ПЛАНЕТОХОД-РАЗВЕДЧИК

Объезжая огромные камни, глубокие расщелины, потоки кипящей лавы, по далекой планете движется вездеход. Сверкают молнии, рушатся скалы, а он продолжает исследования — берет пробы грунта, атмосферы. Вездеход не управляется по радио: он принимает решения сам.

Пока это лишь мечта. Неведомая планета — комната, в ней небольшая модель. Но и она умеет многое: идет на свет, объезжает препятствия и водные преграды. Такую модель построили ребята из кружка приборостроения Московского Дворца пионеров (руководитель О. Ф. Бельский).

Принципиальная схема планетохода состоит из блоков: «ориентации на свет», «водной преграды», реле времени, логики и питания (рис. 1).

Когда свет попадает на фоторезистор R1, сопротивление его резко падает и на базе транзистора Т1 появляется отрицательное напряжение. Транзистор открывается, его коллекторный ток увеличивается, вызывая срабатывание реле Р1. Его контакт Р1/1 включает реле Р6, которое, в свою очередь, своим контактом Р6/1 размыкает цепь питания электродвигателя М1 (рис. 2). Поскольку диод Д1 заперт, ток через него не течет, и реле Р5 не срабатывает. При попадании света на фоторезнстор R2 отключается электродвигатель М2 (размыкается контакт Р7/1).

Рис. 1. Принципиальная схема «планетохода»

Рис. 2. Схема коммутации электродвигателей.

Таким образом, поочередно отключается то левый, то правый электродвигатель, и планетоход подходит к источнику света.

Когда пластины датчика влажности К1 попадают в воду, между ними возникает контакт (вода содержит положительные и отрицательные ионы, которые и проводят электрический ток). Транзистор Т3 открывается, в его коллекторной цепи срабатывает реле Р3, которое контактом Р3/1 включает реле времени.

При замыкании контактов Р3/1 или Кн1 заряжается конденсатор С1. Когда отрицательное напряжение на базе Т4 достигнет значения, при котором этот транзистор открывается, в коллекторной цепи срабатывает реле Р4. Его якорь остается притянутым, пока не разрядится конденсатор С1 и транзистор Т4 не закроется вновь. При замыкании контакта Р4/1 включаются реле Р5 и Р6.

Изменение направления вращения электродвигателя М1 осуществляется переключением полярности питания с Помощью контактов Р5/1, Р5/2. Планетоход объезжает препятствие и затем продолжает движение. Реле Р4 не только коммутирует электродвигатели, но и отключает блок «ориентация на свет» контактом Р4/1. Предположим, модель натолкнулась на препятствие и одновременно на фоторезистор R2 попадает свет. Если не предусмотреть отключение блока «ориентации на свет», планетоход остановится.

Логический блок реле Р4—Р7 реагирует на сигналы, поступающие от датчиков «свет», «вода», «препятствие» и в соответствии с заложенной программой вырабатывает команды: «старт», «стоп», «разворот». Тем самым осуществляется координация поступающих сигналов и выполняемых действий.

КОНСТРУКЦИЯ

Модель выполнена на базе самоходного шасси от игрушки с двумя независимыми электродвигателями и гусеничной ходовой частью (рис. 3). На шасси установлены монтажные платы и автономный блок питания.

Рис. 3. Гусеничная платформа «планетохода»:

1 — датчик «водная преграда», 2 — моторный отсек, 3 — фотодатчик, 4 — датчик «преграда».

На плате размером 46×90 мм смонтированы блоки «ориентации на свет», «водная преграда» и реле времени. На плате размером 50X20 мм собран логический блок. Обе платы выполнены из изоляционного материала (текстолит, оргстекло, фанера) толщиной 1—3 мм. Монтаж — навесной или печатный.

Датчик блока «водная преграда» изготовлен из медного луженого провода Ø 1—2 мм и расположен вертикально в 1—2 мм от пола.

Датчик блока «преграда» устроен следующим образом. К двум отрезкам медной проволоки Ø 1—2 мм припаивается полоска жести той же длины, что и корпус, и шириной 10 мм. Вторую контактную клемму — провисающую спираль — наматывают виток к витку медным луженым проводом Ø 0,5 мм на оправке Ø 1—2 мм. Оба контактных провода закреплены на корпусе модели.

Под блок питания изготовлены футляры из оргстекла. Их размеры зависят от используемых элементов. Для питания двигателя применены две соединенные параллельно батареи 3336Л, а для питания электронной схемы — 12 элементов ФБС.

ДЕТАЛИ

Детали в схеме — любого типа. Резисторы — МЛТ, УЛМ. Конденсатор С1 — электролитический (К50-6, К50-3, ЭТО), рабочее напряжение не ниже 15 В. Транзисторы Т1—Т4 МП25, МП26, МП39—МП42 с любым буквенным индексом. Д1 — точечный диод Д2, Д9. Фоторезисторы R1, R2—ФСК-1. Их можно заменить транзисторами со спиленной шляпкой. Электромагнитные реле Р1—Р4 рЭС10 (паспорт PC4.524.303.308), РЭС15 (паспорт PC4.591.002).

В качестве Р5 в логическом блоке используется реле РЭС9 (РС4.524.202); Р6, Р7 — РЭС10 (РС4.524.303).

НАЛАЖИВАНИЕ

Начинают с блока «ориентации на свет». Фоторезисторы помещают в тубусы (рис. 4) и добиваются, чтобы свет от одного источника не попадал одновременно на оба фоторезистора.

Рис. 4. Фотодатчик:

1 — тубус, 2 — фоторезнстор.

Затем настраивают реле времени. Подбирая величины резистора R3 и конденсатора С1, добиваются, чтобы планетоход поворачивался на определенный угол.

Саша ГОЛУБ, учащийся школы № 588 Москвы