Budowa Robotów dla średnio zaawansowanych

Spis treści
O autorze
O korektorze merytorycznym
Podziękowania
Wstęp
	Dla kogo jest ta książka?
		Wymagania wstępne
		Czy nie będzie dla Ciebie lepsze LEGO MINDSTORMS?
		Czy nie będą dla Ciebie lepsze roboty BEAM?
		Nie ma tu schematu zdalnie sterowanego robota zabójcy
	Propozycje części
	Zasady bezpieczeństwa
	Preferencja systemu metrycznego
	Aktualizacje i nowości
Rozdział 1. Budowanie robota moduowego
	Budowanie modułów
		Budować Rondo czy nie?
		Organizacja rozdziałów
	Zapoznanie się z obróbką mechaniczną
		Wyposażenie Twojego warsztatu
		Miniaturowa frezarka
	Łączymy wszystko ze sobą
		Grupowanie części mechanicznych
		Grupowanie osobnych modułów elektronicznych
		Montaż i testowanie robota
	Wykorzystanie części i technik w innych robotach
Rozdział 2. Porównanie dwóch typów samodzielnie wykonanych łączników silnika oraz często spotykane błędy
	Porównanie dwóch technologii budowy łączników
		Przegląd łączników teleskopowych
		Porównanie łączników teleskopowych z łącznikami z pręta
	Oczekiwane efekty wiercenia otworów w łączniku oraz częste błędy i ich skutki
		Łączenie otworu na śrubę ustalającą z otworem na wałek silnika
		Wyrównanie kątów i środków otworów
	Gotowy do wykonania łącznika z pręta?
Rozdział 3. Wykonanie uchwytu oraz wiercenie otworów w prętach na łączniki
	Kompletowanie narzędzi i części
	Przygotowanie kawałków prętów na łączniki
		Pomiar wałka silnika i osi
		Wybór pręta na łącznik
		Przycinanie prętów do odpowiedniej długości
		Wyrównywanie końców łączników
		Odkładamy przycięte pręty
	Wykonanie uchwytu łącznika
		Wycinanie bloku uchwytu łącznika
		Wiercenie otworu na śrubę ustalającą
		Gwintowanie otworu na śrubę ustalającą
		Wiercenie otworu na pręt łącznika w uchwycie
	Wykorzystanie uchwytu
		Powiększanie ciasnych otworów
		Dodanie śruby ustalającej do uchwytu łącznika
		Zmiana pozycji uchwytu łącznika
	Wiercenie w łączniku otworów na wałek silnika i oś LEGO
		Wymieniaj wiertła, a nie pręty
		Prace wykończeniowe — spłaszczanie końców
	Sprawdzenie postępów w wykonywaniu łącznika
Rozdział 4. Kończymy wykonywanie łącznika silnika z pręta
	Montaż śruby ustalającej łącznika
		Określanie położenia śruby ustalającej łącznika
		Wiercenie w łączniku otworu na śrubę ustalającą
		Gwintowanie otworu na śrubę ustalającą łącznika
		Wybór śruby ustalającej
	Dodanie osi LEGO
	Podsumowanie
Rozdział 5. Zabudowanie silnika wewnątrz koła
	Uwaga! Niebezpieczeństwo! Wygięte wałki na horyzoncie
		Prawidłowe napędzanie z podparciem
	Wykonywanie łącznika piasty
		Dostosowanie zewnętrznej średnicy wałka silnika do wewnętrznej średnicy koła LEGO
		Zaczynamy od pręta łącznika
		Wykonywanie wewnętrznych i zewnętrznych dysków adaptera piasty
		Przygotowanie piast LEGO
		Dopasowanie i klejenie części
	Podsumowanie
Rozdział 6. Standardy stosowane w elektronice oraz przygotowanie do eksperymentów
	Czytanie schematów
		Łączenie przewodów
		Wybór części
		Oznaczanie elementów
		Definiowanie zasilacza
	Użycie płytki stykowej
		Wybór płytki stykowej
		Konfigurowanie płytki stykowej
	Oscylogramy
	Wykorzystanie nowoczesnej elektroniki
		Przeskoczenie bariery krzywej doświadczenia
		Unikanie przestarzałych technologii
		Użycie komponentów do montażu powierzchniowego
	Podsumowanie
Rozdział 7. Budowa zasilacza z liniowym stabilizatorem napięcia
	Stabilizatory napięcia
	Zasilacze z liniowym stabilizatorem napięcia
		Stabilizator napięcia 7805
		Ulepszanie zasilacza przez obniżenie minimalnego wymaganego napięcia niestabilizowanego
		Inne ważne cechy liniowych stabilizatorów napięcia
		Zmiany na rynku ograniczają wybór liniowych stabilizatorów napięcia 5 V
	Kurs na optymalizację
Rozdział 8. Ulepszanie zasilacza robota
	Użycie wejściowych i wyjściowych kondensatorów buforowych
		Wydłużanie żywotności baterii z wykorzystaniem kondensatorów buforowych
		Opóźnione wyłączanie z powodu użycia kondensatorów buforowych
		Użycie przełącznika DPDT do skrócenia czasu wyłączania
		Dobór kondensatorów buforowych
		Powiększanie marginesu bezpieczeństwa dla kondensatorów tantalowych
	Kondensatorowe czary
	Użycie kondensatorów blokujących
		Skracanie długiej ścieżki do źródła zasilania
		Izolowanie zakłóceń przy każdym źródle
		Dobór kondensatorów blokujących/odsprzęgających
	Ochrona przed uszkodzeniami spowodowanymi przez zwarcia i przepięcia
		Decyzja, czy wymagane jest zabezpieczenie nadprądowe
		Zabezpieczanie z użyciem bezpiecznika topikowego
		Zabezpieczanie z użyciem bezpiecznika automatycznego
		Zabezpieczanie robotów przed zwarciami i przeciążeniami za pomocą półprzewodnikowych, samoresetujących się bezpieczników polimerowych
	Zapobieganie uszkodzeniom spowodowanym przez przepięcia w obwodzie stabilizowanym
		Dioda Zenera
		Użycie diody Zenera do zwarcia zasilania w przypadku wystąpienia przepięcia
		Wybór odpowiedniego napięcia przebicia
		Zakup diody Zenera
	Kompletujemy niezawodne źródło zasilania
Rozdział 9. Sterowanie silnikiem
	Po co nam sterownik silnika?
		Dostarczanie do silników wyższego napięcia, niż są w stanie dostarczyć układy logiczne
		Dostarczanie większego prądu, niż mogą zapewnić układy logiczne
		Błędy logiczne spowodowane zakłóceniami generowanymi przez silnik
		Zasilanie silnika z obwodu niestabilizowanego kontra stabilizowanego
	Cztery tryby pracy silnika
		Obroty zgodne z kierunkiem ruchu wskazówek zegara
		Obroty przeciwne do kierunku ruchu wskazówek zegara
		Obroty swobodne (powolne wytracanie prędkości)
		Hamowanie (gwałtowne wytracanie prędkości)
	Proste sterowanie z użyciem jednego tranzystora
		Obwód sterownika silnika z jednym tranzystorem bipolarnym NPN
		Budowa obwodu sterownika silnika z jednym tranzystorem bipolarnym NPN
		Obwód sterownika silnika z jednym tranzystorem bipolarnym PNP
		Budowa obwodu sterownika silnika z jednym tranzystorem bipolarnym PNP
	Łączenie ze sobą sterownika NPN i PNP
		Budowa obwodu sterownika silnika z połączeniem obwodów NPN i PNP
		Unikanie zwarcia
	Klasyczny bipolarny mostek H
		Obroty zgodne z kierunkiem ruchu wskazówek zegara z użyciem mostka H
		Obroty przeciwne do kierunku ruchu wskazówek zegara z użyciem mostka H
		Zwalnianie ruchu z wykorzystaniem hamulca elektronicznego mostka H
		Hamowanie wysokim napięciem
		Obroty swobodne z użyciem mostka H
		Pozostałe kombinacje w mostku H
		Konstruowanie klasycznego bipolarnego mostka H
	Sterowanie stron o wysokim napięciu
		Unikanie konwersji poziomów dzięki rezygnacji ze stabilizacji zasilania układów logicznych
		Rezygnacja z interfejsu dzięki zasilaniu mostka H napięciem stabilizowanym
		Interfejs do PNP z wykorzystaniem NPN
		Użycie scalonego interfejsu
	Kontrola nad silnikiem
Rozdział 10. Sterowanie silnikiem — druga runda
	Sterowanie silnikami za pośrednictwem tranzystorów MOSFET
		Obwód sterownika silnika z jednym tranzystorem mocy MOSFET z kanałem n
		Doprowadzanie domyślnego napięcia z wykorzystaniem rezystora
		Uzupełnianie obwodu sterownika silnika z jednym tranzystorem mocy MOSFET z kanałem n o rezystor obniżający
		Budowa obwodu sterownika silnika z jednym tranzystorem mocy MOSFET z kanałem n i rezystorem obniżającym
		Obwód sterownika silnika z jednym tranzystorem mocy MOSFET z kanałem p
		Budowa obwodu sterownika silnika z jednym tranzystorem mocy MOSFET z kanałem p
		Mostek H z tranzystorami mocy MOSFET
		Dobór tranzystorów mocy MOSFET
	Sterowanie silnikami z wykorzystaniem układów scalonych
		Marzenia o ideale
		Zastosowanie układu z rodziny 4427 jako samodzielnego sterownika silnika
		Użycie klasycznego bipolarnego mostka H w układzie scalonym
		MC33887 — zaawansowany sterownik silnika z mostkiem H MOSFET
	Ocena sterowników silników
		Ocena wydajności prądowej sterowników silników
		Ocena efektywności sterowników silników
	Podsumowanie
Rozdział 11. Tworzenie modulowanego, używającego podczerwieni detektora przeszkód, przeciwników i ścian
	Wykrywanie modulowanej fali podczerwonej za pomocą popularnego modułu lub inny powód przejęcia pilota
		Układ Panasonic PNA4602M
		Podłączamy układ Panasonic PNA4602M
		Testowanie układu Panasonic PNA4602M
	Rozszerzenie obwodu wykrywającego o wskaźnik LED
		Dodanie układu inwertera 74AC14 do sterowania diodą LED
		Przegląd obwodu wskaźnika
	Kończymy układ wykrywania fali odbitej
		Przegląd pełnego schematu detektora odbić
		Budowa detektora odbić na płytce stykowej
	Uruchamianie
Rozdział 12. Dostrajanie detektora odbić
	Dostrajanie do 38 kHz
		Wybór połowy zakresu pomiędzy początkiem a końcem reakcji na odbitą falę
		Użycie multimetru z trybem pomiaru częstotliwości
		Użycie oscyloskopu
		Przyczyny zastosowania inwertera z wejściami Schmitta
		Diagnozowanie problemów występujących w obwodach taktujących
	Ograniczenia detektora odbić
		Brak działania na otwartej przestrzeni lub przy jasnym świetle
		Brak możliwości wykrycia określonych rodzajów obiektów
		Brak możliwości wykrycia dalekich lub bardzo bliskich obiektów
		Brak możliwości pomiaru odległości
	Jesteś gotowy do zbudowania robota
Rozdział 13. Robot Rondo
	Robot Rondo
	Rzut oka na robota Rondo z boków
	Rondo z góry i z dołu
	Obwody elektroniczne robota Rondo
	Wykonywanie obudowy robota Rondo
	Problemy z dostępnością silników z przekładniami
	Pożądane cechy robota
	Projektowanie korpusu robota
	Budowa centralnej platformy dla robota Rondo
	Mechanizm silników robota Rondo
	Wybór zębatek LEGO
	Osiąganie fizycznych ograniczeń ruchomych części LEGO
	Wykonywanie uchwytów na silniki robota Rondo
	Podsumowanie budowy robota Rondo
Rozdział 14. Jazda próbna robota Rondo
	Przygotowanie do jazdy próbnej
		Ustawienie wszystkich elementów regulowanych na średnie lub bezpieczne pozycje
		Testowanie modułów jeden po drugim
		Pomiar rezystancji kompletnego obwodu
		Umieszczanie robota na podnośniku
		Sprawdzanie napięcia i polaryzacji baterii
		Kontrola poboru prądu w czasie włączania obwodu
	Przygotowanie robota i korygowanie niewielkich błędów
		Dostrajanie detektora odbić pracującego w podczerwieni
		Przełączanie dwukolorowej diody LED
		Testowanie sensorów
		Podłączanie silników
	Ocena osiągów robota Rondo
		Problemy napotykane w czasie jazdy próbnej
		Testowanie wszystkich manewrów robota
		Wyzwania dla robota Rondo
	Utknąłem
		Spacer pijaka
		Spacer robota Rondo
		Ograniczenie niejednoznaczności wykrycia
Rozdział 15. Chciałbym mieć mózg
	Przykładowy mikrokontroler Atmel ATtiny84
	Porównanie mikrokontrolera z układem logicznym
		Wybór układu logicznego zamiast mikrokontrolera
		Wybór mikrokontrolera zamiast układu logicznego
	Programowanie mikrokontrolera
		Zapisywanie programów
		Określanie wielkości programu
		Pisanie programów
		Praca bez użycia .NET
		Kompilowanie i przesyłanie programu
		Debugowanie programu
	Przegląd wspólnych funkcji mikrokontrolerów
		Obudowy mikrokontrolerów
		Wyprowadzenia mikrokontrolera
		Pamięć mikrokontrolera
		Rozmiar instrukcji mikrokontrolera
		Złożoność instrukcji mikrokontrolera
		Szybkość mikrokontrolera
		Specjalne zegary nadzorujące
		Moduł nadzorujący dla niskiego napięcia
	Wybór mikrokontrolera
		Brakuje mi…
		Rekomendacja 8-bitowych mikrokontrolerów Atmel AVR
		Rekomendacja zestawu Parallax Basic Stamp
		Po prostu zapytaj
	Rozbudowa robota
Rozdział 16. Budowa karty rozszerzającej dla robota Rondo
	Przekształcenie w konfigurację dwupiętrową
		Podłączanie do gniazda DIP
		Problemy z dostępem do płyty głównej
		Osłanianie detektorów odbić podczerwieni
	Przechwytywanie sygnałów — poznaj nowego szefa
		Zachowanie przydatnych funkcji
		Przekierowanie sygnałów wykrycia podczerwieni
		Wykrywanie i przerywanie stanu zatrzymania
		Przekierowanie silników i elementów bipolarnych
		Zapewnienie (niemal) kompletnej kontroli
	Rozszerzanie zakresu funkcji
		Przegląd wyprowadzeń mikrokontrolera
		Zasilanie mikrokontrolera
		Wykrywanie ścian i przeszkód
		Sterowanie silnikami i diodami dwukolorowymi
		Sterowanie dwukolorowymi diodami LED
		Odczyt stanu przycisku
		Udostępnianie opcji za pomocą przełączników DIP
		Generowanie muzyki
		Pozostałe wyprowadzenia dostępne dla rozszerzeń
	Ulepszanie robota
Rozdział 17. Dodajemy moduł sensora podłogi
	Wykrywanie jasności za pomocą fotorezystora
		Konwersja zmiennej rezystancji na zmienne napięcie z użyciem dzielnika napięcia
		Odpowiedź fotorezystora jest nieliniowa
		Określanie rozrzutu pomiędzy fotorezystorami
		Szybkość wzrostu i spadku rezystancji
		Ponowne użycie zrównoważonego obwodu odczytu jasności
	Wykrywanie jasności za pomocą fotodiody
		Układ wykrywania odbicia światła od podłogi
		Budowa układu wykrywania odbicia światła od podłogi
	Podążanie za linią
		Autodetekcja jasności linii
		Odczyt wartości sensora podłogi
		Odwracanie wartości czujnika
		Podążanie za ciemną linią
		Centrowanie ciemnej linii
		Ulepszanie algorytmu podążania za linią
	Zawody robotów sumo
		Przystosowanie robota Rondo do zawodów sumo
		Zmiana strategii z wykorzystaniem przełączników DIP
	Rosnące możliwości
Rozdział 18. Gotujemy gulasz z robota
	Generowanie muzyki
		Obwód dźwiękowy
		Budowa obwodu dźwiękowego
		Regulacja siły dźwięku
		Sterowanie głośnikiem
		Podglądanie dźwięku
		Odtwarzanie nuty
		Odtwarzanie muzyki
	Skalowanie w górę
		Tworzenie podwójnej platformy
		Ulepszone poruszanie się robota
		Zapewnienie odstępu między platformami za pomocą własnoręcznie wykonanych tulejek dystansowych
		Szczeliny na koła
		Podparcie obu końców osi
	Montaż silników
		Montaż z wykorzystaniem kątownika
		Oszczędzanie miejsca przez użycie przekładni prostopadłej
		Adaptacja wałka silnika o małej średnicy oraz zintegrowany uchwyt zgodny ze standardami LEGO
	Eksploracja terenów nasłonecznionych
		Wybór kół do płynnej jazdy
		Wykrywanie przeszkód
	Chwilowe wejście w buty robota
		Dodanie do robota bezprzewodowej kamery wideo
		Eksploracja pomieszczeń z bezprzewodowym wideo
		Spojrzenie na siebie w bezprzewodowym wideo
	Dziękuję
Dodatek. Źródła internetowe
Skorowidz