遠(yuǎn)程操作機(jī)器人電路

你是否曾經(jīng)嘗試過設(shè)計一個機(jī)器人，它可以捕捉周圍環(huán)境中的音頻和視頻信息，并將其發(fā)送到遠(yuǎn)程區(qū)域？本文將向您介紹如何設(shè)計一款可通過遙控器控制的間諜機(jī)器人。最大可控制范圍為 125 米。遙控器有四個開關(guān)，可控制機(jī)器人向四個方向移動。

機(jī)器人通過 CCD 攝像頭感知周圍環(huán)境，并通過射頻無線通信發(fā)送給接收器。我們已經(jīng)在《家用電器射頻遙控電路》一文中研究過如何建立射頻通信。本電路也是利用這種技術(shù)設(shè)計的。

遙控間諜機(jī)器人電路原理：

當(dāng)我們按下遙控器上的任意鍵時，HT12E 編碼器會生成 8 位地址和 4 位數(shù)據(jù)。然后，ASK（振幅偏移鍵控）發(fā)送器向接收器發(fā)送 8 位地址和 4 位數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程部分使用 DIP（雙列直插式封裝）開關(guān)設(shè)置 8 位地址。接收器接收這 12 位數(shù)據(jù)，并將其交給 HT12D 解碼器進(jìn)行解碼。解碼后的數(shù)據(jù)交給 L293D 電機(jī)驅(qū)動器，使機(jī)器人電機(jī)旋轉(zhuǎn)。

遙控間諜機(jī)器人方框圖：

電路元件：

HT12E 編碼器

HT12D 解碼器

射頻 433 MHz 發(fā)射器和接收器

L293D 電機(jī)驅(qū)動器

無線 CCD 攝像頭

按鈕 - 4

直流電池 - 12V，1.3 Ah

9V 直流電池

機(jī)器人

電阻器 - 33k、750k

SPST 開關(guān) - 1

非門 - 4

遙控間諜機(jī)器人電路圖和設(shè)計：

遙控間諜機(jī)器人主要有兩個部分，一個是用于控制機(jī)器人的遙控部分，另一個是用于傳輸音頻和視頻信息的視頻傳輸部分。

遙控部分：

HT12E 編碼器從開關(guān)讀取并行數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)串行發(fā)送到射頻發(fā)射器。該編碼器的工作電壓為 2.4 至 12V。射頻 434 MHz 發(fā)射器在 433.92 MHz 頻率下的輸出功率高達(dá) 8mW。該 ASK 發(fā)射器可接受線性和數(shù)字輸入，工作電壓為 1.2V 至 12V 直流電。在遠(yuǎn)程部分，SW1 用于啟用傳輸。

視頻傳輸部分：

該部分的主要組件包括無線攝像頭、射頻接收器和機(jī)器人。

無線 CCD 攝像機(jī)：  CCD 攝像機(jī)的工作電壓為 12 伏直流。攝像機(jī)的電源來自電機(jī)電池。該相機(jī)的輸出信號為音頻和視頻信號。這類攝像頭在市場上很常見。

射頻接收器：

ASK 接收器接收發(fā)射器傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)，并通過解碼器將其轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)。并行數(shù)據(jù)被傳送到 L293D 電機(jī)驅(qū)動器 IC，用于控制機(jī)器人電機(jī)。LED D5 指示有效傳輸。

L293D 電機(jī)驅(qū)動器：

L293D 是雙 H 橋電機(jī)驅(qū)動器。由于它接收低電流控制信號并提供高電流信號作為輸出，因此可用作電流放大器。輸出信號用于驅(qū)動電機(jī)。

該 IC 可同時驅(qū)動 2 個電機(jī)，包括正向和反向電機(jī)。電機(jī) 1 的方向可根據(jù) IN1 和 IN2 的邏輯輸入進(jìn)行控制。電機(jī) 2 的運(yùn)行則根據(jù) IN3 和 IN4 的輸入進(jìn)行控制。在此，電機(jī)在引腳 8 施加電壓的情況下運(yùn)行。

IN1=0 和 IN2=0 -> 電機(jī) 1 空轉(zhuǎn)

IN1=0 和 IN2=1 -> 電機(jī) 1 反時鐘方向

IN1=1 和 IN2=0 -> 電機(jī) 1 時鐘方向

IN1=1 和 IN2=1 -> 馬達(dá) 1 空轉(zhuǎn)

IN3=0 和 IN4=0 -> 電機(jī) 2 空轉(zhuǎn)

IN3=0 和 IN4=1 -> 電機(jī) 2 反時鐘方向

IN3=1 和 IN4=0 -> 電機(jī) 2 反時鐘方向

IN3=1 和 IN4=1 -> 馬達(dá) 2 空轉(zhuǎn)

這里，Vcc 是集成電路內(nèi)部運(yùn)行所需的電壓。VSS 是用于驅(qū)動電機(jī)的電壓。我們可以使用最大 36V 和 600mA 的電壓來驅(qū)動直流電機(jī)。電機(jī)驅(qū)動 IC 的使能引腳 EN1 和 EN2 必須為高電平才能驅(qū)動電機(jī)。

如何操作遙控機(jī)器人：

按照電路圖進(jìn)行連接。

將無線 CCD 攝像機(jī)安裝到機(jī)器人上。

將無線攝像頭接收器連接到電腦或電視上。

 現(xiàn)在打開機(jī)器人和遙控設(shè)備的開關(guān)。

使用遙控器控制間諜機(jī)器人。現(xiàn)在，您可以在電腦或電視上觀察機(jī)器人周圍的環(huán)境。

遙控機(jī)器人的應(yīng)用：

這種間諜機(jī)器人用于觀察人類無法到達(dá)的野生動物的行為。

在軍隊中用于探測炸彈。

用于工業(yè)領(lǐng)域。

遙控機(jī)器人的局限性：

該系統(tǒng)無法在較遠(yuǎn)距離工作。

這只是一個理論電路，實際應(yīng)用時可能需要進(jìn)行一些改動。