2022-10-19 12:25:09 0
# 图片内容详细描述 这是一张翻开的书籍内页，展示了两页内容，属于第7章"障碍滑雪机器人的制作"中的章节内容。页面顶部有部分模糊的文字，隐约可看到"第1篇 漫版逆子自动机器人"和"第7章 障碍滑雪机器人的制作 71"。 ## 左页内容 **正文文字（上半部分）：** 时针回转时，若右侧传感器检测到桩柱则立即反过来顺时针旋转；相反，当顺时针回转时，若左侧传感器检测到桩柱也立即反过来逆时针回转，这样反复交替地运动。 现在以照片7.1所示的连续拍摄的照片为例来说明机器人的动作顺序。从①到③机器人沿逆时针回转至④，LED发射的光线照射到桩柱上，右侧传感器检测到桩柱，于是机器人改变回转方向开始顺时针回转；从④到⑦机器人按顺时针回转至⑦，左侧传感器检测到桩柱，又切换至逆时针回转至⑧。接下来又回到①状态，重复上述动作。 由于照片7.1是从连续拍摄的图像中挑选的关键点的静止照片，所以采样的间隔并不是等时的。 **7.3 电路** 回旋行走机器人电路如图7.1所示。 **电路图说明（图7.1 回旋行走机器人电路图）：** 电路图中包含以下元件： - IC₁d（74HC04） - IC₁f、IC₁e（74HC04） - IC₁a、IC₁b（74HC04） - Tr₁ 2SC3420、Tr₂ 2SC3420 - Tr₃ TPS603A、Tr₄ TPS603A - 右电机、左电机 - 右传感器、左传感器 - LED₁ GLSUR 3K1 - LED₂ GLSUR 3K1 - 1EQS10 - 镍镉电池跳线 电阻：R₁ 13k、R₂ 1M、R₃ 220k、R₄ 100k、R₅ 1M、R₆ 1M、R₇ 1M、R₈ 1M、R₉ 100、R₁₀ 100Ω、R₁₁ 100Ω、R₁₂ 100Ω 电位器：VR₁ 500k、VR₂ 500k 电容：C₁ 0.01μ、C₂ 0.0022μ、C₃ 0.01μ、C₄ 0.01μ、C₅ 1000μ、C₆ 0.1μ 二极管：D₁、D₂、D₃、D₄ 1N4148，D₅、D₆ 10E1 ▲标记为涤纶电容器 **左页下半部分正文：** 又IC₁f和IC₁e构成的振荡电路交替产生电机驱动脉冲，IC₁a和IC₁b记忆当前是顺时针回转还是逆时针回转，若某个光敏晶体管接收到从桩柱反射回来的光线，且电流超过某一阈值，机器人便随即反向回转。 电位器VR₁和VR₂分别设定IC₁f和IC₁e构成的振荡电路的占空比（高电平和低电平的时间比例），也就是利用VR₁和VR₂分别设定顺时针和逆时针旋转时的回转半径。 ## 右页内容 **7.3.1 脉冲发生电路** 说得太笼统大概不容易理解，所以下面按部分分别加以说明。 首先假设电路中的二极管D₂和D₃不存在，且忽略与记忆电路相连接部分的条件下分析电路。结果由于D₁和D₃的作用，流过C₁的电流路径随电流方向的不同而不同，从而使IC₁e输出为高电平的时间和低电平的时间分别可以通过VR₁、VR₂独立调整。 其次，考虑没有D₂的情况。在D₁处，当IC₁a的输出为高电平时，对电路没有影响，IC₁e的输出为高电平，当IC₁e的输出为低电平时，电流经由VR₁→R₃→D₁流到C₁；当IC₁b的输出为低电平时，流过VR₁和R₃的电流几乎都经由IC₁b输出；流过C₁的电流几乎为零。可见，IC₁b为高电平时VR₁有效，为低电平时无效，与没有D₂一样，仅仅构成R₃的电流通路。 通过VR₂后，二极管的方向反过来，高电平和低电平都被反向。 在该电路图中，左右电机交替运转，两个电机不会出现停止时间的重叠，电池电压就始终处于较低的状态。为此我们利用R₇、C₂、R₈、D₅构成的电路从IC₁e脉冲输出中稍稍减少Tr₂导通的时间，来确保两个晶体管关闭的时间。结果R₈的阻值就变得比R₄大得多。 **7.3.2 电源电压和LED电路** 电池经D₆与大容量电容器C₅相连充当IC₁的V_CC电源，C₅能吸收电池电压的微小变化，保证电池始终有较高的输出电压。D₆采用正向电压降很低的肖特基势垒二极管。 图7.2所示为新碱性电池在工作过程中电池电压和V_CC的波形。图7.2中波峰对应于两个电机均停止的时段，谷底对应于电机低速运转时段，谷底是受电机低速运转期的大电流影响造成的。 其实，光敏传感器LED₁和LED₂不必总是点亮着，只要在必要的时候点亮即可。即使电池消耗比较大，如果在每个电机停止期间，电池端子间的电压仍较高，仍能足够点亮LED，那么工作就不成问题。 除碱性电池外，选镍镉电池和镍氢电池也行，但后者的电压较低，为了使LED得到足够的电流，选用它们时应该将跳线JP₁短接。 **图7.2 电机驱动时的电池电压和V_CC** 波形图说明： - V_CC：标度3 - 电池电压：标度2 - V_CC2：标度2 - 显示有"波峰"和"谷底"标注 - 图例显示：电池电压、V_CC - 时间轴：0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50（ms）