«ՍԵՌոբ-3» Կառավարիչը կառուցված է լայն տարածում գտած "Raspberry Pi-3 Model B" (կարճ RPi) -ի հիման վրա. Կառավարիչը թողարկվում է մետաղական տուփի տեսքով ու բացի RPi ստանդարտ սարքից պարունակում է նաև «Սայմոտեկ» ՍՊԸ-ում նախագծված ու արտադրվող հատուկ կառավարող-համաձայնեցնող սալիկ։ Այդ սալիկի միջոցով լուծվում է հանրաճանաչ RPi միկրոհամակարգչի ու Vex Robotics ընկերության արտադրության բարձրորակ էլեկտրամեխանիկական հավաքածուի սենսորների ու կատարող սարքերի էլեկտրական պարամետրերի օպտիմալ համաձայնեցուման խնդիրը։
Raspberry Pi միկրոհամակարգչի հայտնի առավելությունների հետ մեկտեղ «ՍԵՌոբ-3» կառավարիչը աչքի է ընկնում հետևյալ առանձնահատկություններով․
- Կառավարչի սնուցման կառավարում դիմերեսին տեղադրված կոճակների միջոցով;
- Ազդանշանների TTL մակարդակ (5 Վ) միասնական տերմինալի տեսքով Կառավարչի կափարիչի վրա տեղադրված մուտքի / ելքի բոլոր սեղմակների վրա;
- Բարձր ճշտության անալոգային 6 մուտք (RPi -ի մեկի փոխարեն);
- Ռոբոտի լարային միացումների համար նախատեսված VEX -ի հավաքածուի բոլոր արտաքին սարքերի ունիֆիկացված խրոցերի հետ մեխանիկորեն ու էլեկտրականապես համատեղելի միասնական տերմինալ;
- Լրացուցիչ մեխանիկական պաշտպանություն միացման լարերի պատահական սխալ կցորդման դեպքում։
Միաժամանակ պահպանված է RPi բազային միկրոհամակարգչի մյուս բոլոր ռեսուրսների ըգտագործման հնարավորությունը։
Մեխանիկական, Էլեկտրական ու էլեկտրոնային, ինչպես նաև ծրագրային ապահովման հանգույցների մոդուլային կատարումը հեշտացնո
ւմ է դրանց օպտիմալ ինտեգրումը կոնկրետ նախագծի շրջանակներում ու նաև բարենպաստ նախադրյալներ է ստեղծում ռոբոտաշինության համալիրի բազային հավաքածուի ընդյայնման համար։
Վերը թվարկած առավելությունների շնորհիվ «ՍԵՌոբ-3» Կառավարիչը հանդիսանում է գնային առումով մատչելի, լավ պաշտպանված, հարմարավետ ու դյուրամատչելի արդյունավետ գործիք մանկական ու պատանեկան տարիքի աշակերտների, ավտոմատիկայի ու ռոբոտաշինության սիրողների, ինչպես նաև ոլորտի դեռևս ցածր մասնագիտացում ու քիչ աշխատանքային փորձ ունեցողների համար։
«ՍԵՌոբ-3» կառավարիչը միացնելուց ու դրա հետ աշխատելուց առաջ անհրաժեշտ է ուշադիր ծանոթանալ դրա արտաքին պատերի վրա տեղադրված կառավարման օրգանների դերին ու նշանակությանը, արտաքին սարքերը Կառավարչի ելքերին ու մուտքերին, միասնական տերմինալի կցորդիչներին միացնելու կանոններին, ինչպես նաև յուրացնել էլեկտրական սարքերի հետ աշխատելու անվտանգության տեխնիկայի կանոնները։
Դիմերես (Ինտերֆեյս)
Դիմերեսի նկարի վրա աջից ձախ պատկերված են․
- Սնուցման բնիկ (DC-IN)
Այս բնիկին, համապատասխան լարի միջոցով, միացվում է Կառավարչի ու ամբողջ ռոբոտի սնուցումը (+6Վ -ից +12Վ հաստատուն լարում) հավաքածուի կազմում գտնվող մարտկոցից, կամ հաստատուն հոսանքի սնուցման բլոկից։
- Ֆունկցիոնալ կոճակ (FB)
1. Այս կոճակը սեղմելու ու 4-ից 7 վրկ․ սեղմած պահելու արդյունքում Կառավարչի աշխատանքն ընդհատվում է և օպերացիոն համակարգը (ՕՀ) ստանում է աշխատանքն ավարտելու հրահանգ (Shut down)։ ՕՀ աշխատանքն ավարտվելուց մի քանի վայրկյան հետո դադարեցվում է Կառավարչի ու ռոբոտի մյուս բոլոր հանգույցների սնուցումը։ Ի նշան այն բանի, որ ռոբոտը հոսանքազրկված է՝ անջատվում է սնուցման ցուցիչը։
Նույն բանը տեղի է ունենում, երբ Կառավարչի օպերացիոն համակարգի աշխատանքը ավարտվում է (Shut down) ծրագրային եղանակով։
2. Ֆունկցիոնալ կոճակը 10 վայրկյանից ավել սեղմած պահելու դեպքում ռոբոտը հոսանքազրկվում է առանց ՕՀ-ի վիճակը հաշվի առնելու։ Այս հնարավորությունը պետք է օգտագործել միայն ծայրահեղ դեպքերում, օրինակ, երբ ՕՀ-ը «կախվել է»։
- Սնուցման ցուցիչ
Լուսադիոդային այս ցուցիչի լուսավորված վիճակը ցույց է տալիս, որ Կառավարչի ու ռոբոտի բոլոր հանգույցների սնուցումը միացված է։
- SD քարտի բնիկ
Նախատեսված է Կառավարչի Օպերացիոն համակարգի ու ծրագրային ապահովման հիշողության քարտի տեղադրման ու փոխարինման համար, երբ անհրաժեշտ է փչացած քարտը փոխարինել նորով , թարմացնել ՕՀ-ն կամ թողարկել այլ ՕՀ ու ծրագրային ապահովում։ Միևնույն ժամանակ այս բնիկից քարտը հանելը հատուկ դժվարեցված է՝ նրա հետ չնախատեսված գործողություններից խուսափելու նպատակով։ Անհրաժեշտության դեպքում քարտը հանելիս պետք է օգտվել հատուկ բարակ գործիքից։
Ետևի կողմը
Կառավարչի տուփի ետևի կողմից հասանելի են Ռասպբերրիի ստանդարտ LAN ու USB պորտերը. Ձախից տեղադրված է COM պորտի կցիչը։
Աջ պատը
Կառավարչի Աջ պատի վրա երևում են RPi-ի ձայնային ու վիդեո ելքերը (HDMI), սնուցման միկրո USB կցիչը, որը «ՍԵՌոբ-3» -ում գործնականում չի օգտագործվում, քանի որ այն սնուցումը ստանում է դիմերեսի բնիկից՝ համաձայնեցնող սալիկի վրա տեղադրված +5 Վոլտի լարման ձևափոխիչ-կայունացուցիչից։
Տեսքը վերևից - Միասնական տերմինալ
Կառավարչի բոլոր ընդհանուր օգտագործման մուտքերը/ելքերը (GPIO), ինչպես նաև շարժիչները միացնելու հատուկ ելքերը միասնական տերմինալի տեսքով տեղադրված են տուփի վերևի կափարիչի վրա։
Ռոբոտի հավաքածուի յուրաքանչյուր սենսոր, կամ կատարող մեխանիզմ կարելի է միացնել միասնական տերմինալի համապատասխան բնիկին 3 ոտիկներ ունեցող հատուկ ունիֆիկացված խրոցի օգնությամբ։ Սև լարին միացված ոտիկը լարով միանում է սարքերի բացասական, իսկ կարմիր լարին միացրածը՝ դրական բևեռին։ Երրորդ ոտիկը ազդանշանային է։ Խրոցները դրվում են տերմինալի համապատասխան բնիկների մեջ ռոբոտի միացումների սխեմային համապատասխան։ Խրոցի մի եզրի ամբողջ երկայնքով արված բարակ ելուստը պաշտպանում է խրոցը սխալ ուղղությամբ տերմինալի մեջ դնելու պատահական դեպքերից։ Ներքևի նկարի վրա տերմինալի բնիկների ներքևի հորիզոնական շարքը հանդիսանում է Կառավարչի լարման բացասական բևեռը (GND). Տերմինալի հորիզոնական միջին շարք ծառայում է արտաքին սարքերի սնուցման լարման դրական բևեռը մատուցելու համար։ Վերևի շարքով արտաքին սարքերին փոխանցվող ազդանշանների ձևը, հաղորդման ուղղությունն ու այլ պարամետրերը կախված են արտաքին սարքի նշանակությունից ու մոդելից։
Միասնական տերմինալը բաժանված է երեք հիմնական սեկցիաների, տարբեր խմբերի պատկանող արտաքին սարքեր միացնելու համար։ Ձախից աջ տեղակայված են հետևյալ սեկցիաները․
- "Motor" - նախատեսված է 6 հաստատուն հոսանքի շարժիչների միացման համար, որոնք միացվում են հատուկ դրայվերի միջոցով՝ առանձին-առանձին յուրաքանչյուր շարժիչի պտտման ուղղությունն ու արագությունը ծրագրային եղանակով փոփոխելու նպատակով (լայնա-իմպուլսային մեթոդով, ԼԻՄ, PWM)։
- "D In/O" - 10 թվային ունիվերսաթ մուտքի/ելքի բնիկներ։ Մուտքի, կամ ելքի ռեժիմը սահմանվում է ծրագրային և կարող օ ճկուն փոփոխվել ծրագրի աշխատանքի ընթացքում։ Այդ բնիկների միջոցով կարող են միացվել տարբեր տեսակի թվային ու իմպուլսային սարքեր, օրինակ կոջակներ, ցուցիչներ, ուլտրաձայնային հեռաչափեր և այլն։
- "A In" - 6 անալոգային մուտքեր , որոնց միացված են բարձր ճշտության անալոգա-թվային փոխակերպիչներ (АЦП, ADC) ու դրանցից յուրաքանչյուրի միջոցով կարելի է չափել տվյալ մուտքին միացված լարման արժեքը 0Վ-ից մինչև 5Վ տիրույթում։
Տերմինալի ներքևի շարքի բոլոր կոնտակտները միացված են մեկ-մեկու հետ ու հանդիսանում են Կառավարչի հողանցման շինան (Gnd)։
"D In/O" և "A In" սեկցիաների միջին շարքի բոլոր կոնտակտները միացված են միմյանց հետ ու հանդիսանում են Կառավարչի +5Վ սնուցման լարման շինան։
"Motor" սեկցիայի միջին շարքի բոլոր կոնտակտները միացված են միմյանց հետ և հանդիսանում են Կառավարչի սնուցման +6 Վ-ից մինչև +12Վ սնուցման ընդհանուր լարը՝ նայած թե ինչ լարումով սնուցում է միացված կառավարչի սնուցման բնիկին։ Այդ լարումից են սնուցվում ռոբոտի շարժիչները, յուրաքանչյուրը հոսանքի սահմանային 2Ա արժեքով։ Դրանից ելնելով ռոբոտը ծրագրավորելիս պետք է հայվի առնել, որ միաժամանակ միացված շարժիչների օգտագործած գումարային հոսանքը չգերազանցի 6Ա սահմանագիծը։
"Motor" սեկցիայի միջին շարքի 4 և 5 կոնտակտները* միացված են 5Վ լարման ընդհանուր շինային՝ 5Վ սահմանային սնուցման լարումով սերվո շարժիչներ միացնելու համար։
Ուշադրություն․ «ՍԵՌոբ-3» կառավարչի հին մոդելներում "Motor" սեկցիայի միջին շարքի 4 և 5 կոնտակտները նույնպես միացված են +6 Վ-ից մինչև +12Վ սնուցման ընդհանուր լարին։ Այդ ելքերին չի կարելի միացնել 5Վ սահմանային արժեքից ավել սնուցման լարում ունեցող շարժիչներ՝ դրանք կարող են շարքից դուրս գալ։