Deviatore elettronico

[Orionis]

mi interessa l'intelligenza artificiale

Allora, senza entrare nella trattazione formale, ma rimanendo al livello di interesse intellettuale e speculativo amatoriale, ti consiglio l'ottimo gioco/programma/simulatore BUG BRAIN per PC windows, che trovi qui http://www.biologic.com.au/bugbrain/.

Personalmente ho dedicato settimane allo studio di questo, solo apparentemente, elementare simulatore di neuroni e sinapsi.
Questa si sarebbe un'incredibile sfida, riprodurre in HW/SW i componenti del programma e studiare 'dal vivo' il loro comportamento.

Io ci ho pensato seriamente alcuni anni fa, poi mi sono fermato per le difficolta' meccaniche e ingegneristiche.
Ho anche scritto all'autore per avere eventualmente il permesso (concesso) di sfruttare l'idea.

[obiuan]

Ho letto che hanno sviluppato dei programmi di simulazione del comportamento dei veicoli: meglio e più veloce che costruirli e provarli.

...è il vantaggio delle simulazioni quello di essere più veloci..e facili da ottenere...e causa di tutti i problemi che poi hanno i prodotti in campo. L'efficacia di una simulazione dipende dalla precisione del modello, tanto più il modello è complesso e tiene conto dei vari aspetti di ciò che deve rappresentare, tanto più i risultati della simulazione saranno simili alla realtà. SIMILI, mai uguali, una simulazione non è mai meglio della realtà che rappresenta, mai. E' più veloce e più semplice, e questo sono gli unici vantaggi.

Puoi fare operare un microcontrollore come un circuito analogico, con il vantaggio che per modificarlo lo programmi invece che riconfigurare i circuiti.

eh no dai, questa proprio no, in nessun caso.

[giorgik]

Concordo pienamente con obiuan, la simulazione non è mai come la realtà hardware, può solo aiutare ad una prima analisi veloce, ma poi è solo sul campo che si vede se è tutto vero.
Quindi tornando al progetto iniziale, con il TIP107 (ho usato questo transistor piuttosto che il TIP102, soltanto perché questo è quello che trovato nel negozio di componenti elettronici a Torino), quale sarebbe un miglior schema circuitale da creare progettare (visto che il mio sembra presentare dei degli strafalcioni) ?

[gill90]

Calma calma, hai usato delle parole (intelligenza artificiale, reti neurali) un po' potenti per ciò che devi effettivamente realizzare. È impensabile costruire un robot di questo tipo più o meno "complicato" senza coinvolgere un microcontrollore: in questo caso avrai un meccanismo che risponde ad uno stimolo esterno in maniera diretta, ma senza eseguire nessun'altra decisione, in pratica un sistema di risposta automatica ad uno stimolo esterno.
Se il tuo obiettivo è solo ottenere una corrispondenza di questo genere, allora puoi benissimo realizzarlo in puro hardware. Altrimenti se vuoi inserire questa funzione in un sistema decisionale più completo allora è d'obbligo inserirci anche del software e predisporre un micro.

[giorgik]

Sì gill90, infatti questo è soltanto il primo passo che sto facendo, provando quello che si dice le "azioni innate", ossia tutte le reazioni automatiche che un essere vivente compie. Questo sta alla base di molte specie animali: ricerca del cibo e difesa del proprio essere dai pericoli esterni. In seguito dovrò usare probabilmente un micro per tutti quegli altri tipi di "ragionamenti" che deve compiere il robot.
Quindi vi chiederi cortesemente, quali modifiche devo apportare al circuito che ho presentato all'inizio del post (in base alle specifiche scritte: rete eccitatoria, inibitoria nei confronti della luce) usando un solo circuito con lo switch elettronico (CD4066).
(grazie per le correzioni ortografiche, scusatemi)

[obiuan]

Quindi vi chiederi cortesemente, quali modifiche devo apportare al circuito che ho presentato all'inizio del post (in base alle specifiche scritte: rete eccitatoria, inibitoria nei confronti della luce) usando un solo circuito con lo switch elettronico (CD4066).
(grazie per le correzioni ortografiche, scusatemi)

Lo so che l'hai chiesto già diverse volte, e non è che non ti rispondo(iamo) perché sono (siamo) cattivo (i), ma perché quella soluzione non è percorribile.

Il problema del circuito che hai postato è che i due transistor sono collegati a switch, cioè funzionano da interruttori che quando vengono eccitati si chiudono. Tu invece hai bisogno di due generatori di tensione la cui uscita dipenda dai valori di resistenza in ingresso, che è una cosa che ovviamente si può fare. Però se la vuoi fare semplicemente girando la polarità del partitore di polarizzazione, ottieni per forza un comportamento disimmetrico fra l'azione eccitatoria e quella inibitoria.

mi spiego:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

questo è il partitore di ingresso con la fotoresistenza in alto. Quanto vale la Vo? banalmente, se è la resistenza variabile:



Visto il range di valori della Rfr da 10k a 80k, i valori max e min della Vo saranno:




Proviamo ora a girare il partitore, come faresti con un doppio switch:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

ancora banalmente:



da cui ottieni:



che sono due valori differenti da quelli di prima, qualunque sia la . Da questo ricavi che con un semplice partitore che si gira non puoi ottenere lo stesso comportamento nelle due condizioni.

A questo punto, ne consegue che se il tuo scopo è ottenere quanto ho specificato qualche post fa, il circuito va necessariamente complicato ad un livello tale, che ritengo la soluzione con uP sia la più semplice, per quanto non userei proprio un PIC perché fanno schifo, ma su questo argomento mi sono già espresso in diverse occasioni.

se anche una reale simmetria non ti interessa, il circuito anche realizzato per ottenere una certa dipendenza della velocità dalla luce, che sarebbe poi una cosa simile (schema di concetto, per far vedere i problemi non lo devi costruire):

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Avresti il problema che dimensionando la Rp per ottenere nei due casi uno swing di tensione decente, potresti ottenere forse un 1,2V-4V, magari 4,5V, che ti porterebbe il motore a funzionare ad una tensione massima di 3,5 V circa. Inoltre, in questa configurazione il darlington (NPN, non PNP) si trova a funzionare in zona attiva, con una Vce che può anche essere di 3V, che con il mezzo ampere del motore da fermo fanno 1,5W sul transistor...non è una follia, ma continui potrebbero rappresentare un problemino.

In altre parole, come ti ho detto, per realizzare le specifiche serve qualcosa di un po' più elaborato di un transistor e due deviatori. Se non vuoi usare un micro, penso si possa fare in analogico con un partitore, due operazionali e un transistor. Scegli una strada, poi ti si da una mano su quella.

ciao

[giorgik]

obiuan, grazie veramente per la tua pazienza e per le tue precisazioni. Sinceramente non avevo pensato a ciò che hai scritto, mi ero fermato alla prima versione del circuito (eccitatore) con gli stessi alcoli che tu hai riportato. Unico appunto, sul datasheet del TIP107 viene riportato il circuito equivalente del loro darlington costituito da 2 transistor BJT con due resistenze poste ciascuno tra la base e l'emettitore dei 2 transistor. e quindi tra emettitore e base del darlington si vede una resistenza da 5.15k (se si tratta del produttore Fairchild) oppure da 1.47k (se si tratta della Texas Instr, come nel mio caso) oppure di 8.12k (se si tratta di altra casa produttrice).
Tu dici che i PIC fanno schifo, quali altri tipi vanno bene secondo te (per es. Atmel) ?
Adesso vedo di rifare il progetto secondo i tuoi consigli, poi mi dici anche sul micro.

[giorgik]

Allora obiuan, trovo sia interessante entrambe le 2 soluzioni che hai proposto, ossia quella puramente hardware con operazionali + transistor, sia quella con microcontrollore. Penso che portando avanti entrambe le soluzioni, sia di maggior interesse per tutti.

Per quanto riguarda in particolare la seconda soluzione, ossia il microcontrollore, quale pensi sia la scelta migliore secondo te di modello ? Dicevi che per tua opinione i PIC non vanno bene, quali altri invece sono più indicati ?

Per quanto riguarda la prima soluzione, ossia operazionali + transistor:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

penso possa andare bene, si tratta ora di dare dei valori ai resistori.
L'operazionale LM358 qui viene usato come comparatore che confronta la tensione ai capi di R1 con la tensione definita dal trimmer R2. Questo per quanto riguarda il circuito eccitatore (motoriduttore in funzione quando presente la luce), mentre bisogna fare una versione scambiabile a questa per il circuito inibitore (motoriduttore fermo quando presente la luce).
Tu che ne pensi ?

[MarcoD]

Ho letto che hanno sviluppato dei programmi di simulazione del comportamento dei veicoli: meglio e più veloce che costruirli e provarli.

...è il vantaggio delle simulazioni quello di essere più veloci.. E' più veloce e più semplice, e questo sono gli unici vantaggi.

Puoi fare operare un microcontrollore come un circuito analogico, con il vantaggio che per modificarlo lo programmi invece che riconfigurare i circuiti.

eh no dai, questa proprio no, in nessun caso.

Difendo con forza la mia affermazione, spiegandomi meglio:
Se un circuito analogico è composto da amplificatori, comparatori ,integratori, filtri, ecc. le sue funzioni possono essere svolte da un microcontrollore provvisto di ingressi analogici (seguiti da convertitore analogico-digitale (ADC) e di uscite analogiche (DAC o PWM) purchè il tempo di ripetizione del programma (periodo campionamento) sia trascurabile rispetto le costanti di tempo del sistema.
La maggior parte dei calcoli (per non dire tutti dato che non conosco tutti) che puoi svolgere con amplificatori operazionali, li puoi svolgere in modo software.

[giorgik]

Scusate, dalla fretta ho commesso un errore nel disegno del circuito. Di seguito riporto il circuito corretto:

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