2016年8月27日 星期六

D2-1型循跡小車

閒來無事利用週末下午把購入已久的套件拿出來組裝。我個人是很討厭焊接這件事情的，這就是拖延至今才動手的原因。


D2-1型循跡小車是一款利用光敏電阻接收反射光的強弱來判斷黑線位置，光敏電阻遇到黑線時接收到的反射光變弱，此時它的電阻值會變大，綠色LED不會亮；反之，當光敏電阻遇到非黑線(也就是白色紙面)時接收到的反射光變強，此時它的電阻值會變小，綠色LED就會亮。

車前左右兩側的光敏電阻將訊號轉換成電壓傳給LM393比較器，LM393藉由判斷電壓就可以適時地驅動左右兩側馬達前進，進而達成循線的功能。



電路圖


開始組裝

打開夾鏈袋，把說明書攤開，倒出零件。


先清點一下零件是否齊全，底下圖片是材料表。


清點完畢後先拿出PCB板，對照一下電路圖，花些時間瞭解它的運作原理與佈線配置。


我焊接的習慣是先焊困難的、體積小的、價值高的，在這兒我想先焊電阻。這個套件只有10R、51R、1K和3K3等4種電阻(註1)，你可以依照色碼來辨別，也可以用萬用電表量測，如下圖


逐一將電阻插入PCB板，然後用紙膠貼住固定，以避免在焊接時脫落



翻面焊接後用斜口鉗剪除多餘的針腳。在剪除時應注意避免被飛濺的針腳傷到眼睛。


接著要來焊LM393 IC座，一樣將IC座插入PCB板(注意缺口方向)，用紙膠固定，然後焊接



繼續焊2個10K可變電阻和自鎖式按鍵開關。

提醒您： ***很重要***  ***很重要***  ***很重要***
1.自鎖式按鍵開關在插件前要注意開關的方向。也就是在按下時針腳的短路效果。
2.不同規格的自鎖式按鍵開關其針腳會有不同的連接方式，強烈建議您用電錶的電阻檔位或二極體(聲音)檔位量一下。
3.製造商品管良莠不齊，套件在出貨時可能會隨意拿開關湊數，所以您手上的開關有可能不適用。但沒關係，只要稍微修改即可。
4.底下是兩種不同的開關範例。

(圖片來源：王韋迪 老師)


(圖片來源：王韋迪 老師)

經電錶量測後，畫出它們的接腳圖如下


如果是白色開關，請如下插件

(圖片來源：王韋迪 老師)



如果是藍色開關，請先剪掉其中兩支針腳，再如下插件




接著焊8550電晶體、100uF電容和綠色LED。
(注意LED和電容長腳均為+極，8550電晶體腳位按照PCB板上的圖示插件即可)



鎖上M4方向輪，並焊接光敏電阻和紅色LED。
(注意光敏電阻和紅色LED插件的方向是在PCB背面，並且光敏電阻和紅色LED離地約5~10mm)



將電線分成4段，末端去皮約3~5mm。為使焊接點不易斷裂，建議電線穿過馬達塑膠片再焊接到馬達銅片。


鎖上輪胎，須注意馬達貼紙、輪胎和PCB板之間的關係



撕開背膠，將電池盒黏貼到PCB板。要注意電源線方向，最好靠近PCB板電源接點


將電源線穿過小孔，焊接到電源接點。
(注意紅色電線為+極)


現在可以撕開背膠，將馬達固定到PCB板上。
(黏貼時要注意兩只馬達要保持平行，並且讓輪胎不會干涉到PCB板。)


將電池裝入電池盒，按下開關接通電源，用手抓住馬達電源線碰觸PCB板上的馬達接點(標示'M'處)，觀察輪胎轉動的方向。M4方向輪那一端是車頭，如果輪胎轉動的方向不正確，可以試著將電線調換，再次碰觸馬達接點直到輪胎轉動方向正確。最後將電線焊到接點上，並稍微整理一下電線，避免卡到輪胎。



調試

PCB板上有2只10K的可變電阻，它是用來調整光敏電阻的靈敏度，如果您的小車沒有正確地行駛在黑線上，那麼您可以使用螺絲起子調整可變電阻來讓它正確地行駛。



註1：電阻值可能會稍微不同，這不會影響到整體運作。


後記

1.沒想到我一打開電源它就正確地循線而行，沒有調整到可變電阻，可說是超級好組裝。另外，它行駛的速度還蠻快的，循線能力也不錯，如果 Arduino 程式寫得不好，說不定 Arduino 小車還會輸給 D2-1 呢。

2.看來可以叫兒子用黑色電工膠帶去貼一些各種形狀的線來測試一下。
張貼者： 於
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