Deviatore elettronico

[giorgik]

Rispondo alle due domande:
1- sì, anche la sfida intellettuale è una strada interessante
2- adesso mi metti in crisi, mi pare di sì, che varia la velocità con la quantità di luce

[obiuan]

2- adesso mi metti in crisi, mi pare di sì, che varia la velocità con la quantità di luce

A me pare di no, anche se non lo ho mai visto funzionare :) o meglio, varia da fermo a velocità massima quasi istantaneamente ed è praticamente impossibile ottenere una velocità intermedia anche con una fonte di luce variabile comandata.

In ogni caso, mi pare di capire da questo che la linearità della relazione "intensità di luce/
velocità motore" non sia una grande preoccupazione, quindi il comportamento che ho descritto pochi post fa puo' forse essere semplificato.

[gill90]

Anche io tenderei a evitare i micro dove possibile, anche perché non tutti hanno a diposizione un PIC né tantomeno l'interfaccia di programmazione...
In questo caso proporrei una soluzione di questo tipo, basato su una PWM generata da un temporizzatore semplice tipo l'NE555:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Ovviamente è solo uno schema di massima, ci saranno sicuramente delle migliorie da apportare.
La parte a sinistra permette di settare le impostazioni sul duty cycle della PWM in uscita dall'NE555. Questa onda quadra viene poi passata in ingresso ad un blocco che decide se far passare tale onda così com'è, oppure "trasformarla" invertendo il duty cycle.
Questo significa che tale blocco permette di scegliere l'onda di partenza con il duty cycle oppure la duale con duty cycle , e questo si fa semplicemente con una porta NOT. In pratica la logica di inversione decide se mandare al circuito di attuazione il segnale di ingresso o il suo negato:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

In realtà per evitare di utilizzare separatamente buffer, porta NOT e switch si può fare tutto con un unico integrato a NOT 3state come indicato. Il segnale SEL determina quale delle due onde utilizzare.
Il circuito di attuazione consiste in un semplicissimo BJT NPN che fornisce al motore la corrente necessaria.

Poi ovviamente bisognerebbe studiare meglio la configurazione di generazione del segnale, in particolare per quanto riguarda la corrispondenza resistenza/duty cycle, e di conseguenza il rapporto luce/velocità motore. Una volta fatto ciò, si dovrebbe riuscire ad ottenere un andamento di questo tipo:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

In cui il segnale SEL permette di passare dall'andamento rosso a quello blu, ossia se ad un aumento di luce corrisponde un aumento di velocità della ventola o viceversa.

[Orionis]

Senza voler fare alcuna polemica, scrivo ancora questo post poi mi ritiro perché la storia diventa lunga e, in fondo, poco produttiva in quanto lo scopo non é ancora chiaro.

Innanzitutto, dubito come detto anche da obiuan che il circuito originale possa comandare la velocita' del motore.

Considerando la configurazione Eccitatore (LDR collegata a massa nel tuo schema), la tensione sulla base, dal partitore resistivo, varia tra circa 0.8V e 3.3V, non considerando l'impedenza di ingresso del Darlington. La Vbe del TIP é circa 1.4V.
Questo valore viene raggiunto quando l'LDR ha una resistenza di circa 40K, ovvero a meta' percorso; tutta l'escursione minore (piu' luce) non serve perché il TIP é gia' saturato.
Per valori superiori (piu' buio) il TIP é sempre parzialmente in conduzione (qui occorre sapere qual'é la corrente minima richiesta dal motore per partire) e questo comporta assorbimento e riscaldamente inutili del TIP.
In poche parole, a un certo punto di luce il motore parte e subito dopo é gia' al massimo.

Per ottenere un minimo di regolazione di velocita' occorre comandare il TIP in PWM.

Venendo al messaggio di gill90, ho un paio di osservazioni:

- giorgik sa programmare un PIC

anche perché i PIC li so programmare.

- la configurazione con PIC è piu' semplice (1 solo chip) e decisamente più precisa (escursione PWM) e versatile (si possono stabilire le soglie di intervento)
- personalmente non userei mai un 555 per generare un PWM, e comunque il tuo schema non é corretto; la configurazione usata é quella dell'astabile, dove vari principalmente la frequenza e solo in parte il duty cycle.
Semmai si puo' usare la configurazione "Pulse Width Modulation" come da datasheet; questo richiede l'utilizzo del pin Control per variare la soglia del comparatore interno. E' una bella scommessa col partitore resistivo disponibile trovare le soglie corrette.

Buon proseguimento

[giorgik]

Innanzitutto ringrazio tutti per gli interventi ed in particolare Orionis, che invito a rimanere nella discussione. Forse sarebbe bene chiudere questo post ed aprirne uno nuovo intitolato "Robot fotovoro" in cui si possono mettere le varie soluzioni da Voi proposte. Penso che così possa essere molto utile ai più che sono interessati a queste cose.
Non ho ancora avuto la risposta da MarcoD sulle misure da effettuare sul motoriduttore (sono molto interessato a sapere come eseguirle) che spero possa intervenire presto.
A voi sta bene, queste decisioni ?

[MarcoD]

Mi disinteressavo dalla discussione, ma visto che mi hai nominato ti rispondo:

Scusate se rispondo solo ora. Prima di tutto grazie dei vostri suggerimenti. Cerco di rispondere a tutti.
1- il TIP107 è un Darlington
2- il motoriduttore che uso utilizza tensioni che vanno da 3V fino a 12 V (a 5 V assorbe 74mA,
in stallo 670mA)
3- LDR o fotores
................
Sul motore misura:
la resistenza di armatura (ai capi dei morsetti)
la corrente di spunto
la corrente quando gira a vuoto ( senza carico)

Ma non conosci già parte di quanto avevo proposto di misurare?

resistenza armatura = 5v / 0,67 A = circa 9 ohm, serve per conoscere la corrente di stallo che già conosci.

la corrente a vuoto 74 mA ?

la corrente di spunto: applica una tensione variabile crescente al motore, magari con un alimentatore 0-12 V regolabile con una manopola comandata a mano, con in serie una resistenza da 50 ohm per limitare la corrente e un tester come amperometro e rileva la corrente assorbita un istante prima che si metta a girare (quando il motore ha la ruota a terra (è nelle condizioni di utilizzo))

Saluti

[gill90]

Beh che il micro sia più preciso non ci piove, ma a me pareva che l'OP volesse evitare questa soluzione. La linearità e la qualità della risposta dipende dalla precisione voluta, è ovvio sotto questo aspetto il software domina indiscusso, ma bisogna vedere anche cosa cerca giorgik. Io personalmente tendo a evitare i micro dove possibile perché mi piace di più applicare una soluzione "analogica" dove possibile, ma questo è un mio personale punto di vista, poi chi legge potrà prendere spunto dallo schema che preferisce a secondo di ciò che vuole ottenere (e di ciò che dispone).
In ogni caso lo torno a ribadire: la parte di generazione del segnale dello schema al [23] è solo esemplificativa, bisogna studiare bene il problema per realizzare la relazione resistenza-duty cycle cercata. Per il momento il mio rimane soltanto uno spunto.

[giorgik]

Ancora grazie MarcoD per la risposta. Certo gill90, se si poteva usare la via analogica è meglio. In pratica ho letto un interessante libro "I veicoli pensanti" di Valentino Braitenberg (se fate una ricerca su Google troverete anche uno semplice schema di ciò che sto facendo) in cui si dimostra la capacità di una macchina, di avere proprietà innate, cioè stimoli sensoriali in grado di comandare gli attuatori, nel nostro caso i due LDR con i motoriduttori.
Le caratteristiche quindi necessarie per il mio progetto di robot fototropico (per il momento solo sensore ottico - LDR - poi aggiungerò altri tipi di sensori) sono:

1- risposta a stimoli esterni (luce) contemporanei (quindi parallelismo dei segnali
e risposte).

2- capacità eccitatorie (motore fermo quanta più luce riceve).

3- capacità inibitorie (motore attivo quanta meno luce riceve).

4- variazione di velocità motoriduttori opzionale, importante che non complichi
troppo il circuito.

5- possibilità di incrociare i segnali dei sensori con gli attuatori: LDR sinistro comanda
motoriduttore destro, LDR destro comanda motoriduttore sinistro.

6- possibilità di aggiungere nuove coppie di sensori ai motoriduttori.

Se avete nuove idee per ottenere tutto ciù con un circuito diverso, ne possiamo discutere.

[MarcoD]

Ancora grazie MarcoD per la risposta. Certo gill90, se si poteva usare la via analogica è meglio. In pratica ho letto un interessante libro "I veicoli pensanti" di Valentino Braitenberg...
Se avete nuove idee per ottenere tutto ciù con un circuito diverso, ne possiamo discutere.

Mi sono incuriosito, e ho cercato nel web e letto di Valentino Brainterberg, e dei suoi esperimenti concettuali con i veicoli con sensori e attuatori.
Maah,..mi sembrano ricerche che hanno portato a poco, rimaste a livello accademico. La cibernetica era di moda dagli anni 50 ai 70 ? Poi negli anni80 sono venuti di moda i calcolatori della 5°generazione e i sistemi esperti,
poi il riconoscimento immagini e vocali.

Ora un ROV sottomarino o un RPV sono molto più complessi e perfomanti.

I veicoli possono muoversi di continuo attorno a dei punti di accumulazione, creando un moto caotico, bello ma a cosa serve?.
Ho letto che hanno sviluppato dei programmi di simulazione del comportamento dei veicoli: meglio e più veloce che costruirli e provarli.

Ti serve per hobby, per una tesi ? Sei uno psicologo con passione per l'elettronica?

Se allora avesse avuto disponibili dei microcontrollori, li avrebbe adoperati.
Puoi fare operare un microcontrollore come un circuito analogico, con il vantaggio che per modificarlo lo programmi invece che riconfigurare i circuiti.
Se vuoi pensare a maggiora complicazione pensa di pilotare un motore con una configurazione ad " H " di transistor/MOSFET : puoi anche invertire il senso di rotazione del motore.

[giorgik]

MarcoD, sono solo un hobbysta della robotica, mi interessa l'intelligenza artificiale. Ti devo dire che l'autore del libro già sapeva dell'esistenza dei microcontrollori (lo dice pure sul suo libro) e le sue ricerche in realtà mettono in luce aspetti che sono sempre attivi ai giorni nostri. I suoi esperimenti (gli ultimi veicoli da lui pensati, sono ancora nello stato teorico) dimostrano alcuni comportamenti umani e la sua psiche. Non devi solo fermarti al processo di movimento caotico dei robot, ma seguire piuttosto a tutti i processi che si innescano e che sono alla base delle reazioni neurali reali. Tieni presente che il cervello umano è come una cipolla, ha vari strati dovuti alla sua evoluzione nel tempo partendo dallo stato animale fino ad arrivare a lla sua evoluzione nel genere umano che conosciamo oggi.
La parte trattata da Valentino è la parte più antica del cervello, ossia di provenienza più animale che umana. Quindi il cammino da compiere è assai lungo, ma molto interessante per capire le espressioni: amore, curiosità, odio, paura.
Sta a noi proseguire sperimentando e cercando di analizzare il comportamento.