Laserová brána pro MINIDRON soutěž

Brána je sestavena z 3D vytištěných částí do kterých je osazeno 60 ks RGB LED (30 z každé strany) a 6ks laserových ukazovátek spolu s 6ks fotodiod. Vstupy z fotodiod a výstupy na RGB LED jsou řízeny deskou Arduino NANO (Atmega 328). Brána je spojena s časomírou ROBO 2022. Brána sedí na desce 50*60cm, mechanika "ladí" se závodní dráhou (plastové odpadové trubky).

Související odkazy společné s touto bránou:

https://pihrt.com/elektronika/462-pristavaci-plocha-pro-drony-pro-ovladani-casomiry

https://pihrt.com/elektronika/461-laserova-brana-pro-robo-soutez

https://pihrt.com/elektronika/452-casomiry-pro-robo2022

Princip měření

V klidovém stavu svítí na bráně z jedné strany zelené LED a z druhé svítí rudé LED. Laserová ukazovátka osvětlují fotodiody, které mají svůj výstup zapojený na vstup procesoru (vstupy A0 - A5). Fotodiody mají při plném osvětlení laserem na svém výstupu skoro 5V. Pokud minidron přeruší paprsek laseru (dojde k zaclonění) napětí klesne skoro k 0V (záleží na okolním osvětlení v místnosti). V programu je nastavena úroveň pro vyhodnocení jako přerušení paprsku na hodnotu AD vstupu 500 z 1023 (cca 2,5V, AD v CPU Atmega 328 je 10 bitů). Vyhodnocení <500 bylo ověřeno jako spolehlivé i při venkovním použití. V kódu je pro vstupy z fotodiod použita funkce nebo (OR) a při přerušení libovolného paprsku dojde k vyhodnocení průletu.

Při vyhodnocení přerušení jednoho z 6 paprsků dojde k aktivaci výstupu pro spuštění stopek. Zároveň se na dobu cca 2 vteřiny rozsvítí všechny LED modře (jako signalizace průletu). Po uběhnutí doby se přepnou zelené LED na rudou barvu a rudé se změní na zelenou barvu. Pilot dronu vidí na které straně má odlet a kam se po průletu dráhy bude vracet.

Po průletu dráhy se pilot vrací zpět k bráně. Po přerušení jednoho z 6 paprsků dojde k deaktivaci výstupu a zastavení stopek. Zároveň se na dobu cca 2 vteřiny rozsvítí všechny LED modře (jako signalizace průletu). Po uběhnutí doby se přepnou zelené LED na rudou barvu a rudé se změní na zelenou barvu.

Při odstavení stopek blikají rychle střídavě všechny LED (zelená/rudá barva).

Použité komponenty

6x Laserový modul 5V 5mW - Červený https://dratek.cz/arduino/1146-laserovy-modul-cerveny-5v-5mw.html

6x Světelný senzor TEMT6000 https://dratek.cz/arduino/1737-svetelny-senzor-temt6000.html

1x Arduino NANO Arduino Nano V3.0 ATmega328 16M 5V CH340G https://dratek.cz/arduino/1164-arduino-nano-v3.0-atmega328-16m-5v-ch340g-klon.html

1x Konektor 16 mm GX16 - 6 pinů - Samice https://dratek.cz/arduino/1987-konektor-16mm-gx16-6-pinu-samice.html

60x LED dioda - RGB, 5 mm https://dratek.cz/arduino/1036-led-dioda-rgb-5mm.html

48x Šroub B3x6 hlava válcová plochá ocel zinek https://www.tme.eu/cz/details/b3x6_bn341/srouby/bossard/1128205/

48x Matice B3/BN145 čtvercová M3 0,5 ocel zinek https://www.tme.eu/cz/details/b3_bn145/matice/bossard/1092480/

8x Šroub a matice (imbus) M4

Schéma zapojení brány

Driver pro LED

Všechny LED (vždy společně z každé strany brány) jsou propojené paralelně (tj 30x rudá, 30x zelená, 30x modrá a společná zem) a připojeny ke spínacím tranzistorům. Driver obsahuje 6 tranzistorů (RGB jedna strana brány a RGB druhá strana brány). O spínání tranzistorů se stará CPU.