ROBOT RASTLINY: 10 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Každý má rád, keď má doma rastliny, ale niekedy v uponáhľanom živote nenájdeme čas na to, aby sme sa o ne dobre starali. Z tohto problému sme prišli s nápadom: Prečo nevybudovať robota, ktorý by sa o nás postaral?

Tento projekt pozostáva z rastlinného robota, ktorý sa stará o seba. Rastlina je integrovaná do robota a bude sa môcť polievať a nachádzať svetlo, pričom sa bude vyhýbať prekážkam. To bolo možné pomocou niekoľkých senzorov robota a závodu. Tento inštruktážny sprievodca vás prevedie procesom vytvárania rastlinného robota, aby ste sa o svoje rastliny nemuseli starať každý deň!

Tento projekt je súčasťou spoločnosti Bruface Mechatronics a realizoval ho:

Mercedes Arévalo Suárez

Daniel Blanquez

Baudouin Cornelis

Kaat Leemans

Marcos Martínez Jiménez

Basile Thisse

(Skupina 4)

Krok 1: ZOZNAM NÁKUPOV

Tu je zoznam všetkých produktov, ktoré budete potrebovať na stavbu tohto robota. Pre každý podčiarknutý kus je k dispozícii odkaz:

3D tlačené motory podporujú X1 (kopírovanie v 3D)

3D tlačené kolesá + pripojenie kolesa a motora X2 (kopírovanie v 3D)

Batérie AA Nimh X8

Brúsny kotúč papiera X1

Arduino Mega X1

Kolieskové koliesko X1

Držiak batérie X2

Breadboard pre testy X1

Breadboard na spájkovanie X1

Jednosmerné motory (s kodérom) X2

Pánty X2

Vlhkomer X1

Svetlo závislé odpory X3

Mužsko-mužské a mužsko-ženské prepojky

Štít motora X1

Rastlina X1 (je to na vás)

Kvetináč X1

Podpora závodu X1 (3D tlač)

Plastová trubica X1

Rezistory rôznych hodnôt

Stierací papier X1

Skrutky

Ostré senzory X3 (GP2Y0A21YK0F 10-80 cm)

Prepínač X1

Vodné čerpadlo X1

Nádrž na vodnú nádrž (malý Tupperware) X1

Drôty

Upozorňujeme, že tieto možnosti sú dôsledkom časových a rozpočtových obmedzení (3 mesiace a 200 EUR). Ďalšie voľby je možné vykonať podľa vlastného uváženia.

VYSVETLENIE RÔZNYCH VOĽB

Arduino Mega nad Arduino Uno: Po prvé, mali by sme tiež vysvetliť dôvod, prečo sme Arduino vôbec použili. Arduino je platforma pre elektronické prototypovanie s otvoreným zdrojovým kódom, ktorá používateľom umožňuje vytvárať interaktívne elektronické objekty. Je veľmi obľúbený medzi odborníkmi aj nováčikmi, čo prispieva k tomu, že sa o ňom nachádza veľa informácií na internete. To môže byť užitočné, keď máte problém s projektom. Vybrali sme si Arduino Mega nad Uno, pretože má viac pinov. V skutočnosti, čo sa týka počtu senzorov, ktoré používame, Uno neponúkal dostatok pinov. Mega je tiež výkonnejší a mohol by byť nápomocný, ak pridáme nejaké vylepšenia, ako napríklad modul WIFI.

Batérie Nimh: Prvým nápadom bolo použiť batérie LiPo ako v mnohých robotických projektoch. LiPo majú dobrú rýchlosť vybíjania a sú ľahko nabíjateľné. Čoskoro sme však zistili, že LiPo a nabíjačka sú príliš drahé. Jediné ďalšie batérie vhodné pre tento projekt sú Nimh. Skutočne sú lacné, nabíjateľné a ľahké. Na napájanie motora budeme potrebovať 8 z nich, aby sme dosiahli napájacie napätie od 9,6 V (vybité) do 12 V (plne nabité).

Jednosmerné motory s enkodérmi: Vzhľadom na hlavný cieľ tohto servopohonu, poskytovať rotačným energiám kolesá, vybrali sme dva servomotory a nie servomotory, ktoré majú obmedzenie uhla otáčania a sú navrhnuté pre špecifickejšie úlohy, kde je potrebné definovať polohu. presne. Skutočnosť, že máme kodéry, tiež zvyšuje možnosť vyššej presnosti, ak je to potrebné. Všimnite si toho, že sme kodéry nakoniec nepoužili, pretože sme si uvedomili, že motory sú si dosť podobné a nepotrebovali sme, aby robot presne sledoval priamu čiaru.

Na trhu je veľa jednosmerných motorov a hľadali sme taký, ktorý by vyhovoval nášmu rozpočtu a robotu. Aby sme splnili tieto obmedzenia, pri výbere motora nám pomohli dva dôležité parametre: krútiaci moment potrebný na pohyb robota a rýchlosť robota (na nájdenie potrebných otáčok).

1) Vypočítajte otáčky

Tento robot nebude musieť prelomiť zvukovú bariéru. Zdá sa rozumné ísť za svetlom alebo sledovať niekoho v dome rýchlosť 1 m/s alebo 3,6 km/h. Na preloženie do ot / min používame priemer kolies: 9 cm. Otáčky za minútu sú dané: rpm = (60*rýchlosť (m/s))/(2*pi*r) = (60*1)/(2*pi*0,045) = 212 otáčok za minútu.

2) Vypočítajte maximálny potrebný krútiaci moment

Pretože sa tento robot bude vyvíjať v rovinatom prostredí, maximálny potrebný krútiaci moment je ten, ktorý robot uvedie do pohybu. Ak vezmeme do úvahy, že hmotnosť robota so závodom a každým komponentom je okolo 3 kíl a pomocou trecích síl medzi kolesami a zemou ľahko zistíme krútiaci moment. Ak vezmeme do úvahy koeficient trenia 1 medzi zemou a kolesami: trecie sily (Fr) = koeficient trenia. * N (kde N je hmotnosť robota), toto nám dáva Fr = 1 * 3 * 10 = 30 N. Krútiaci moment pre každý motor možno nájsť nasledovne: T = (Fr * r)/2, kde r je polomer kolies tak T = (30*0,045)/2 = 0,675 Nm = 6,88 kg cm.

Toto sú charakteristiky motora, ktorý sme vybrali: pri 6 V 175 ot / min a 4 kg cm pri 12 V 350 ot / min a 8 kg cm. Vediac, že bude napájaný medzi 9,6 a 12 V pomocou lineárnej interpolácie, zdá sa, že vyššie uvedené obmedzenia budú splnené.

Svetelné senzory: Vybrali sme si svetelné rezistory (LDR), pretože ich odpor sa rýchlo mení so svetlom a napätie na LDR sa dá ľahko merať použitím konštantného napätia na deliče napätia obsahujúcom LDR.

Ostré senzory: Používajú sa na vyhýbanie sa prekážkam. Ostré snímače vzdialenosti sú lacné a ľahko sa používajú, čo z nich robí obľúbenú voľbu na detekciu a meranie rozsahu objektov. Spravidla majú vyššie rýchlosti aktualizácie a kratšie maximálne detekčné rozsahy ako vyhľadávače dosahu sonarov. Na trhu je k dispozícii množstvo rôznych modelov s rôznymi prevádzkovými rozsahmi. Pretože sa v tomto projekte používajú na detekciu prekážok, vybrali sme ten s operačným dosahom 10-80 cm.

Vodné čerpadlo: Vodné čerpadlo je jednoduché ľahké a nie príliš výkonné čerpadlo kompatibilné s rozsahom napätia motorov na to, aby používalo rovnaké výživové hodnoty pre oba. Ďalším riešením, ako napájať rastlinu vodou, bolo oddeliť vodnú bázu od robota, ale je oveľa jednoduchšie ju mať v robote.

Vlhkomer: Vlhkomer je snímač vlhkosti, ktorý sa umiestňuje do zeme. Je to nevyhnutné, pretože robot potrebuje vedieť, kedy je hrniec suchý, aby doň poslal vodu.

Krok 2: MECHANICKÝ DIZAJN

V zásade bude konštrukcia robota pozostávať z obdĺžnikového boxu s tromi kolieskami na spodnej strane a vekom, ktoré sa otvára na hornej strane. Rastlina bude umiestnená na vrchole vodnej nádrže. Kvetináč je umiestnený v fixácii kvetináča, ktorá je naskrutkovaná na hornú dosku robota. Nádržka na vodu je malý Tupperware poškriabaný na hornej doske robota a vodné čerpadlo je poškriabané aj na dne vodnej nádrže, takže všetko sa dá ľahko odstrániť pri doplňovaní Tupperware vodou. Vo veku nádrže je vytvorený malý otvor kvôli tomu, že trubica vody vstupuje do kvetináča a odčerpávanie čerpadla prebieha v krabici. V hornej doske boxu je teda vytvorený otvor a týmto otvorom prechádzajú aj káble vlhkomera.

Po prvé, chceli sme, aby mal robot atraktívny dizajn, a preto sme sa rozhodli skryť elektronickú časť do škatule a nechať ju mimo závod a vodu. To je dôležité, pretože rastliny sú súčasťou dekorácie domu a nemali by vizuálne ovplyvňovať priestor. Komponenty v krabici budú ľahko dostupné cez veko na hornej strane a bočné kryty budú mať potrebné otvory, aby bolo možné napríklad ľahko zapnúť robota alebo pripojiť Arduino k prenosnému počítaču, ak chceme naprogramovať znova.

Súčasti v škatuli sú: Arduino, ovládač motora, motory, LDR, držiaky hromád, nepájivá doska a pánty. Arduino je namontovaný na malých stĺpikoch, takže jeho dno nie je poškodené a ovládač motora je namontovaný na vrchu Arduina. Motory sa naskrutkujú na upevnenia motora a upevnenia motorov sa potom priskrutkujú na spodnú dosku skrinky. LDR sú spájkované na malý kúsok doštičky. Na túto dosku sú prilepené mini drevené dosky, ktoré je možné priskrutkovať k bočným plochám robota. Vpredu je jeden LDR, jeden na ľavej strane a jeden na pravej strane, aby robot poznal smer s najvyšším množstvom svetla. Držiaky hromád sú poškriabané na spodnej strane škatule, aby ich bolo možné ľahko odstrániť, vymeniť hromady alebo nabiť. Potom sa doska chleba priskrutkuje na spodnú dosku malými stĺpikmi trojuholníkového tvaru, ktoré majú otvory v tvare rohu dosky chleba, ktoré ju podopierajú. Nakoniec sú pánty naskrutkované na zadnú stranu a hornú stranu.

Na prednú stranu budú priamo priskrutkované tri ostré predmety, aby čo najlepšie detekovali a vyhýbali sa prekážkam.

Aj keď je fyzický dizajn dôležitý, nemôžeme zabudnúť na technickú časť, staviame robota a mal by byť praktický a v rámci možností by sme mali priestor optimalizovať. To je dôvod, prečo ísť do obdĺžnikového tvaru, bol to najlepší spôsob, ako nájsť všetky komponenty.

Nakoniec bude mať zariadenie pre pohyb tri kolesá: dve štandardné motorizované vzadu a jedno koliesko na kolieska vpredu. Zobrazujú sa v trojcyklovom pohone, konfigurácii, riadení vpredu a vzadu.

Krok 3: VÝROBNÉ DIELY

Fyzický vzhľad robota je možné zmeniť podľa vášho záujmu. Poskytujú sa technické výkresy, ktoré môžu fungovať ako dobré uzemnenie pri navrhovaní vlastných.

Laserom rezané diely:

Všetkých šesť častí, ktoré tvoria prípad robota, bolo rezaných laserom. Použitým materiálom je recyklované drevo. Tento box by mohol byť vyrobený aj z plexiskla, ktoré je o niečo drahšie.

3D tlačené diely:

Dve štandardné kolesá, ktoré sú umiestnené na zadnej strane robota, boli 3D vytlačené v PLA. Dôvodom je, že jediný spôsob, ako nájsť kolesá, ktoré splnili všetky potreby (vhodné pre jednosmerné motory, veľkosť, hmotnosť …), bolo navrhnúť ich sami. Motorová fixácia bola z rozpočtových dôvodov vytlačená aj 3D. Potom bola podpora 3D hrnca, stĺpiky podopierajúce Arduino a rohy podopreté na doske tiež vytlačená 3D tlačou, pretože sme v našom robote potrebovali tvarovo vyhovujúce.

Krok 4: ELEKTRONIKA

Ostré senzory: Ostré senzory majú tri kolíky. Dva z nich slúžia na výživu (Vcc a Ground) a posledný je meraný signál (Vo). Na výživu máme kladné napätie, ktoré môže byť medzi 4,5 a 5,5 V, takže použijeme 5 V od Arduina. Vo bude pripojený k jednému z analógových pinov Arduina.

Svetelné senzory: Svetelné senzory potrebujú na prácu malý obvod. LDR je zapojený do série s odporom 900 kOhm na vytvorenie deliča napätia. Uzemnenie je pripojené na kolíku rezistora, ktorý nie je pripojený k LDR, a 5V Arduina je pripojené k kolíku LDR, ktorý nie je pripojený k odporu. Kolík rezistora a LDR navzájom prepojené je zapojený do analógového kolíka Arduina, aby sa zmeralo toto napätie. Toto napätie sa bude líšiť od 0 do 5 V, pričom 5 V zodpovedá plnému svetlu a blízko nuly zodpovedá tme. Potom bude celý obvod spájkovaný na malý kúsok dosky, ktorý sa zmestí do bočných dosiek robota.

Batérie: Batérie sú vyrobené zo 4 hromádok medzi 1,2 a 1,5 V, každé medzi 4,8 a 6 V. Sériovým zapojením dvoch držiakov hromád máme 9,6 až 12 V.

Vodné čerpadlo: Vodné čerpadlo má pripojenie (napájací konektor) rovnakého typu ako napájanie Arduina. Prvým krokom je prerušenie spojenia a odpojenie vodiča, aby bol vodič pre uzemnenie a vodič pre kladné napätie. Keďže chceme čerpadlo ovládať, zaradíme ho do série s prúdovo regulovateľným tranzistorom používaným ako spínač. Potom bude dióda umiestnená paralelne s čerpadlom, aby sa zabránilo spätným prúdom. Spodná časť tranzistora je spojená so spoločnou zemou Arduino/batérií, stredná s digitálnym kolíkom Arduino s odporom 1 kOhm v sérii na transformáciu napätia Arduina na prúd a horná časť s čiernym káblom čerpadlo. Potom je červený kábel čerpadla pripojený k kladnému napätiu batérií.

Motory a štít: Štít je potrebné spájkovať, dodáva sa nespájkovaný. Akonáhle to urobíte, umiestni sa na Arduino orezaním všetkých hlavičiek štítu do kolíkov Arduina. Štít bude napájaný batériami a potom bude napájať Arduino, ak je zapnutý prepojka (oranžové kolíky na obrázku). Dávajte pozor, aby ste neprepojili prepojku, keď je Arduino napájaný iným prostriedkom ako štít, pretože Arduino by potom napájal štít a mohlo by dôjsť k spáleniu spojenia.

Breadboard: Všetky komponenty budú teraz spájkované na doske. Uzemnenie jedného držiaka hromady, Arduina, ovládača motora a všetkých senzorov bude spájkované v rovnakom rade (na našich radoch na doske majú rovnaký potenciál). Potom bude čierny kábel druhého držiaka hromádky spájkovaný v rovnakom rade ako červený prvého držiaka hromady, ktorého uzemnenie je už spájkované. Potom bude spájkovaný kábel v rovnakom rade ako červený kábel druhého držiaka hromady zodpovedajúci dvom v sérii. Tento kábel bude pripojený k jednému koncu spínača a druhý koniec bude spojený s drôtom spájkovaným na doske vo voľnom rade. Do tohto radu bude spájkovaný červený kábel čerpadla a alimentácia ovládača motora (spínač nie je na obrázku zobrazený). Potom bude 5V Arduina spájkované v inom rade a napájacie napätie každého senzora bude spájkované v rovnakom rade. Pokúste sa spájkovať prepojku na doske a prepojku na súčiastke, keď je to možné, aby ste ich mohli ľahko odpojiť a montáž elektrických komponentov bude jednoduchšia.

Krok 5: PROGRAMOVANIE

Vývojový diagram programu:

Program bol pomerne jednoduchý pomocou pojmu stavové premenné. Ako vidíte na vývojovom diagrame, tieto stavy tiež vyvolávajú pojem priority. Robot overí podmienky v tomto poradí:

1) V stave 2: Má rastlina dostatok vody s funkciou vlhkosť_úroveň? Ak je vlhkosť nameraná vlhkomerom pod 500, čerpadlo bude fungovať, kým úroveň vlhkosti neklesne nad 500. Keď má rastlina dostatok vody, robot prejde do stavu 3.

2) V stave 3: Nájdite smer s väčšinou svetla. V tomto stave má rastlina dostatok vody a musí sa pri väčšom svetle riadiť smerom a vyhýbať sa prekážkam. Funkcia light_direction udáva smer troch svetelných senzorov, ktoré prijímajú najviac svetla. Robot potom bude poháňať motory, aby sledoval tento smer pomocou funkcie follow_light. Ak je hladina svetla nad určitou prahovou hodnotou (dostatok_svetla), robot sa zastaví, aby sledoval svetlo, pretože má v tejto polohe dostatok (stop_motors). Aby sa pri sledovaní svetla vyhli prekážkam pod 15 cm, bola implementovaná funkčná prekážka, ktorá vracia smer prekážky. Aby sa správne vyhlo prekážkam, bola implementovaná funkcia avoid_obstacle. Táto funkcia ovláda motor, pričom vie, kde je prekážka.

Krok 6: MONTÁŽ

Zostavenie tohto robota je v skutočnosti veľmi jednoduché. Väčšina komponentov je priskrutkovaná k krabici, aby sa zaistilo, že si zachovajú svoje miesto. Potom sa poškriabe držiak hromád, vodná nádrž a čerpadlo.

Krok 7: EXPERIMENTY

Pri stavbe robota veci väčšinou nejdú hladko. Na dosiahnutie dokonalého výsledku je potrebných veľa testov s nasledujúcimi zmenami. Tu je ukážka postupu rastlinného robota!

Prvým krokom bolo namontovanie robota s motormi, Arduinom, ovládačom motora a svetelnými senzormi na prototypovú dosku. Robot práve ide smerom, kde nameral najviac svetla. Bol rozhodnutý prah, aby sa robot zastavil, ak má dostatok svetla. Keď sa robot kĺzal po podlahe, pridali sme na kolesá brúsny papier, aby simuloval pneumatiku.

Potom boli do konštrukcie pridané ostré senzory, aby sa pokúsili vyhnúť prekážkam. Spočiatku boli dva senzory umiestnené na prednú stranu, ale tretí bol pridaný do stredu, pretože ostré senzory majú veľmi obmedzený uhol detekcie. Nakoniec máme dva senzory na koncoch robota, ktoré rozpoznávajú prekážky vľavo alebo vpravo a jeden v strede, aby zistili, či je vpredu prekážka. Prekážky sú detekované, keď napätie na ostrom prejde nad určitú hodnotu zodpovedajúcu vzdialenosti 15 cm od robota. Keď je prekážka na boku, robot sa jej vyhne a keď je prekážka v strede, robot sa zastaví. Upozorňujeme, že prekážky pod ostrými predmetmi nie sú detekovateľné, preto sa prekážkam musíte vyhnúť v určitej výške.

Potom sa testovalo čerpadlo a vlhkomer. Čerpadlo posiela vodu, pokiaľ je napätie vlhkomera pod určitou hodnotou zodpovedajúcou suchému hrncu. Táto hodnota sa merala a určovala experimentálne testovaním na suchých a vlhkých kvetináčoch.

Nakoniec bolo všetko testované spoločne. Rastlina najskôr skontroluje, či má dostatok vody, a potom sa začne riadiť svetlom, pričom sa vyhýba prekážkam.

Krok 8: ZÁVEREČNÝ TEST

Tu sú videá z toho, ako robot nakoniec funguje. Dúfam, že si to užiješ!

Krok 9: ČO STE SA NAUČILI S TÝMTO PROJEKTOM?

Napriek tomu, že celková spätná väzba na tento projekt je skvelá, pretože sme sa veľa naučili, boli sme pri jeho stavbe vzhľadom na termíny dosť stresované.

Vyskytli sa problémy

V našom prípade sme počas procesu mali niekoľko problémov. Niektoré z nich bolo ľahké vyriešiť, napríklad keď sa dodávka komponentov oneskorila, hľadali sme obchody v meste, kde by sme ich mohli kúpiť. Iní vyžadujú trochu viac premýšľania.

Bohužiaľ, nie každý problém bol vyriešený. Našou prvou myšlienkou bolo spojiť vlastnosti domácich zvierat a rastlín, aby ste z každého získali to najlepšie. Pokiaľ ide o rastliny, s ktorými by sme to dokázali, s týmto robotom budeme môcť mať rastlinu, ktorá zdobí naše domy, a nebudeme sa o ňu musieť starať. Ale pre domácich miláčikov sme neprišli na spôsob simulácie spoločnosti, ktorú robia. Vymýšľali sme rôzne spôsoby, ako to dosiahnuť, aby to nasledovalo ľudí, a začali sme jeden implementovať, ale chýbal nám čas na jeho dokončenie.

Ďalšie vylepšenia

Aj keď by sme radi získali všetko, čo sme chceli, učenie sa pomocou tohto projektu bolo úžasné. Možno s väčším časom by sme mohli získať ešte lepšiu robotu. Tu uvádzame niekoľko nápadov na vylepšenie nášho robota, ktoré by si možno niektorí z vás chceli vyskúšať:

- Pridanie diód rôznych farieb (červená, zelená, …), ktoré používateľovi oznámia, kedy by sa mal robot nabiť. Meranie batérie je možné vykonať pomocou deliča napätia s maximálnym napätím 5 V, keď je batéria úplne nabitá, aby bolo možné zmerať toto napätie pomocou Arduina. Potom sa rozsvieti príslušná LED dióda.

- Pridanie vodného senzora, ktorý používateľovi oznámi, kedy je potrebné nádržku na vodu doplniť (snímač výšky vody).

- Vytvorenie rozhrania, aby robot mohol odosielať správy používateľovi.

A samozrejme nemôžeme zabudnúť na cieľ dosiahnuť, aby nasledoval ľudí. Domáce zvieratá sú jednou z vecí, ktoré ľudia milujú najviac, a bolo by krásne, keby niekto dosiahol, že robot simuluje toto správanie. Aby sme to uľahčili, poskytneme tu všetko, čo máme.

Krok 10: Ako prinútiť robota, aby nasledoval ľudí?

Zistili sme, že najlepší spôsob, ako to dosiahnuť, je použiť tri ultrazvukové senzory, jeden vysielač a dva prijímače.

Vysielač

Pokiaľ ide o vysielač, chceli by sme mať 50% pracovný cyklus. Aby ste to urobili, musíte použiť časovač 555, použili sme NE555N. Na obrázku môžete vidieť, ako by mal byť obvod zostavený. Ale napríklad na výstup 3, 1 µF budete musieť pridať ďalší kondenzátor. Odpory a kondenzátory sa počítajú podľa nasledujúcich vzorcov: (obrázky 1 a 2)

Pretože je žiaduci 50% pracovný cyklus, t1 a t2 budú navzájom rovnaké. Takže s vysielačom 40 kHz sa t1 a t2 budú rovnať 1,25*10-5 s. Keď vezmete C1 = C2 = 1 nF, dajú sa vypočítať R1 a R2. Odobrali sme R1 = 15 kΩ a R2 = 6,8 kΩ, uistite sa, že R1> 2R2!

Keď sme to testovali v obvode na osciloskope, dostali sme nasledujúci signál. Stupnica je 5 µs/div, takže frekvencia v skutočnosti bude okolo 43 kHz. (Obrázok 3)

Prijímač

Vstupný signál prijímača bude príliš nízky na to, aby Arduino spracoval presne, preto je potrebné vstupný signál zosilniť. To sa dosiahne vytvorením invertujúceho zosilňovača.

Na operačný zosilňovač sme použili LM318N, ktorý sme napájali 0 V a 5 V z Arduina. Aby sme to urobili, museli sme zvýšiť napätie okolo signálu, ktorý osciluje. V tomto prípade bude logické zvýšiť ho na 2,5 V. Pretože napájacie napätie nie je symetrické, musíme pred odpor tiež umiestniť kondenzátor. Týmto spôsobom sme vytvorili aj hornopriepustný filter. Pri hodnotách, ktoré sme použili, mala byť frekvencia vyššia ako 23 kHz. Keď sme použili zosilnenie A = 56, signál by prešiel do saturácie, ktorá nie je dobrá, takže sme namiesto toho použili A = 18. To bude stále stačiť. (Obrázok 4)

Teraz, keď máme zosilnenú sínusovú vlnu, potrebujeme konštantnú hodnotu, aby ju Arduino mohol zmerať. Spôsob, ako to urobiť, je vytvoriť obvod detektora špičiek. Týmto spôsobom môžeme vidieť, či je vysielač ďalej od prijímača alebo v inom uhle ako predtým tým, že máme konštantný signál, ktorý je úmerný intenzite prijímaného signálu. Pretože potrebujeme presný špičkový detektor, vložili sme diódu 1N4148 do sledovača napätia. Vďaka tomu nemáme žiadnu stratu diódy a vytvorili sme ideálnu diódu. Pre operačný zosilňovač sme použili ten istý ako v prvej časti obvodu a s rovnakým napájaním, 0 V a 5V.

Paralelný kondenzátor musí mať vysokú hodnotu, takže sa bude vybíjať veľmi pomaly a stále vidíme druh rovnakej špičkovej hodnoty ako skutočnú hodnotu. Rezistor bude tiež umiestnený paralelne a nebude príliš nízky, pretože inak bude výboj väčší. V tomto prípade stačí 1,5 µF a 56 kΩ. (Obrázok 5)

Na obrázku je vidieť celkový obvod. Kde je výstup, ktorý pôjde do Arduina. A 40 kHz striedavý signál bude prijímač, kde bude jeho druhý koniec spojený so zemou. (Obrázok 6)

Ako sme už povedali, nemohli sme integrovať senzory do robota. Poskytujeme však videá z testov, ktoré ukazujú, že obvod funguje. Na prvom videu je vidieť zosilnenie (po prvom OpAmp). Na osciloskope je už posun 2,5V, takže signál je v strede, amplitúda sa mení, keď snímače zmenia smer. Keď sú dva senzory oproti sebe, amplitúda sínusu bude väčšia, ako keď majú senzory väčší uhol alebo vzdialenosť medzi nimi. Na druhom videu (výstup obvodu) je vidieť usmernený signál. Celkové napätie bude opäť vyššie, keď budú senzory otočené k sebe, ako keď nie sú. Signál nie je úplne priamy kvôli vybitiu kondenzátora a kvôli voltom/div. Dokázali sme zmerať klesajúci konštantný signál, keď uhol alebo vzdialenosť medzi senzormi už neboli optimálne.

Cieľom potom bolo, aby robot mal prijímač a užívateľ vysielač. Robot sa mohol sám zapnúť, aby zistil, v ktorom smere bola intenzita najvyššia, a mohol ísť týmto smerom. Lepším spôsobom by mohlo byť mať dva prijímače a sledovať prijímač, ktorý detekuje najvyššie napätie, a ešte lepším spôsobom je umiestniť tri prijímače a umiestniť ich ako LDR, aby ste vedeli, v ktorých smeroch je signál používateľa vysielaný (priamy, ľavá alebo pravá).