Inline graphics op deze pagina: 66K

De schema's

Onder de motorkap   

Onder de motorkap

Het meeste zit in de AT90S2313 microcontroller. De zwarte pijp maakt Dizzy's oog richtinggevoelig. De zwarte kap doet hetzelfde voor zijn infrarood-ontvanger, zodat hij zijn `eettafel' kan vinden.

 

Licht wordt digitaal

Het meeste werk wordt gedaan door de software in de AT90S2313 microcontroller. Daardoor kan het `oog' bestaan uit slechts twee onderdelen: een LDR (licht-afhankelijke weerstand) en een condensator, linksboven in het schema. De lichtsterkte wordt gemeten door eerst de programmeerbare pin B3 als uitgang te gebruiken, voor het leegtrekken van de condensator. Dan maakt het programma een ingang van B3 en wordt de condensator opgeladen via de LDR. De software meet hoelang het duurt voor de interne schmitt-trigger achter B3 omklapt van `0' naar `1'. Hoe langer dat duurt, hoe donkerder het is. Het bereik gaat van minder dan een milliseconde tot iets meer dan een tiende seconde. Er zijn drie metingen nodig om beweging te signaleren. Een heel eenvoudige methode; toch zijn menselijke bewegingen bijna nooit snel of langzaam genoeg om aan het `oog' te ontsnappen.
         

Op zoek naar eten

Het tweede oog is een TSOP1733 infrarood-ontvanger, waarmee Dizzy zijn eettafel ziet (die is uitgerust met een IR-baken). De ontvanger heeft 5 volt nodig. Dizzy's accu levert circa 3 volt, als hij honger heeft en zijn motoren draaien. Het verschil wordt aangevuld door een spanningspomp - enkele diodes en condensators, actief als de software een vierkantsgolf levert via pin B0. Om energie te besparen is de pomp alleen actief als Dizzy honger heeft.
Dizzy schema

Een snelle hap

Rechts van de spanningspomp zie je eerst de twee voelsprieten F1 en F2, gevolgd door de accu en twee transistors waarmee de laadstroom wordt geschakeld. Zodra Dizzy op zijn eettafel zit, begint hij te laden in periodes van een minuut; laadstroom 50 seconden aan, 10 seconden uit, accuspanning meten. Is de spanning gemiddeld hoger dan aan het eind van de vorige periodes, dan krijgt de accu nog eens 50 seconden laadstroom, enzovoort. Als de accu vol is, verlaat Dizzy de eettafel. Via pin D1 controleert hij na elke laadperiode of het contact met de lader goed is. Mocht dat tijdens de maaltijd verloren gaan, dan zal hij zijn motoren starten, opnieuw contact maken en doorgaan met eten tot de accu helemaal vol is.
Pin D1 wordt ook gebruikt als uitgang, voor Dizzy's stembanden. Daarom is hij stil tijdens de 10 seconden pauze, en ook tijdens de rit naar de eettafel.
         

Honger krijgen

Rechts onderin het schema vindt je de voltmeter. Ook hier meet Dizzy een analoge waarde als digitale tijd. Eerst wordt de condensator van 100 nanofarad ontladen door pin D5. De BC559 gaat daardoor geleiden en trekt pin D4 naar `1'. Dan laat D5 de condensator los, zodat hij via de weerstanden erboven wordt geladen. Na een zekere tijd - langer naarmate de accu voller is - spert de BC559 en wordt D4 `0'. Terwijl Dizzy rondscharrelt, babbelt of voor zich uit zit te kijken, controleert hij aan de hand van voorgeprogrammeerde grenswaarden of de accu nog genoeg energie bevat. Zo niet, dan gaat hij op zoek naar zijn eettafel. Als het hem niet lukt om contact te maken voor de accu te leeg raakt, zal hij stoppen en om hulp vragen.
 

Software upload

Links, onder de twee `ogen' toont het schema de verbinding tussen de microcontroller en de parallelpoort van een PC. Dizzy heeft een modulaire connector voor de SP12 programmeerkabel. Aangezien het bouwpakket een voorgeprogrammeerde AT90S2313 bevat, heb je die voorlopig niet nodig. Hij is bedoeld voor upload van toekomstige software-versies, en voor experimentele software die je zelf misschien wilt schrijven.

                           Eettafel

Schema eettafel

Gemoduleerd infrarood

Dizzy's infraroodontvanger reageert alleen op gemoduleerd licht met een frequentie van 33 KHz, uitgezonden in pulsen die ook aan bepaalde eisen moeten voldoen. Daarvoor zorgt de generator, opgebouwd rond vier NAND-poorten.
De ontvanger is heel gevoelig, dus het signaal moet zwak zijn - anders zou Dizzy worden afgeleid door licht dat terugkaatst van muren en andere obstakels. Daarom wordt de LD271 (infrarode LED) aangestuurd via een weerstand van 330 ohm. En om Dizzy vanuit alle hoeken van zijn terrarium zicht te geven op zijn eettafel, wordt de lichtbundel van de LED met een kleine aanpassing verbreed.
         

Stroombron

Een eenvoudige stroombron (twee transistors rechts in het schema) levert de voor het acculaden vereiste constante stroomsterkte, en maakt bovendien de eettafel bestand tegen kortsluiting. De stroomsterkte wordt gestabiliseerd op het basis-emittervoltage van de BC559 gedeeld door de weerstand van 5,6 ohm: circa 115 mA. Aangezien de accu 50 seconden per minuut wordt geladen en Dizzy zelf ongeveer 6 mA verbruikt, ziet de accu een gemiddelde laadstroom van 90 mA. Een volledige lading zou een uur of twee in beslag nemen. Maar Dizzy gaat eten als zijn buik nog lang niet leeg is. De NiMH-accu kan daar goed tegen - het oudste prototype is al tien maanden actief en nog heel levendig.

vorige (Dizzy taal) / volgende (onderdelenlijst)