My-ROBOT. 9 Links im Internet. Hompage Max-Planck-Institut für Astronomie. WIKI zum MY-ROBOT am MPIA

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1 My-ROBOT 9 Links im Internet 9.1 Hompage Max-Planck-Institut für Astronomie WIKI zum MY-ROBOT am MPIA Links zu Arduino Rev

2 1 Wichtig! Unbedingt lesen! Bei Schäden, die durch Nichtbeachtung der Bedienungsanleitung entstehen, übernehmen wir keine Haftung. 1.1 Hinweis Derjenige, der einen Bausatz fertigstellt oder eine Baugruppe durch Erweiterung bzw. Gehäuseeinbau betriebsbereit macht, gilt nach DIN VDE 0869 als Hersteller und ist verpflichtet, bei der Weitergabe des Gerätes alle Begleitpapiere mitzuliefern und auch seinen Namen und Anschrift anzugeben. Geräte, die aus Bausätzen selbst zusammengestellt werden, sind sicherheitstechnisch wie ein industrielles Produkt zu betrachten. 1.2 Betriebsbedingungen Der Betrieb der Baugruppe darf nur an der dafür vorgeschriebenen Spannung erfolgen. Bei Geräten mit einer Betriebsspannung 35 Volt darf die Endmontage nur vom Fachmann unter Einhaltung der VDE-Bestimmungen vorgenommen werden. Die Betriebslage des Gerätes ist beliebig. Die zulässige Umgebungstemperatur (Raumtemperatur) darf während des Betriebes 0 C und 40 C nicht unter-, bzw. überschreiten. Das Gerät ist für den Gebrauch in trockenen und sauberen Räumen bestimmt. Bei Bildung von Kondenswasser muss eine Akklimatisierungszeit von bis zu 2 Stunden abgewartet werden. Das Gerät ist von Blumenvasen, Badewannen, Waschtischen, Flüssigkeiten usw. fernzuhalten. Schützen Sie diesen Baustein vor Feuchtigkeit, Spritzwasser und Hitzeeinwirkung! 7.6 Programmieren des My-Robot Jetzt kannst du deinen My-Robot programmieren, indem du einfach auf den Upload Knopf drückst. Warte ein paar Sekunden bis das blinken der RX und der TX LEDs auf dem USB Adapter aufhört zu blinken. Wenn das Hochladen des Programms erfolgreich war, siehst du die Nachricht "Done uploading" in der Statusbar. Ein paar Sekunden nach dem Hochladen fängt der My-Robot an zu fahren. Herzlichen Glückwunsch für dein erstes Arduinoprogramm. Weitere Informationen findest du auf der deutschsprachige Homepage oder auf der englischsprachigen Herstellerseite 8 Justieren Wenn du deinen Roboter fertig programmiert hast, kann es passieren, dass der Roboter nicht ganz so toll fährt wie am Girlsday. Nun kannst du deinen Roboter noch etwas tunen indem du entweder den Batteriepack etwas nach vorne schiebst. Wenn er immer noch dahin gekrochen kommt wie eine achtzigjährige Großmutter, dann kannst du versuchen die Schauben unter den Bürsten, entweder lockerer oder fester zu drehen. Erfahrungsgemäß sollten die Bürsten sehr locker, fast schon schlapperig, an der Bodenplatte hängen. Baugruppen und Bauteile gehören nicht in Kinderhände! Die Baugruppen dürfen nur unter Aufsicht eines fachkundigen Erwachsenen oder eines Fachmannes in Betrieb genommen werden! Bestimmungsgemäße Verwendung Der bestimmungsgemäße Einsatz des Gerätes ist für Lehrzwecke. Es werden einfache Funktionen eines fahrenden Robotters, der selbstständig einer Linie folgt demonstriert. Ein anderer Einsatz als vorgegeben ist nicht zulässig! 1 22

3 7.2 Anschließen des My-Robot mit dem PC Verbinde das USB Kabel mit dem USB Adapter und schließe es an deinem PC an. Stecke jetzt den Adapter an die My-Robot Platine so wie es auf dem Bild zu sehen ist (Die Bauteile des Adapters und der My-Robot Platine müssen von oben zu sehen sein). 7.3 Öffnen des My-Robot Beispielprogramms Um das Beispielprogramm zu öffnen klicke auf File > BristleBot > BristleBot. 7.4 Wähle deine Arduino Version aus Bevor du dein My-Robot programmieren kannst musst du in der Entwicklungsumgebung dein benutzten Arduino Chip einstellen. Wähle unter Tools > Boards > Arduino NG or older w/ ATmega8 aus. 7.5 Wähle die serielle Schnittstelle aus Wenn der My-Robot mit dem PC verbunden ist, dann wird unter Tools > Serial Port die benutzte Schnittstelle angezeigt. Falls mehrere Schnittstellen angezeigt werden, kann man My-Robot vom PC trennen. In dem Menü Tools > Serial Port wird nun die vom My-Robot verwendete Schnittstelle nicht mehr angezeigt. Verbinde nun den PC mit dem My-Robot wieder und wähle die verwendete Schnittstelle aus. Inhaltsverzeichnis 1 Wichtig! Unbedingt lesen! Hinweis Betriebsbedingungen Sicherheitshinweis Achtung! Lötanleitung Baustufe I Montage der Bauelemente auf der Platine Widerstände Kondensatoren IC-Sockel Stiftleiste Dioden Leuchtdioden LEDs Transistoren Quarz Brücke Einsetzen des Mikrokontroller ICs Anschluss des Batteriehalters Motage der Bürsten "die Füße des Robots" Anschluss der Motoren Baustufe II Inbetriebnahme und Funktionskontrolle Sichtkontrolle Funktionskontrolle Schaltungsunterlagen Bestückungsdruck Schaltplan Bauteile-Liste Vereinfachte Funktionsbeschreibung Programmierung Software Installation Windows Software Installation Linux (Ubuntu 9.10) Software Installation Mac OS X Programmieren des Arduino Entwicklungsumgebung Arduino Benötigtes Zubehör Anschließen des My-Robot mit dem PC Öffnen des My-Robot Beispielprogramms Wähle deine Arduino Version aus Wähle die serielle Schnittstelle aus Programmieren des My-Robot Justieren Links im Internet Hompage Max-Planck-Institut für Astronomie WIKI zum MY-ROBOT am MPIA Links zu Arduino

4 1.3 Sicherheitshinweis Beim Umgang mit Produkten, die mit elektrischer Spannung in Berührung kommen, müssen die gültigen VDE-Vorschriften beachtet werden, insbesondere VDE 0100, VDE 0550/0551, VDE 0700, VDE 0711 und VDE Werkzeuge dürfen an Geräten, Bauteilen oder Baugruppen nur benutzt werden, wenn sichergestellt ist, dass die Geräte von der Versorgungsspannung getrennt sind und elektrische Ladungen, die in den im Gerät befindlichen Bauteilen gespeichert sind, vorher entladen wurden. Spannungsführende Kabel oder Leitungen, mit denen das Gerät, das Bauteil oder die Baugruppe verbunden ist, müssen stets auf Isolationsfehler oder Bruchstellen untersucht werden. Bei Feststellen eines Fehlers in der Zuleitung muss das Gerät unverzüglich aus dem Betrieb genommen werden, bis die defekte Leitung ausgewechselt worden ist. Bei Einsatz von Bauelementen oder Baugruppen muss stets auf die strikte Einhaltung der in der zugehörigen Beschreibung genannten Kenndaten für elektrische Größen hingewiesen werden. Wenn aus einer vorliegenden Beschreibung für den nichtgewerblichen Endverbraucher nicht eindeutig hervorgeht, welche elektrischen Kennwerte für ein Bauteil oder eine Baugruppe gelten, wie eine externe Beschaltung durchzuführen ist oder welche externen Bauteile oder Zusatzgeräte angeschlossen werden dürfen und welche Anschlusswerte diese externen Komponenten haben dürfen, so muss stets ein Fachmann um Auskunft ersucht werden. In gewerblichen Einrichtungen sind die Unfallverhütungsvorschriften des Verbandes der gewerblichen Berufsgenossenschaften für elektrische Anlagen und Betriebsmittel zu beachten. In Schulen, Ausbildungseinrichtungen, Hobby- und Selbsthilfewerkstätten ist das Betreiben von Baugruppen durch geschultes Personal verantwortlich zu überwachen. Betreiben Sie die Baugruppe nicht in einer Umgebung, in welcher brennbare Gase, Dämpfe oder Stäube vorhanden sind oder vorhanden sein können. 6.4 Programmieren des Arduino Um My-Robot zu programmieren, werden zwei Software Komponenten benötigt. Zum einen zwei Dateien die als Software Bibliothek von der Arduino Entwicklungsumgebung benötigt wird, und zum anderen das Programm zur Steuerung des Roboters, dass du während des Girlsdays auf den Roboter geladen hast. Dazu führe bitte folgende Schritte aus: 1. Gehe in das Arduino Verzeichnis, in das du die Arduino Entwicklungsumgebung entpackt hast. Dort findest du ein Unterverzeichnis mit dem Namen libraries. In diesem Verzeichnis erstellst du ein neues Verzeichnis mit den Name BristleBot. 2. Nun lade die zwei Dateien BristleBot.h ( und BrisleBot.cpp ( herunter und speichert diese im neu angelegten Verzeichnis BristleBot. Auf der Downloadseite findest du ganz unten eine Link, um die Datei herunter zu laden! 3. Jetzt erstelle bitte eine Verzeichnis Girlsday das du auch später wieder findest, aber nicht unterhalb des Arduino Verzeichnisses und speicher die Datei GirlsDay.pde ( dort. Diese Datei beinhaltet das Programm, welches den Roboter steuert und auf den Roboter hochgeladen wird. Das wars! Nun hast du alles was an Software benötigt wird. 7 Entwicklungsumgebung Arduino 7.1 Benötigtes Zubehör Zum Programmieren von My-Robot wird ein USB Kabel Bestellnummer: mit einem USB Adapter Art.Nr.: benötigt. Falls das Gerät einmal repariert werden muss, dürfen nur Orginal-Ersatzteile verwendet werden! Die Verwendung abweichender Ersatzteile kann zu ernsthaften Sach- und Personenschäden führen! Eine Reparatur des Gerätes darf nur vom Fachmann durchgeführt werden! Dringt irgendeine Flüssigkeit in das Gerät ein, so könnte es dadurch beschädigt werden. Solltest du irgendwelche Flüssigkeiten in, oder über die Baugruppe verschüttet haben, so muss das Gerät von einem qualifizierten Fachmann überprüft werden. Im Zweifelsfalle sind unbedingt Rückfragen bei Fachleuten, Sachverständigen oder den Herstellern der verwendeten Baugruppen notwendig! Bitte beachte, dass Bedien- und Anschlussfehler außerhalb unseres Einflussbereiches liegen. Verständlicherweise können wir für Schäden, die daraus entstehen, keinerlei Haftung übernehmen. Alle Verdrahtungsarbeiten dürfen nur im spannungslosen Zustand ausgeführt werden. 3 20

5 6 Programmierung Technische Daten Betriebsspannung.. : 4,5V= 3X1,5V AAA Batterien Stromaufnahme....: ca. 80 ma Abmessungen..... : 70 x 55 X 55 mm 6.1 Software Installation Windows * Gehe auf die Homepage * Lade dir in dem Abschnitt Download die Software für Windows herunter. Zum Zeitpunkt des Girlsdays 2010 war die Version arduino-0018.zip aktuell. * Entpacke die herruntergeladene Datei (arduino-0018.zip) * Gehe in das entpackte Verzeichnis arduino-0018 und doppelklick auf arduino.exe * die Arduino Entwicklungsumgebung sollte jetzt gestartet sein Weitere Information findest du auf der Homepage Software Installation Linux (Ubuntu 9.10) * Öffne ein Terminal (Anwendungen -> Zubehör -> Terminal) * kopiere folgenden Befehl und führe ihn aus sudo apt-get install sun-java6-jre sun-java6-bin sun-java6-jdk sun-java6-fonts sun-java6-plugin gccavr avr-libc * Als nächstes müsst du Ubuntu's Braille Unterstützung deinstallieren, da es sonst zu Konflikten mit der Arduino Entwicklungsumgebung kommen kann sudo apt-get remove brltty * Jetzt müssen wir noch die zu benutzende Java Version einstellen. Mit dem folgendem Befehl wird eine Liste der installierten Java Versionen angezeigt. Wähle hier die Jave Version 'java-6-sun' aus. sudo update-alternatives --config java * Gehe auf die Homepage * Lade dir in dem Abschnitt Download die Software für Linux herrunter. Zum Zeitpunkt des Girlsdays 2010 war die Version arduino-0018.tgz aktuell. * Entpacke die heruntergeladene Datei (arduino-0018.tgz) * Gehe in das entpackte Verzeichnis arduino-0018 * starte die Arduino Entwicklungsumgebung mit./arduino * die Arduino Entwicklungsumgebung sollte jetzt gestartet sein. Weitere Information findest du auf der Homepage Software Installation Mac OS X Bitte den Anweisungen auf der Homepage folgen :). 19 4

6 1.4 Achtung! Bevor du mit dem Nachbau beginnst, lese diese Bauanleitung erst einmal bis zum Ende in Ruhe durch, bevor du den Bausatz oder das Gerät in Betrieb nimmst (besonders den Abschnitt über die Fehlermöglichkeiten und deren Beseitigung!) und natürlich die Sicherheitshinweise. Du weist dann, worauf es ankommt und was du beachten musst und vermeidest dadurch von vornherein Fehler, die manchmal nur mit viel Aufwand wieder zu beheben sind! Führe die Lötungen und Verdrahtungen absolut sauber und gewissenhaft aus, verwende kein säurehaltiges Lötzinn, Lötfett o. ä. Vergewissere dich, dass keine kalte Lötstelle vorhanden ist. Denn eine unsaubere Lötung oder schlechte Lötstelle, ein Wackelkontakt oder schlechter Aufbau bedeutet eine aufwendige und zeitraubende Fehlersuche und unter Umständen eine Zerstörung von Bauelementen, was oft eine Kettenreaktion nach sich zieht und der komplette Bausatz zerstört wird. Beim Nachbau elektronischer Schaltungen werden Grundkenntnisse über die Behandlung der Bauteile, Löten und der Umgang mit elektronischen bzw. elektrischen Bauteilen vorausgesetzt. Allgemeiner Hinweis zum Aufbau einer Schaltung Die Möglichkeit, dass nach dem Zusammenbau etwas nicht funktioniert, lässt sich durch einen gewissenhaften und sauberen Aufbau drastisch verringern. Kontrolliere jeden Schritt, jede Lötstelle zweimal, bevor du weitergehen! Halte dich an die Bauanleitung! Mache den dort beschriebenen Schritt nicht anders und überspringe nichts! Hake jeden Schritt doppelt ab: einmal fürs Bauen, einmal fürs Prüfen. Nehme dir auf jeden Fall Zeit: Basteln ist keine Akkordarbeit, denn die hier aufgewendete Zeit ist um das dreifache geringer als jene bei der Fehlersuche. Eine häufige Ursache für eine Nichtfunktion ist ein Bestückungsfehler, z. B. verkehrt eingesetzte Bauteile wie ICs, Dioden. Beachte auch unbedingt die Farbringe der Widerstände, da manche leicht verwechselbare Farbringe haben. Achte auch auf die Kondensator-Werte z. B. n 10 = 100 pf (nicht 10 nf). Dagegen hilft doppeltes und dreifaches Prüfen. Achte auch darauf, dass alle IC-Beinchen wirklich in der Fassung stecken. Es passiert sehr leicht, dass sich eines beim Einstecken umbiegt. Ein kleiner Druck, und das IC muss fast von selbst in die Fassung springen. Tut es das nicht, ist sehr wahrscheinlich ein Beinchen verbogen. Stimmt hier alles, dann ist als nächstes eventuell die Schuld bei einer kalten Lötstelle zu suchen. Diese unangenehmen Begleiter des Bastlerlebens treten dann auf, wenn entweder die Lötstelle nicht richtig erwärmt wurde, so dass das Zinn mit den Leitungen keinen richtigen Kontakt hat, oder wenn man beim Abkühlen die Verbindung gerade im Moment des Erstarrens bewegt hat. Derartige Fehler erkennst du meistens am matten Aussehen der Oberfläche der Lötstelle. Einzige Abhilfe ist, die Lötstelle nochmals nachzulöten. Verwende deshalb beim Löten nur Elektronik-Lötzinn mit der Bezeichnung SN 60 Pb (60 % Zinn und 40 % Blei). Dieses Lötzinn hat eine Kolophoniumseele, welche als Flussmittel dient, um die Lötstelle während des Lötens vor dem Oxydieren zu schützen. Andere Flussmittel wie Lötfett, Lötpaste oder Lötwasser dürfen auf keinen Fall verwendet werden, da sie säurehaltig sind. Diese Mittel können die Leiterplatte und Elektronik-Bauteile zerstören, außerdem leite sie den Strom und verursachen dadurch Kriechströme und Kurzschlüsse. Ist bis hierher alles in Ordnung und läuft die Sache trotzdem noch nicht, dann ist wahrscheinlich ein Bauelement defekt. Wenn du Elektronik-Anfänger bist, ist es in diesem Fall das Beste, du ziehst einen Bekannten zu Rate, der in Elektronik ein bisschen versiert ist und eventuell nötige Messgeräte besitzt. 5 5 Vereinfachte Funktionsbeschreibung Mittelpunkt und Herzstück der My-Robot-Schaltung ist der Mikrokontroller IC ATMEGA8-16PU. Er funktioniert wie ein kleiner Computer. Vom Quarz Q1 und den beiden 22pF Kondensatoren bekommt er einen gleichbleibenden Takt. Wie auf einem Ruderboot arbeitet nach diesem vorgegebenen Takt die gesamte Schaltung. Jeder Computer hat einen Taktgeber, nur arbeiten diese meist im Gigaherz Bereich, während unser "Minicompoter" mit 16 Megaherz arbeitet. 16 Megaherz sind so schnell, dafür müsstest du 16 Millionen Mal in der Sekunde einen Lichtschalter ein- und ausschalten. Dann ist an dem Mikrokontroller der Stecker X1 angeschlossen. Über diesen Stecker kannst du den Kontroller über einen USB-Seriell-Wandler mit deinem PC verbinden. Wenn du die Brücke BR1 von A nach C lötest kannst du die Schaltung auch mit Spannung von dem PC versorgen. Wenn du aber die Brücke von B nach C lötest wird die Schaltung über die Batterie mit Spannung versorgt. Der Mikrokontroller hat neben diesen Anschlüssen weitere Pins, die du beliebig verwenden kannst. Du steuerst sie über dein Programm, welches du auf den Kontroller speicherst. Dieses bleibt auch nach dem Abschalten der Batterie in dem Nichtflüchtigen Speicher des Mikrokontrollers erhalten. My-Robot hat an diesen Pins die LEDs, Fototransistoren und Motoren angeschlossen. Die beiden roten und die beiden gelben Leuchtdioden, LED2, LED3, LED4 und LED5 kannst du unabhängig von einander über das Programm an- und ausschalten oder blinken lassen. Die blaue Leuchtdiode LED1 kann eingeschaltet und zusätzlich in der Helligkeit verändert werden. Wird durch den Mikrokontroller ein Motor angesteuert, fließt ein Strom an die Basis von Transistor T1 oder T2. Der Transistor wirkt hier wie ein Schalter. Sobald ein Strom an die Basis fließt schaltet der Transistor durch und es kann ein Strom fließen. Dadurch dreht sich der Motor. Die beiden Fototransitoren sind für die Erkennung vom Fahrweg zuständig. Sie können erkenne, ob eine Fläche hell ( weiß ) oder dunkel ( ) ist. Danach richtet sich auch, welcher Motor eingeschaltet wird. Der Motor wird jeweils auf der Seite eingeschaltet, auf der die helle Fläche erkannt wird und der Robot bewegt sich dadurch in die entgegengesetzte Richtung. 18

7 4.3 Bauteile-Liste Pos Anzahl Bauteil Bezeichner R, Widerstand R2, R3, R7, R8, R9, R K Widerstand R K Widerstand R4, R R, Widerstand R pF Kondensator C1, C nF Kondensator C3, C4 7 2 BC547C, Transistor T1, T N4148, Diode D1, D2 9 1 LED blau 5mm LED LED rot 3mm LED2, LED LED gelb 3mm LED3, LED SFH300, Fototransistor T3, T Quarz 16MHz Q IC-Sockel 28pol U ATMEGA8, Mikrokontroller U pol Stiftleiste abgewinkelt X Leiterplatte GD_V1 18 Batteriehalter 3xMICRO mit 1 Schalter Batterie 19 3 Batterien MICRO 20 2 Vibrationsmotoren LA4-432A Motor 1, Motor Zahnbürsten 1.5 Lötanleitung Wenn du im Löten noch nicht so geübt bist, lese bitte zuerst diese Lötanleitung, bevor du zum Lötkolben greifst. Denn Löten will gelernt sein. Verwende beim Löten von elektronischen Schaltungen grundsätzlich nie Lötwasser oder Lötfett. Diese enthalten eine Säure, die Bauteile und Leiterbahnen zerstört. Als Lötmaterial darf nur Elektronikzinn SN 60 Pb (d. h. 60 % Zinn, 40 % Blei) mit einer Kolophoniumseele verwendet werden, die zugleich als Flussmittel dient. Verwende einen kleinen Lötkolben mit max. 30 Watt Heizleistung. Die Lötspitze sollte zunderfrei sein, damit die Wärme gut abgeleitet werden kann. Das heißt: Die Wärme vom Lötkolben muss gut an die zu lötende Stelle geleitet werden. Die Lötung selbst soll zügig vorgenommen werden, denn durch zu langes Löten werden Bauteile zerstört. Ebenso führt es zum Ablösen der Lötaugen oder Kupferbahnen. Zum Löten wird die gut verzinnte Lötspitze so auf die Lötstelle gehalten, dass zugleich Bauteildraht und Leiterbahn berührt werden. Gleichzeitig wird (nicht zuviel) Lötzinn zugeführt, das mit aufgeheizt wird. Sobald das Lötzinn zu fließen beginnt, nehme es von der Lötstelle fort. Dann warten Sie noch einen Augenblick, bis das zurückgebliebene Lot gut verlaufen ist und nehmen dann den Lötkolben von der Lötstelle ab. Achte darauf, dass das soeben gelötete Bauteil, nachdem du den Kolben abgenommen hast, ca. 5 Sek. Nicht bewegt wird. Zurück bleibt dann eine silbrig glänzende, einwandfreie Lötstelle. Voraussetzung für eine einwandfreie Lötstelle und gutes Löten ist eine saubere, nicht oxydierte Lötspitze, denn mit einer schmutzigen Lötspitze ist es absolut unmöglich, sauber zu löten. Nehme daher nach jedem Löten überflüssiges Lötzinn und Schmutz mit einem feuchten Schwamm oder einem Silikon-Abstreifer ab. Nach dem Löten werden die Anschlussdrähte direkt über der Lötstelle mit einem Seitenschneider abgeschnitten. Beim Einlöten von Halbleitern, LEDs und ICs ist besonders darauf zu achten, dass eine Lötzeit von ca. 5 Sek. nicht überschritten wird, da sonst das Bauteil zerstört wird. Ebenso ist bei diesen Bauteilen auf richtige Polung zu achten. Nach dem Bestücken kontrolliere grundsätzlich jede Schaltung noch einmal darauf hin, ob alle Bauteile richtig eingesetzt und gepolt sind. Prüfe auch, ob nicht versehentlich Anschlüsse oder Leiterbahnen mit Zinn überbrücken wurden. Das kann nicht nur zur Fehlfunktion, sondern auch zur Zerstörung von teuren Bauteilen führen. Beachte bitte, dass unsachgemäße Lötstellen, falsche Anschlüsse, Fehlbedienung und Bestückungsfehler außerhalb unseres Einflussbereiches liegen. 17 6

8 Aufbauanleitung MY-Robot 4.2 Schaltplan Einige Bauteile sind auf der Platine bereits bestückt. Dies ist ein Beispiel, wie die Bauteile auf der Platine montiert und verlötet werden. Trotzdem beschreibt diese Bauanleitung die Bestückung aller Bauteile. 2 Baustufe I Montage der Bauelemente auf der Platine 2.1 Widerstände Zuerst biege die Anschlussdrähte der Widerstände rechtwinklig ab und stecke sie nach Bestückungsplan ( Seite????) in die vorgesehenen Bohrungen. Damit die Bauteile beim Umdrehen der Platine nicht herausfallen können, biege die Anschlussdrähte der Widerstände ca. 45 auseinander und verlöte diese dann sorgfältig mit den Lötpunkten auf der Rückseite der Platine. Schneide anschließend die überstehenden Drähte über der Lötstelle ab. Die hier verwendeten Widerstände sind Kohleschicht-Widerstände. Diese haben eine Toleranz von 5% und sind durch einen goldfarbigen Toleranz-Ring gekennzeichnet. Kohleschichtwiderstände besitzen normalerweise 4 Farbringe. Zum Ablesen des Farbcodes halte den Widerstand so, dass sich der goldfarbige Ring auf der rechten Seite des Widerstandskörpers befindet. Die Farbringe werden dann von links nach rechts abgelesen: R1= 10K R2= 820R R3= 820R R4= 47K R5= 47K R6= 120R R7= 820R R8= 820R R9= 820R R10=820R braun,, orange grau, grau, gelb, gelb, braun, grau, grau, grau, grau, violett, violett, orange orange 7 16

9 4 Schaltungsunterlagen 4.1 Bestückungsdruck 2.2 Kondensatoren Die Keramik-Kondensatoren sind ungepolt. Stecke die Kondensatoren in die entsprechend gekennzeichneten Bohrungen, biegt die Drähte etwas auseinander und verlötet diese dann sorgfältig mit den Lötpunkten auf der Rückseite der Platine. Schneide anschließe die überstehenden Drähte über der Lötstelle ab. C1= C2= 22pF 22pF C3= C4= 100nF 100nF 2.3 IC-Sockel Stecke den IC-Sockel mit den Anschlüssen entsprechend in die Bohrungen auf der Leiterplatte. Achte darauf, dass die Einkerbungen am Sockel mit der Zeichnung auf der Leiterplatte übereinstimmen. Verlöte den Sockel dann sorgfältig mit den Lötpunkten auf der Rückseite der Platine. Die Anschlüsse sind so kurz, dass du sie nicht abschneiden musst. 15 8

10 2.4 Stiftleiste Stecke die 6polige, abgewinkelte Stiftleiste durch die Bohrungen an der Position X1, sodass die Anschlussstifte auf der Oberseite zur Platinenkannte zeigen. Verlöte anschließend die Stiftleiste sorgfältig mit den Lötpunkten auf der Rückseite der Platine. Die Anschlüsse sind so kurz, dass du sie nicht abschneiden musst. 3 Baustufe II Inbetriebnahme und Funktionskontrolle 3.1 Sichtkontrolle Überprüfe alle Bauteile auf der Oberseite der Platine, ob sie richtig eingesetzt sind und die Polarität stimmt. Überprüfe das Mikrokontroller IC, ob es richtig herum im Sockel sitzt und dass keine Anschlussbeinchen verbogen sind oder aus dem Sockel schauen. Kontrolliere auf der Unterseite die Lötstellen, dass alles sauber verlötet ist und keine Lötzinnbrücken zu anderen Anschlüssen vorhanden sind. 2.5 Dioden 3.2 Die Dioden bestehen aus einem Glaskörper mit Anschlussdrähten. Auf dem Glaskörper befindet sich ein dicker er Ring. Dieser Kennzeichnet die Kathode der Diode. Biege die Dioden entsprechend dem Abstand der Bohrungen auf der Leiterplatte, und stecke sie in die gekennzeichneten Löcher. Biege die Drähte etwas auseinander und verlöte diese dann sorgfältig mit den Lötpunkten auf der Rückseite der Platine. Schneide anschließend die überstehenden Drähte über der Lötstelle ab. D1= D2= 1N4148 1N4148 Funktionskontrolle Am Batteriehalter en Schalter auf "ON" stellen. Bei richtiger Montage startet der Microcontroller sofort mit einem Testprogramm, das im Mikrokontroller bereits von uns vorprogrammiert wurde und zum Überprüfen der Funktionen dient. Es schaltet nacheinander alle Funktionen im Abstand von ca. 0,5S ein und wieder aus. Es leuchten nacheinander alle LEDs auf und auch die Motoren schalten sich kurz ein. Wenn alle LEDs abwechselnd blinken und beide Motoren brummen ist alles fertig Gratulation zu eurem eigenen My-Robot und viel Spaß beim Programmieren. 9 14

11 2.11 Anschluss des Batteriehalters Die Anschlussleitungen des Batteriehalters sind farblich gekennzeichnet, rot für den "+" Pol, für "-" Pol. Stecke die Drähte in die passenden Bohrungen, die mit Batterie "+" und "-" auf der Leiterplatte gekennzeichnet sind. Achte dabei darauf, dass du nur den Draht und nicht die Isolierung durch das Loch steckst. Verlöte beide Anschlüsse auf der Rückseite der Platine. Stelle den Schalter am Batteriegehäuse auf "OFF". Nun löse die einzelne Schraube auf der Rückseite des Batteriehalters und öffne diesen durch das Auseinanderschieben der 2 Hälften des selbigen. Lege die 3 Batterien richtig herum ein und verschließe den Batteriehalter wieder. Nun befestige den ihn mit Gummibändern auf der Oberseite der Platine, sodass der Ein- /Aus-Schalter von oben zu bedienen ist Motage der Bürsten "die Füße des Robots" 2.6 Leuchtdioden LEDs 3mm LEDs Stecke die LEDs polungs- richtig in die dafür vorgesehenen Bohrungen der Leiterplatte, die Roten am hinteren Ende der Platine und die Gelben an der Vorderseite der Platine. Das kürzere Beinchen ist die Kathode (K) das längere Beinchen die Anode (A). Am Bestückungsdruck sind die Anschlüsse jeweils mit "A" für Anode und "K" für Kathode bezeichnet. Biege die Drähte etwas auseinander biegen und verlöte diese dann sorgfältig mit den Lötpunkten auf der Rückseite der Platine. Schneide anschließend die überstehenden Drähte über der Lötstelle ab. LED2= LED5= LED 3mm, rot LED 3mm, rot hinten rechts hinten links A LED3= LED4= LED 3mm, gelb LED 3mm, gelb vorne rechts vorne links A K K Die Zahnbürsten, deren Griff abgesägt wurde, sind schon auf eine Platte montiert. Befestige diese mit Gummibändern an der Leiterplatte. 5mm LED 2.13 Anschluss der Motoren Die 5mm LED leuchtet blau. Auch hier gilt, das kürzere Beinchen ist die Kathode (K) das längere Beinchen die Anode (A). Am Bestückungsdruck sind die Anschlüsse jeweils mit "A" für Anode und "K" für Kathode bezeichnet. Die LED ist schon vorgebogen, stecke den Körper von oben durch das mittlere 5mm Loch an der Vorderseite der Platine und stecke die Anschlussdrähte gleichzeitig durch die Bohrungen in der Platine. Biege die Drähte etwas auseinander und verlöte diese dann sorgfältig mit den Lötpunkten auf der Rückseite der Platine. Schneide anschließend die überstehenden Drähte über der Lötstelle ab. Die Motoren sind bereits mit Anschlussleitungen und Steckern versehen. Stecke diese auf der Leiterplatte an die beiden passenden Stecker. LED1= 13 LED 5mm, blau 10 vorne Mitte

12 2.7 Transistoren 2.9 Setzte nun die Transistoren dem Bestückungsdruck entsprechend ein und verlöte sie. Zu beachten ist dabei, dass die Gehäuseumrisse des Transistors mit dem auf der Platine übereinstimmen. Als Orientierung dient die flache Seite des Transistor-Gehäuses. Der Transistor sollte ca. 5mm Abstand zur Platine haben. B T1= BC547C Transistor T2= BC547C Transistor E Brücke Nun musst du noch eine Brücke für die Versorgungsspannung einlöten. Biege einen Draht entsprechend dem Lochabstand an der Position BR1. Setzte ihn entweder von VUSB, wenn die Platine vom USB-Anschluss versorgt werden soll oder von VBAT, wenn du eine Batterie anklemmst ein. C 2.10 Einsetzen des Mikrokontroller ICs Die Fototransistoren, die "Augen" unseres Robots. Sie sind bereits vorgebogen und sehen aus, wie eine 5mm LED mit klarem Gehäuse. Der Mikrokontroller IC hat 28 Anschlüsse, die alle in den Sockel gesteckt werden. Zu beachten ist, dass die Kerbe im IC und am IC-Sockel übereinstimmen. Der IC wurde von uns schon vorgebogen, damit die IC-Beinchen problemlos in den Sockel passen. Bitte mit Vorsicht in den Sockel stecken. T3= T4= U1= 2.8 SFH300 Fototransistor SFH300 Fototransistor ATMEGA8-16PU Mikrokontroller Quarz Der Quarz ist ungepolt. Stecke ihn in die entsprechend gekennzeichneten Bohrungen, biege die Drähte etwas auseinander und verlötet diese dann sorgfältig mit den Lötpunkten auf der Rückseite der Platine. Schneide anschließe die überstehenden Drähte über der Lötstelle ab