این پاورپوینت اجزای برد سنسور حسگر ربات، نحوه ی عملکرد سنسورها، اتصالات مکانیکی و کاربرد میکروکنترلر AVR را با جزئیات بررسی می کند.
مقدمه
برد سنسور حسگر به عنوان بخشی از ساختار ربات، نقش حیاتی در عملکرد دقیق و بدون خطای آن دارد. این قطعه الکترونیکی کوچک با هدف شناسایی و واکنش به محرک های محیطی طراحی شده و معمولا در ربات های مسیر یاب برای تشخیص خطوط مورد استفاده قرار می گیرد. انتخاب محل قرارگیری برد سنسور با دقت بالا انجام می شود تا فاصله ی استاندارد آن با سطح زمین رعایت گردد و عملکرد مطلوب حفظ شود.
طراحی مکانیکی مناسب برای نصب برد و اتصالات آن اهمیت بسیاری دارد. در ساختار ربات باید اطمینان حاصل شود که قطعات به طور محکم و ایمن روی بدنه ی ربات نصب شده اند. استفاده از پیچ، مهره، اسپِیسر و همچنین بهره گیری از واشر فنری و واشر فیبری در محل های اتصال، به پایداری بیشتر ساختار مکانیکی کمک می کند و مانع از ایجاد اتصالات ناخواسته یا شل شدن قطعات در حین حرکت می شود.
سنسورهایی مانند فتوسل و فتودیود نقش کلیدی در عملکرد برد سنسور حسگر ایفا می کنند. فتوسل با تغییر مقاومت در برابر نور مرئی و مادون قرمز، سیگنال های محیطی را دریافت می کند. این ویژگی در کنار طراحی قاب محافظ برای جلوگیری از آسیب، دقت برد را افزایش می دهد. فتودیودهای فرستنده و گیرنده نیز با تشخیص تفاوت رنگ ها، اطلاعات مسیر را با سرعت و دقت انتقال می دهند.
در کنار سنسورها، واحد پردازش مرکزی نیز نقش اصلی را در تفسیر داده های ورودی ایفا می کند. در این ربات از میکروکنترلر AVR سری ATMEGA32L استفاده شده که به دلیل قابلیت های حافظه پایدار و تعداد مناسب پایه های ورودی و خروجی، برای پروژه های پیچیده انتخاب مناسبی به شمار می رود. ساختار این میکروکنترلر به گونه ای طراحی شده که اتصال مستقیم به سنسور ها و کنترل موتور ها به راحتی امکان پذیر باشد.
پورت های ورودی و خروجی این میکروکنترلر به چهار گروه A، B، C و D تقسیم می شوند و هر پورت شامل هشت پایه است. در کاربردهای مرتبط با برد سنسور حسگر، معمولا پورت A برای سنسور ها و پورت های دیگر برای درایور موتور استفاده می شوند. شماره گذاری دقیق پین ها و درک صحیح از آرایش پایه ها نقش تعیین کننده ای در سیم کشی صحیح و جلوگیری از خطاهای عملکردی دارد.
در طراحی مدار، تامین تغذیه مناسب برای میکروکنترلر و سنسور ها از اهمیت بالایی برخوردار است. پایه هایی مانند VCC، GND و AVCC هرکدام وظیفه ی خاصی در مدار دارند. همچنین برای ایجاد پایداری زمانی، پایه های XTAL1 و XTAL2 به کریستال نوسان ساز متصل می شوند. استفاده صحیح از پایه RESET برای بازنشانی میکرو، موجب مدیریت دقیق در زمان بندی پردازش و عملکردهای کنترلی ربات خواهد شد.
