventi sono stati usati i moduli PNA4602
• l'oscillatore a 38KHz è stato realizzato con un 555 in configurazione astabile
• il segnale è quindi inviato a due transistor che pilotano i relativi IR-LED

PNA4602 (modulo ricevente IR) e oscillatore 38KHz (NE555)

   
Sensore di prossimità IR (cilindro grigio) e sensore di luce (cilindro nero)

• un semplice "bumper", realizzato con un interruttore fine-corsa su cui è stato montato un tubo di gomma, protegge il robot da ostacoli centrali

• è costituito da due microfoni amplificati. Il segnale sonoro attiva i motori e tutto il sistema protettivo (sensori). Il robot è attivo solo quando percepisce qualche suono, voce o rumore

    
Il primo prototipo di sensore audio (LM324)

• tutti i sensori sono collegati a una porta logica. Il robot senza il circuito VOX si comporta come un rover.
• una serie di diodi LED (opzionale) visualizza lo stato dei sensori (LED acceso = sensore attivato). In alternativa a singoli diodi LED è possibile usare una striscia di LED (tipo VU meter).
• il circuito successivo introduce un ritardo nel segnale del sensore, ottenendo l'effetto di allontanare il robot dall'ostacolo intercettato. Cambiare il valore della resistenza o del condensatore elettrolitico in base al ritardo che si vuole ottenere.
• NOTA: prove pratiche di navigazione effettuate con Eddy consigliano di utilizzare il ritardo SOLO per i sensori di superficie e per il bumper. Il circuito va inserito tra l'uscita del sensore e l'ingresso dell'interfaccia sensori (vedi connettore J1).

Interfaccia. Su J1 vanno collegati i sensori (superficie, prossimità, bumper).	Circuito di ritardo

 

FUNZIONAMENTO DELL'INTERFACCIA SENSORI

Il robot monta 3 diversi tipi di sensori per la navigazione: superficie (2 sensori), prossimità (2 sensori) e bumper (1 sensore). 

I sensori di superficie e di prossimità influenzano il motore opposto (cioè il sensore Dx influenza il motore Sx e viceversa). Il bumper centrale influenza contemporaneamnete entrambi i motori e quindi, di fatto, provoca la retromarcia del robot. 

I 5 fili che fanno capo ai sensori devono essere interfacciati al ponte H che ha due sole entrate (destra e sinistra), mantenendo i livelli logici e garantendo che tutti i sensori influiscano in modo adeguato sullo stato dei motori.

Tutti i sensori sono ACTIVE LOW, cioè quando sono attivati danno in uscita un livello logico 0, mentre danno un livello logico 1 quando sono "a riposo".

Durante la navigazione il sensore di superficie fornisce in uscita un livello logico 0 (in quanto segnala la presenza della superficie di navigazione) e passa a livello logico 1 quando si attiva (cioè quando segnala la mancanza della superficie di navigazione). Di questo va tenuto conto quando si considerano i livelli logici da inviare all'interfaccia. 

Quindi, in condizioni di marcia normale avremo:

L'interfaccia è realizzata con quattro XOR (CD4070) e un inverter (CD40106). La configurazione adottata fa sì che ad ogni cambiamento di stato logico dei sensori corrisponda un cambiamento di condizione del motore (avanti - indietro).

• comanda i due motori che vengono alimentati direttamente dalla batteria; 
• il terminale ENABLE è collegato con il sensore audio e quindi il robot rimane immobile quando non ci sono suoni 

Ponte H (L293D)       1 = enable A   9 = enable B 2 – 7 = input A 10 – 15 = input B 3 – 6 = motore A 11 – 14 = motore B 8 = alimentazione motori 16 = alimentazione +5V 4 - 5 = GND 12 - 13 = GND

Chi non vuole montare i sensori microfonici, può aggiungere due altri "occhi" per far muovere il robot verso la luce (fototropismo positivo). Una volta raggiunto un posto ben luminoso, Eddy si ferma e ricarica la sua batteria attraverso il pannello solare. Quando la luce diminuisce, Eddy si sposta per cercare un luogo più luminoso.

Il circuito è molto semplice. Sapendo che se forniamo al piedino inhibit del ponte H (L293D) una tensione minore di 1,5V il motore si ferma, è sufficiente creare un partitore di tensione con una LDR e un trimmer:

Per la taratura, mettete Eddy in un posto ben luminoso. Poi provate a "fare ombra" al robot e tarate i trimmer sino a far azionare i motori.

Una variazione consiste nell'azionare i motori quando il pannello solare fornisce una tensione insufficiente a caricare la batteria (nel mio caso <7,2V + V_diodo).

Se questo circuitino vi sembra troppo semplice, potete sempre costruire qualcosa di più complesso, per esempio con degli operazionali.

L'importante è che il sensore fornisca un livello logico 1 quando la luce è insufficiente.

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