วงจรพื้นฐานง่าย ๆ  อีกแบบหนึ่ง
                   ซึ่งทำให้บีมโรบอตวิ่งตามแสงได้
lightbeam

LIGHT  BEAM

  LIGHT  BEAM

   LIGHT  BEAM

                      

แนวการออกแบบวงจร                        จากนิตยสาร Hobby Electronics ปีที่ 11 ฉบับที่ 121 มิ.ย. - ก.ค. 2545

     ในการออกแบบวงจรเราต้องวิเคราะห์ถึงปัญหาที่เกิดขึ้นเสียก่อน โดยหุ่นยนต์ต้องมีความสามารถเลี้ยวซ้าย เลี้ยวขวาเสียก่อน เป็นอิสระจากกันและต้องขึ้นอยู่กับแสงที่ให้ด้วย มอเตอร์ต้องเป็นมอเตอร์ที่มีขนาดเล็กและมีน้ำหนักเบา แต่มอเตอร์ที่มีขนาดเล็กแม้อาจจะไม่สามารถให้แรงบิดสุงได้ ดังนั้นถ้าเราต้องการให้หุ่นยนต์วิ่งตามแสงได้ อุปกรณ์ทุกอย่างที่ใช้ต้องมีขนาดเล็กที่สุดและน้ำหนักเบาที่สุดอีกด้วย จากปัญหาที่เกิดขึ้นทั้งหมดนี้จึงเป็นที่มาของวงจรหุ่นยนต์เดินตามแสงขึ้นมา
      วงจรออกแบบแม้จะไม่คล้ายกับวงจรที่เคยเห็น แต่ก็สามารถทำให้บีมทำงานได้และเป็นวงจรง่าย ๆ การเลือกที่ไอซีเบอร์ ULN2003 มาเป็นหัวใจหลักของบีมตัวนี้ก็คือ มีราคาถูกสามารถขับกระแสได้ประมาณ 500 มิลลิแอมป์
      ลักษณะการทำงานของ ULN2003 จะเหมือนนอตเกตและยังมีไดโอดป้องกันอีกด้วย โดยไอซีเบอร์นี้จะทำหน้าที่เป็นตัวขับกระแสและเป็นสวิตซ์เปิดปิดให้มอเตอร์ทำงานหรือหยุดการทำงาน สิ่งที่เราต้องพิจารณามากที่สุดในการออกแบบก็คือแรงดันอินพุตสูงสุดที่จะทำให้ไอซีเบอร์นี้ทำงาน

     รูปที่ 1 แสดงตำแหน่งขาไอซีและแรงดันอินพุต  จะเห็นว่าถ้ามีแรงดันมากกว่าหรือเท่ากับ 2.4 โวลต์  เข้ามาทางอินพุตของเกตภายในไอซี ค่าแรงดันทางด้านเอาต์พุตของเกตภายในไอซีจะเป็นลอจิกต่ำแน่นอน

p1
รูปที่ 1 ตำแหน่งขาและแรงดันอินพุตของ IC1
 
p2
  รูปที่ 2 การหาค่า 1 ตามแรงดันที่ตกคร่อม
ซึ่งจะทำให้มอเตอร์ทำงานทันที  การออกแบบภาคตรวจจับแสงทำได้
โดยใช้หลัการแบ่งแรงดันพื้นฐาน ดังรูปที่ 2 โดยพิจารณา LDR
เป็นความต้านทานแบบปรับค่าได้ (ขึ้นอยู่กับแสง)
   
 VR1 = [ (VCC)R1]/[ LDR1 + R1]     ...(1)
     LDR1 หาได้จากการวัดค่าที่พอใจการวัดระยะทางระหว่า LDR และแสงไฟ ดังรูปที่ 3
   ซึ่งในการวัดหาค่า LDR1 ที่ได้จากการวัดนี้เราจะใช้ค่าประมาณ 5 กิโลโอห์ม  เมื่อเราทราบค่า LDR แล้วสิ่งที่ต้องรู้อีกหนึ่งตัวคือแรงดันที่ VR1 ให้เท่ากับ VIN(ON) หรือเท่ากับ 2.4 โวลต์  ดังนั้นจึงสามารถแทนค่าต่างๆ ในสมการได้แต่เราต้องการให้มีการแทนค่าเพื่อหาค่า R1 แปลงสมการที่ 1 ดังนี้
           จาก   VR1  =  [(VCC)R1]/ [LDR1 + R1]
           จะได้  R1  =  [(- VR1)R1]/ [VR1 - VCC]          ...(2)
           แทนค่าเพื่อหาค่า  R2 จะได้
                   R2  =  [(-2.4) (5k)]/ [2.4-3]
                         =  20  กิโลโอห์ม
     เมื่อเราได้หาค่า LDR1 และ R1 แล้ว  หากมีแสงเข้ามาในระยที่เราคำนวณไว้ รับรองว่าหุ่นยนต์ของเราจะวิ่งตามแสงได้แน่นอน
p3
รูปที่ 3 การวัดระยะทางที่ต้องการให้ตัวหุ่นยนต์ทำงาน
p4
รูปที่ 4 คุณสมบัติของตัวตรวจจับแสง
       มีต่อ...  

             ออกแบบและจัดทำโดย :: BASICLITE.COM
  Email: basic@basiclite.com   
   สายตรง