линию при появлении цифр 5,6 или 7, который интерпретируется интерфейсом как сигнал запрета. Другой путь решения проблемы предполагает использование PIC микроконтроллера для чтения 8-разрядного кода с выхода УРР. Любое значение более 40 будет интерпретироваться как ошибка и соответственно игнорироваться. Мы не приводим здесь схемы интерфейса для PIC микроконтроллера, поскольку для любого, умеющего работать с PICBASIC программатором и PIC ИС (см. гл. 6), это не составит большого труда. В гл. 15 мы используем встроенный PIC в схеме УРР, используемого в устройстве управления рукой робота.
Рис. 7.5. Детектор ошибки на основе состояния старшего полубайта BCD
8-битный код на выходе ИС 74LS373 является кодом с фиксацией состояния. Этот код не представляет собой обычный байт (8 двоичных разрядов), но является двумя 4-битными двоично- десятичными кодами (полубайт). В таблице 7.1 приведено соответствие между двоично-десятичным кодом и стандартным двоичным числом.
Как вы можете заметить, до числа 10 двоичный и двоично-десятичный коды совпадают. На числе 10 в двоично-десятичном коде единица «перепрыгивает» в старший полубайт, а младший полубайт обнуляется. В простом двоичном коде подобная операция (перенесение единицы в старший полубайт и обнуление младшего) осуществляется на числе 16. Если вход компьютера настроен на чтение двоичных чисел, то при подаче двоично-десятичного кода возникнут ошибки.
Проект 2: Схема интерфейса
Основой схемы интерфейса является дешифратор 4028. ИС 4028 считывает двоично- десятичный код логики низкого уровня с выхода ИС 74LS373, расположенной на плате УРР, и выдает соответствующие сигналы высокого уровня (см. таблицу соответствий 7.2).
Принципиальная схема интерфейса изображена на рис. 7.6. Входы A,B,C, и D ИС 4028 подключены к нижнему полубайту двоично-десятичного кода ИС 74LS373. Когда я разобрал радиоуправляемую модель автомобиля, то обнаружил несколько проводов, которые при подаче питающего напряжения обеспечивают основные функции движения. Робот-автомобиль имеет четыре режима движения: движение вперед, поворот направо, поворот налево и задний ход.
Рис. 7.6. Схема интерфейса переделанной модели автомобиля
Каждый режим движения обеспечивается соответствующим включением двигателя или комбинации двигатель-соленоид. Управление включением может осуществляться с помощью NPN транзистора. К выходам ИС 4028, обозначенным Q1-Q4, подключены четыре транзистора, которые осуществляют необходимое управление.
Для наглядности иллюстрации на рис. 7.6 показан только один NPN транзистор, соединенный с выходом Q1 и управляющий работой двигателя. Модель радиоуправляемого автомобиля, которую я использовал, уже снята с производства. Тем не менее подойдет любая недорогая модель подобного радиоуправляемого автомобиля, поскольку они работают аналогично. Снимите схему радиоуправления с автомобиля. Останется провод управления работой двигателя, который для запуска двигателя должен быть соединен с источником питания или с землей. Повороты автомобиля обычно осуществляются недорогими соленоидами. Проверьте провода поворотных соленоидов для определения типа управления (подача напряжения питания или заземление).
Ручные станции Walkie-talkie
У компании Radio Shack имеется в продаже большой ассортимент недорогих ручных станций Walkie-talkie. Поскольку для нормальной работы УРР расстояние до микрофона не должно превышать 30 см, использование пары ручных станций Walkie-talkie позволит значительно увеличить радиус управления роботом-платформой, использующей УРР. Выход громкоговорителя станции соединен с выводом 46 ИС HM2007 через разделительный конденсатор С1, который блокирует протекание постоянного тока от станции.
Акустическая связь
Если вы не хотите разбирать станцию и спаивать проводниками УРР и Walkie-talkie непосредственно, то можете попробовать использовать акустическую связь.
Для этой цели вы должны скрепить микрофон из набора УРР и громкоговоритель станции. Для уменьшения влияния посторонних шумов необходимо поместить микрофон и громкоговоритель в отдельную коробку.
«Обучение» и управление роботом-передвижкой
При использовании Walkie-talkie процесс «обучения» командным словам УРР, установленного на передвижной платформе, необходимо осуществлять также с использованием Walkie-talkie. Подключение интерфейса не нарушает работы бортового цифрового индикатора, поэтому он может быть использован для проверки точности распознавания записанных команд. Определите радиус действия станций Walkie-talkie. Не допускайте перемещений платформы за границы этого радиуса, в противном случае вы будете бежать за платформой, выкрикивая «стоп, стоп!» в микрофон станции. Управление роботом напоминает просто процесс общения и производит сильное впечатление.
Новые возможности платы УРР
Робот-платформа, управляемый голосом, изображен на рис. 7.7. Плата управления немного отличается от изображенной на рис. 7.4. Причиной этого является то, что мне удалось достать прототип последней версии набора УРР.
Рис. 7.7. Модель автомобиля с голосовым управлением
Последняя версия упрощает построение интерфейса для УРР. Для удобства соединения в плате имеются 9 монтажных пистонов (8 отверстий под 2 полубайта двоично-десятичного кода и отверстие под землю), которые соединены с выходом ИС 74LS373, расположенной на плате. Старший полубайт выхода 74LS373 управляет работой ИС 4028. Запускающий сигнал можно снимать с выводов красного светодиода.
В дополнение к изменениям схемы интерфейса на плате имеется вход 3. В для обновления памяти. Такое включение делает статическую ОП энергонезависимой. Иными словами, вы можете подавать или снимать питание с платы без потери информации о ключевых словах, записанной в ОП. В оригинальной версии выключение питания приводило к потере информации, записанной в ОП.
Проект 3: общая схема интерфейса УРР
Интерфейс УРР для робота-передвижки является специализированной схемой, предназначенной для конкретной цели. Следующая схема интерфейса (см. рис. 7.8) представляет собой более универсальное устройство, дающее возможность управлять целым набором устройств, таких как роботы, электрические схемы и приборы.
Рис. 7.8. Общая схема интерфейса для УРР
Для того чтобы сильно не усложнять схему и в то же время повысить надежность и точность распознавания системы УРР, мы снова ограничимся списком из 10 управляющих команд. Если вы хотите расширить этот список до полных 40 команд, то можете спроектировать интерфейс на основе идей, изложенных в этой главе. Использование 10 ключей управления позволяет нам использовать для каждого ключа 4 возможных варианта распознавания, как мы уже делали выше. Каждый из четырех вариантов распознавания, связанный с ключевым словом, позволяет запоминать различные варианты произнесения ключевого слова. Понятно, что четыре варианта произношения для каждого ключевого управляющего слова позволят повысить надежность и точность распознавания УРР.
Мы будем нумеровать места команд, как мы это делали выше, поэтому все места, соответствующие одному и тому же ключевому слову, будут иметь соответственно одинаковый младший десятичный разряд. Принцип записи будет ясен из примера.
Предположим, что мы проектируем электрическое кресло-каталку с голосовым управлением. Для управления движением кресла мы будем использовать следующий список команд:
• Вперед
• Назад
• Направо
