Робототехника элементтерінің физикалық жэне логикалық принциптерін түсіндірудің кейбір мысалдары

Қазіргі таңда бүкіл дүние жүзінде робототехника ғылымы кең қолданыс тауып отыр. Қазақстан дамыған елдер қатарына қосылу мақсатында ғылыми-техникалық прогресстің осы бір маңызды бағытынан құр қалмауда. Осы орайда жоғарғы білім беру мектептерінде «Роботехника негіздері», «Arduino микроконтроллерында программалау» тәрізді элективті пәндері оқытылуда. Робототехника курсы әр түрлі тақырыптағы теориялық дәрістер мен тәжірибелік, зертханалық жұмыстарды қамтиды. Негізгі тақырыптардың бірі болып табылатын «ARDUINO симуляторына релені (Relay) қосу» тәжірибелік сабағының мазмұнымен бөлісуді жөн көрдік.

Жумыстың мақсаты: ARDUINO шығыстарын релені қосудыжәне компоненттерді қосудың бағдарламасын жазуды үйрену.

Релені қурылғыларға қосу.

Реле 4 жэне 5 контакттарымен шартты белгіде көрсетілгендей (RL 2,12 V) ток көзіне қосылады,біздің жағдайымызда U = 12 V. Реле қалыпты жағдайда (ток көзіне қосылмаған кезде) 1 және 2 контакттарымен тұйықталған, ал 1 және 3 контакттарымен ажыратылған; яғни 4 және 5 контакттарында ток болмаған кезде (I = 0), 1 жэне 2 контакттар тұйықталған болып келеді (1 сурет)[1,2].

1-сурет. Реле қалыпты жағдайда

Реленің 4 және 5 контакттары ток көзіне қосылғанда (кернеу U = 12 V), ток күшінің мәні нөлден жоғары болады I > 0. Реле жұмыс істей бастайды және контакттарды келесідей ажыратып - қосады:1 және 3 контакттары қосылып, олардан ток өтеді, ал 1 және 2 байланысы ажырайды (2 сурет).

2-сурет. Реле ток көзіне қосылғанда

Мысал-1. Реленің көмегімен шамды жандырып / сөндіру

Реле жұмысын көрсететін қарапайым, жеңілдетілген сұлбаны жинайық. Реленің контакттарын ажыратып / қосу үшін ток көзі де ажыратылып / қосылып тұру керек. Сондықтан бізге ток көзіне қандай да ажыратқыш (тумблер, кнопка (батырма) ... ), KOCVbiмыз кажет.

  • Басқару тетігі (батырма) қосулы (ток бар);
  • Реле жұмыс істеп тұр (ашық);
  • Шам жанып тұр.

Мысал-2. LOGICSTATE қолдана отырып транзистор арқылы релені басқарып қосу сұлбасы[3,4].

1 - ші қадам: Сұлбаларды бағдарлама қолданбай тексеру үшін ARDUINO симуляторының LOGICSTATE құрылғысын қолдануға болады. Бұл құрылғыға логикалық "0" немесе логикалық "1" беріп, транзистордың базасына U = OV немесе U = 5 V берілгенін симуляциялауға болады.

Тапсырма-1. ARDUINO симуляторына реленің қосылуын бағдарлама арқылы басқару[5,6].

1 - ші қадам: ARDUINO симуляторына сыртқы компоненттерді жалғаймыз (реле, резистор, биполярлы транзистор, диод).

137

3 - ші қадам: Скетчті компиляциялап, hex - файл - ды аламыз.

4 - ші қадам: PROTEUS -та курсорды ARDUINO симуляторына жақындатып жэне тышқанның оң жақ батырмасын басып контекстті мәзірді таңдаймыз.

Program File аумағындағы ескі жазбаны алып тастаймыз (Пернелер комбинациясы Ctrl - А) және өзіміздің hex - файл - ды қоямыз (Пернелер комбинациясы Ctrl - V). OK батырмасын басамыз. ARDUINO симуляторын іске қосамыз.

Роботехника курстары - бірқатар қиын техникалық пәндерді оқушыларға үйретуде керемет құрал. Мұнда білім алушылардың тек логикалық ойлау қабілеті жетіліп қана қоймай, сонымен қатар, математикалық, алгоритмдік жалпы

138

қабілеттері мен электронды сызбаларды түсіну, өз ойын нақты және дұрыс жеткізу, проблемаларды түрлі жолдармен шешу, топпен жұмыс жасау секілді басқа да зерттеушілік біліктіліктерін де дамытады. Нәтижесінде студенттер өз жобаларын жүзеге асыра алады.

 

Әдебиеттер тізімі:

  1. Виктор Петин. Проекты с использованием контроллера Arduino, 2-е издание. БХВ-Петербург.2015
  2. Улли Соммер. Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino. БХВ-Петербург.2012
  3. http://arduino.ru/
  4. https://lesson.iarduino.ru/
  5. http://edurobots.ru/kurs-arduino-dlya-nachinayushhix/
  6. http://www.theengineeringprojects.com/2014/ll/relay-simulation-in-proteus- isis.html
  7. https://arduinoplus.ru/arduino-nano-dlya-nachinayuschih/
Жыл: 2018
Қала: Атырау