Многие начинающие сталкиваются с проблемой генерации правильной частоты для использования в качестве бесконтактных датчиков препятствия инфракрасных фотоприемников типа TSOP. Данную проблему можно решить с помощью аппаратных средств генерации. В данном материале представлена описание, схема и печатная плата модуля аппаратной генерации меандра.
На начальном этапе домашнего робостроительства, мы то же столкнулись с данной проблемой. Изначально был разработан модуль аппаратной генерации на основе микросхемы-таймера 555-й серии. Модуль получился вполне работоспособный и использовался в паре конструкций, но в процессе эксплуатации была выявлена сильная зависимость от стабильного питания – частота «плавала». В дальнейшем мы перешли на программную генерацию меандра.
При разработке очередной конструкции возникла потребность в действительно стабильном и простом аппаратном генераторе на частоту 36kHz и скважностью 50%. В результате чего был разработан данный модуль. Основой для модуля стали работы известного за границей робототехника Девида Кука. Модуль основан на микросхеме стандартной логики 74HC00. На ней собрано два независимых генератора частоты с возможностью подстройки в довольно широком диапазоне. Частота генерации не «плавает» при колебании напряжения питания в отличии от модуля на основе 555-го таймера.
Полный диапазон настройки частоты не измерялся, но на вскидку, при таких номиналах резисторов, позволяет настроить каждый генератор от 33 до 40 kHz. При необходимости «сдвинуть» частоту в ту или иную сторону можно с помощью подбора резисторов R2 и R5.
Как говорилось ранее, модуль имеет два независимых генератора, что позволяет использовать в конструкции TSOPы для двух различных частот (к примеру 36kHz – передние датчики, 38kHz – боковые датчики). Подстройка частоты каждого из генераторов осуществляется с помощью построечных резисторов R3 (выходы 1А и 2А) и R6 (выходы 1В и 2В).
Печатная плата модуля выполнена в одностороннем варианте. На ней разведены разъемы для подключения 4-х модулей инфракрасного датчика (два разъема – выход от одного генератора, два – от другого) и разъем выхода сигналов на микроконтроллер с подачей питания. Так же на плате присутствует светодиод, который сигнализирует о наличии питания. Плата проста в изготовлении и не вызовет затруднений у начинающих.
Схема в формате sPlan 6.0 и разводка платы в формате Sprint Layout 4.0 под ЛУТ вы можете скачать ниже.
