Myagmarnaran tsagaan zuraas dagdag robot

Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 уралдаанд

оролцогч Б.Мягмарнаран

Бавуужав овогтой Мягмарнаран нь 1983 оны 8 дугаар сарын 1-нд

Баянхонгор хотод төрсөн. Баянхонгор хотын “Талст” сургуулыг 1990-2000 онд

бүрэн дунд гэрчилгээтэйгээр төгссөн. 2000-2004 онд Монгол Улсын Их

Сургуулийн Мэдээллийн технологийн сургуульд элсэн орж Электроник

инженер мэргэжлээр Баклавр зэрэгтэйгээр төгссөн. Одоо MCS Electronics

компанид VoIP инженерээр ажилладаг.

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран

Гарчиг

Оршил 2

Бүлэг I. Биет илрүүлэх аргууд

1.1 Инфра улаан туяагаар мэдрэх 3

1.1.1 Гадны биетийн цацаргаж байгаа туяаг

хүлээн авах 4

1.1.2 Дохио цацаад хүлээн авагчаар хүлээн авч ашиглах 4

1.1.3 Гадны гэрлийн нөлөөгүйгээр хүлээн авч боловсруулах 5

1.1.4 Өндөр давтамжтай цацаж хүлээн авч ашиглах 5

1.2 Фоторезистор ашиглан мэдрэх 5

1.3 Камер ашиглан мэдрэх 6

1.4 Энгийн механик болон соронзон мэдрэгч 6

Бүлэг II. Зам дагах ба хөдөлгөөн мэдрэх төхөөрөмж

2.1 Үзэгдэх гэрлийн тусламжтайгаар зам хайх механизм 8

2.2 Инфра улаан туяа бүхий зам дагадаг механизм 22

Аналоги - тоон хувиргуур бүхий механизм

Харьцуулагч бүхий механизм

2.3 Хөдөлгөөн мэдрэгч 27

2.4 Харьцуулсан судалгаа 34

Дүгнэлт 36

Хавсралт 37

Ашигласан ном зүй 52

2


Оршил

Өнөө үед хүнээс үл хамааран бие даан ажиллах чадвартай автомат системийг

өргөнөөр ашиглаж эхэлж байгаа билээ. Ингэснээр хүний хөдөлмөрийг хөнгөвчилөх,

хүн ажиллах боломжгүй нөхцөлд судалгаа шинжилгээ хийх, түүнчлэн хүний

анхаарал болгоомжгүйгээс гарч болох зарим нэг асуудлыг бүрэн шийдэх боломжтой

юмаа. Автомат системийн давуу тал олонтой ч хамгийн гол нь гадны ямар нэгэн

биет, харилцаж байгаа обьектийг болон бусад ямар нэгэн зүйлсийг мэдэрдэг байх

зайлшгүй шаардлагатай болсон билээ. Нөгөө талаас обьект мэдрэх гэдэг нь

дохиолол хамгааллын системийн үндэс, гол суурь нь болж өгдөг.

Энэхүү ажлаараа олон төрлийн мэдрэгчийг судлаж аль болох хялбар аргаар

найдвартай ажилладаг биет илрүүлэгчийг хийхийг зорьсон бөлгөө.

Биет илрүүлэх гэдэг нь маш өргөн ойлголт юм. Жишээлбэл ажиглаж байгаа

орчинд гадны ямар нэгэн биет орж ирэхийг мэдрэх эсвэл ажиглаж байгаа биетийн

хэмжээ, хэлбэр, дүрс өөрчилөгдөхийг мэдрэх зэргийг ойлгож болох юм.

Уг ажилын хүрэнд хийсэн обьект илрүүлэгчээ Ази номхон далайн орнуудын

хооронд зохиогддог ABU Robocon тэмцээний Монгол дахь сонгон шалгаруух

тэмцээнд автомат ангиллын машин дээр туршин тавьж амжилттай оролцсон билээ.

Энэхүү ажил нь үндсэн хоёр бүлгээс тогтох бөгөөд нэгдүгээр бүлэгт онолын

хэсэг орсон бөгөөд эндээс зам мэдрэх болон биетийг илрүүлэх аргуудтай танилцах

боломжтой, хоёрдугаар бүлэгт техникийн шийдэл, програм хангамжийн шийдэл

болон ашиглаж хийсэн зүйлийн харьцуулсан судалгаа орсон болно.

3


Бүлэг I

Биет илрүүлэх аргууд Биетийг мэдрэх гэдэг нь авто систем болон дохиоллын системийн хувьд өөрт

нь ямар нэгэн тодорхой орон зайд гадны биет орж ирэхийг мэдрэрч мэдээлэх гэсэн

үг юм.

Биет илрүүлэхийн тулд олон мэдрэгчүүдийг ашигладаг билээ. Эдгээр

мэдрэгчүүд нь янз бүрийн физик үзэгдэл дээр тулгууралдаг бөгөөд ашиглаж байгаа

элемент хэрэглэх аргаас шалтгаалаад үнэ өртөг найдвартай мэдрэх зэргээрээ

ялгаатай байдаг. Биетийг илрүүлэхийн тулд ихэвчилэн ашигладаг мэдрэгчүүд:

1. Инфра улаан гэрлийн мэдрэгч

2. Радио цацрагийн мэдрэгч

3. Энгийн мэдрэгчүүд /механик мэдрэгч, соронзон мэдрэгч.../

4. Дүрсийн камера

5. Бусад ...

Энэ ажлаараа өөрийн боломж нөөцөнд тулгуурлан дараах мэдрэгчүүдийг

сонгон авч судалж заримыг нь туршиж ашиглав.

1. Инфра улаан гэрлийн мэдрэгч

2. Фоторезистор

3. Дүрсийн камера

4. Энгийн механик болон соронзон мэдрэгч

1.1 Инфра улаан гэрлийн мэдрэгч Инфра улаан туяагаар мэдрэх нь маш боломжтой, сайн аргын нэг юм. Инфра

улаан туяаг ашиглаж биетийг мэдрэхийн тулд ерөнхий дөрвөн аргыг ашигладаг.

Гадны биетийн цацаргаж байгаа инфра улаан туяаг хүлээн авч ашиглах

Дохио цацаад хүлээн авагчаар хүлээн авч ашиглах

Тогтмол гэрлийн үүсгүүр ашиглан гадны нөлөөгүйгээр дохиог цацаад ойлгож

хүлээн авч ашиглах

Өндөр давтамжтай инфра гэрлийн үүсгүүртэйгээр цацаж хүлээн авч ашиглах

4


1.1.1 Гадны биетийн цацаргаж байгаа туяаг хүлээн авах Энэ арга нь ганц хүлээн авагч байдаг бөгөөд хүн болон томоохон амьд

биетүүдээс цацаргаж байдаг инфра улаан туяаг хүлээн авдаг. Үүний гол хэрэглээ нь

хөдөлгөөн мэдрэгч бүхий дохиоллын системүүд юм.

Энэхүү төхөөрөмжүүд хязгаарлагдсан талбайн хөдөлгөөн илрүүлэгчдийн

дараагийн үе болсон. Инфра улаан туяаны мэдрэгчүүд өнөөдөр дохиоллын

системийн үндсэн төхөөрөмжинд хамгийн их хэрэглэгдэж байна. Инфра улаан

туяаны мэдрэгчүүдийг хөдөлгөөн мэдрэгч гэдэг боловч тэдгээр нь үнэндээ дангаараа

хөдөлгөөн илрүүлдэггүй. Инфра улаан туяаны илрүүлэгчид ямарч ч энерги

цацрууладаггүйгээрээ тэдний өмнөх үеийнхээс ялгаатай.

Инфра улаан туяаны илрүүлэгч жирийн үед талбайг ажиглаж орчны хэвийн

температурыг юмуу энэ талбай дахь инфра улаан туяаны энергийн төвшинг

бүртгэдэг. Талбайд амьд биет орж ирэхэд инфра улаан туяаны энергийн төвшинд

өөрчлөлт орж биетийг мэдрэх нөхцлийг бүрдүүлдэг. Инфра улаан туяаны

илрүүлэгчдийн ихэнх хэсэг зөвхөн барилга байгууламж дотор ашиглагдана. Хэдий

тийм боловч зарим инфра улаан туяаны илрүүлэгчид гадаад орчинд ч хэрэглэгдэнэ.

Сүүлийн үед энэ мэдрэгчид зориулсан дохиог кодолж цацдаг бэлэн чип

гарсан. Жишээ нь: SAA3010. Ингэснээр ашиглахад хялбар нэмэлт схем угсрахгүй

найдвартай ажиллах зэрэг давуу талтай болсон.

1.1.2 Дохио цацаад хүлээн авагчаар хүлээн авч ашиглах Инфра улаан туяаны үүсгүүрээс инфра улаан туяаны гэрэл цацагддаг. Инфра

улаан туяаг үүсгүүрээс цацаж хүлээн авагч байнга хүлээн авч байдаг. Туяаны

дундуур биет ормогц тасралтгүй цацаж байсан дохио тасарч биет орж ирснийг

мэдэрдэг. Энд инфра улаан туяаг үүсгүүрээс цацруулан ойролцоо байралсан хүлээн

авагч хүлээн авна. Үүсгүүр нь инфра улаан туяа цацруулагч гэрлэн диод байдаг.

Харин хүлээн авагч нь инфра улаан туяагаар нээгддэг транзистор байдаг.Үүний гол

хэрэглээ нь телевизорын удирдлага юм. Телевизор нь өөр дээрээ инфра улаан

туяаны хүлээн авагчийг байрлуулсан байдаг ба харин удирдлага дотор үүсгүүр нь

байралдаг. Энэ аргын дутагдалтай тал нь гадны гэрлийн нөлөөнд орж мэдээлэл

алдагдах нь их байдаг. Үүнээс хамгаалж инфра улаан туяаг өндөр давтамжаар

кодолж цацдаг. Үүний тулд нэмэлт чипүүдийг ашигладаг нь үнэ өртөгийг ихэсгэдэг.

5


1.1.3 Гадны гэрлийн нөлөөгүйгээр

хүлээн авч боловсруулах Инфра улаан туяа нь саадыг нэвтрэх чадвар нь бараг тэг, хол зайд

дамжуулахад сарнидаг боловч ойр зайд ойх чадвар нь нилээд сайн байдаг. Үүнийг

ашиглан биетийг мэдрэх боломжтой юм.

Тухайн хүлээн авагчийн хувьд гадны гэрлийн нөлөөг дарах зорилгоор хаалт

хийж ашигласан. Энэ үед гадны гэрлийн нөлөө орохгүй учир алдаа гарах магадлал

багасдаг сайн талтай. Хаалт ашигласан учраас гадны гэрлийн нөлөө орохгүй бөгөөд

хүлээн авагчийн хэмжих утгыг тухайн биетийн хувьд тогтмол байхаар тохируулсан.

Иймд хэмжих утга нь тогтмол бөгөөд тухайн биетийн хувьд гадны гэрлээс

хамаарахгүй сайн талтай. Гэвч энэхүү утга нь цацруулагч, хүлээн авагч болон биет

хүртлэх зайнаас хамаардаг учраас зайг тогтмол бариж байх хэрэгтэй.

1.1.4 Өндөр давтамжтай цацаж хүлээн авч ашиглах Энэ нь цацаж буй гэрлийн үүсгүүрийг давтамжтай цацах буюу үзэгдэх гэрэл

болон гадны өрөөний гэрлийн нөлөөг дарах зорилгоор инфра улаан туяаг өндөр

давтамжтай цацна. Энэ гэрэл гадны буюу өрөөний үзэгдэх гэрлээс ялгаатай өндөр

давтамжтай байдаг. Иймд хүлээн авагчийн оролтонд өндөр давтамжийг нэвтрүүлдэг

нам давтамжийг хаадаг шүүлтүүр тавьсан тохиолдолд үзэгдэх гэрлийн болон нам

давтамжтай гадны гэрлийн үүсгүүрүүдийн нөлөө алга болно.

Инфра улаан гэрлийн мэдрүүлийн давуу тал нь үнэ хямд. Мөн үүнд

тохируулж хийсэн хэлхээ болон программ хангамж хялбар.

Дутагдалтай тал нь гэрлийн нөлөөнд орох боломжтой. Үүнд зориулж хаалт

болон бусад хамгаалалтын зүйл хийх шаардлагатай болдог.

1.2 Фоторезистор ашиглах Фоторезистор ашиглан гол зам дагах боломж нь фоторезисторын өөрийн

гэрлийн нөлөөөний улмаас хамаарч өөрийн эсэргүүцлийн утгыг өөрчилдөг чанар

юм. Үүнд гол ашиглах хэрэглээ нь хүнд хөнгөн өнгийг ялгах явдал байлаа. Хүнд

өнгө гэдэг нь хэт бараан өнгө, хөнгөн өнгө гэдэг нь цайвар буюу цагаан өнгө юм.

Энэ хоёрын өнгийг ялгаснаар олон зүйлд ашиглах боломжтой жишээ нь зам хайх

механизм байлаа. Гол чанар нь фоторезисторын гэрлийн нөлөөгөөр өөрийн валентаа

6


өөрчилдөг нь байлаа. Фоторезисторыг ашиглахад нөлөөлөх зүйл нь үзэгдэх гэрлийн

нөлөөнд их ордогт гол асуудал оршино.

1.3 Камер ашигласан мэдрэгч Камер ашиглаж биет илрүүлэх асуудал бол өнөө үеийн технологи хөгжсөн

үед хамгийн их хийгдэж буй гол асуудал болоод байна. Камера ашиглан биетийг

мэдрэхийн тулд зайлшгүй хэдэн үндсэн ойлголтыг мэдэх хэрэгтэй болсон. Аналоги

камера болон дижитал камерын өгөгдөл яаж явагддаг, өнгө гэдэг зүйл маань ямар

ойлголт вэ? өнгийг яаж илэрхийлдэг вэ? Зэрэг ойлголтууд гарч ирсэн. Энэ бүхнийг

эхэлж судлах шаардлагатай. Камера ашигласнаар маш олон давуу талтай. Камерын

утгыг сайн боловсруулсанаар гэрлийн нөлөөгүй биетэд боловсруулалт хийх

боломжтой юм. Камерын өгөгдөлийн бүтэц болон бусад синхрон дохиог судлах нь

камер болон дүрс боловсруулалтын хувьд гол асуудал байдаг.

Камера ашигласнаар бусад олон мэдрэгчүүдээс маш олон давуу талтай.

Маш олон хэрэглээтэй. Хянах, удирдах...

Ямар нэгэн өнгүүдийг сайн ялгах нягтлах боломжтой

Дүрс боловсруулах, дүрс танихад ашиглах боломжтой.

Камерт маш олон давуу талуудын хамт бас нэг том хүндрэлтэй асуудал байдаг.

Үнэ өндөр, мөн үүнд зориулсан програм хийхэд маш хүндрэлтэй хэцүү байдаг.

Мөн дүрс боловсруулахад хугацаа их алддаг. Ялангуяа бага чадлын

микроконтроллёр дээр удаан боловсруулдаг. Мөн камерын үзүүлэлтээс хамаарч

өртөг болон үнэ их өндөр болдог.

1.4 Энгийн механик болон соронзон мэдрэгч Энэ мэдрэгч нь хамгийн олдоц ихтэй мэдрэгч. Гол хэрэглээ нь компьютерийн

гар болон гэрлийн унтраалга байж болно. Ямар нэгэн биет хүрэхэд нахийж гулзайх

эсвэл түлхэгдэх байдлаар мэдэрдэг. Механик мэдрэгчийг хоёр ангилж үздэг.

Эдгээрийг робот машинд ихээхэн ашигладаг.

1 Дарсан тохиолдолд контакт нь нийлдэг мэдрэгч

2 Тахийлгаж нугалсан тохиолдолд эсэргүүцэл нь өсдөг. Үүний гол хэрэглээ нь

биет болон робот биет рүү хэр ойртож байгааг мэдэх боломжтой. Эсэргүүцлийн

хэмжээ нь ихсэх байдлаар робот машин биетэд ойртож байгааг мэднэ.

7


Хүрэхэд мэдэрдэг мэдрэгч нь маш энгийн тул ашиглахад хялбар. Хөдөлгөөнгүй

биетийг мэдрэхэд илүү тохиромжтой.

Давуу тал нь ашиглахад хялбар, үнэ маш хямд. Дутагдалтай тал нь Flex

мэдрэгч нь үнэ өндөртөй дангаар нь ашиглах боломжгүй байдаг.

8


Бүлэг II

Зам дагах ба хөдөлгөөн мэдрэх төхөөрөмж

2.1 Үзэгдэх гэрлийн тусламжтай зам хайх механизм Ýíý àæèëààð ôîòî ðåçèñòîðûã ñóäàëæ, ò¿¿íèéã çàì äàãàäàã ðîáîòîä

àøèãëàõ, AÒ8051 á¿ëèéí ÀÒ89Ñ51, 89Ñ2051 ìèêðîêîíòðîëëåð, ADC0809

õºðâ¿¿ëýã÷èéã ñóäàëñàí áîëíî.

Ôîòîðåçèñòîð íü ¿çýãäýõ ãýðëèéí íºëººãººð ýñýðã¿¿öýëèéíõýý õýìæýýã

ººð÷èëäºã ýëåìåíò þì. Ýíä ôîòîðåçèñòîðûã àøèãëàõ áîëñîí øàëòãààí íü

õýðýãëýõýä õÿëáàð, îëäîö èõòýé, ¿íý õÿìä áàéäàã. Ó÷èð íü òóñãàæ áàéãàà

ãýðëèéí ýð÷èìýýñ õàìààðààä ðåçèñòîðûí óòãà íü 0-15êOì õүртэл өөрчлөгддөг

бөгөөд гэрэлтэй үед эсэргүүцэл нь багасдаг. Ýíä ðîáîòûí çàì íü íîãîîí òàëáàé

äýýð íààñàí 3 ñì-èéí ºðãºíòºé öàãààí çóðâàñ äýýð òóðøèæ үзлээ.

Çóðàã 1. Фоторезистор бүхий схемийг байрлалт

Çóðàã 2. Ôîòîðåçèñòîðûí òөрлүүд

9


2 ôîòîðåçèñòîðûã 3ñì-èéí çóðâàñò õî¸óë áàãòàæ áàéõààð áàéðëóóëàõààð

øèéäâýðëýñýí. Ôîòîðåçèñòîð íü ¿çýãäýõ ãýðëèéí íºëººíä èõ îðäîã ó÷ðààñ

áèò¿¿ õààëò õèéæ ºãñºí áà èíãýæ õààëò õèéñíýýð ãàäíû ãýðëýýñ òóñãààðëàãäìàë

îð÷èí ¿¿ñäýã. Ôîòîðåçèñòîð íü äàí õàð ¿åä ýñýðã¿¿öëèéí èõ óòãûã àâäàã èéìä

äàí õàð áàéæ áîëîõã¿é ó÷ðààñ ãýðëèéí ¿¿ñã¿¿ð áóþó çàìûã ãýðýëò¿¿ëýõýä

àøèãëàõ çîðèëãîîð ôîòîðåçèñòîðûã òîéðóóëàí ãýðëýí äèîä òàâèæ ºãñºí.

Ýíä õàìãèéí ãîë íü ôîòîðåçèñòîðûí óòãûí ººð÷èëºëòèéã ìýäðýõ

õýðýãòýé áîëñîí. Ýíä ýñýðã¿¿öëèéã õýìæèõèéí òóëä õ¿÷äýë õóâààã÷ ñõåìèéã

òóðøèñàí. Õýëõýý -1-ä áàéðëóóëñàí øèãýýð ôîòîðåçèñòîðûã áàéðëóóëñàí. Ýíý

õýëõýýíä õàðãàëçàõ ôîòîðåçèñòîð, ãýðëèéí ¿¿ñã¿¿ð õî¸ðûí õàìààðëûã

ãðàôèêààð ¿ç¿¿ëáýë:

Çóðàã 3. Ãàðàëòûí õ¿÷äýëèéí òîîöîîã õèéñýíèéã ¿ç¿¿ëëýý. /Õýëõýý-3/

Èéìä ôîòîðåçèñòîðûí ýñýðã¿¿öëèéã õýìæèõ

øàðäëàãàòàé áîëñîí áà áè ýíä ¿éëäýëèéí ºñãºã÷

á¿õèé ýñýðã¿¿öýë õýìæèõ õýëõýýã áîëîâñðóóëæ

øèéäâýðëýñýí. ¯éëäýëèéí ºñãºã÷èéã äîõèîã ºñãºõºä

àøèãëàñàí. Ýñýðã¿¿öýë õýìæèäýã îëîí ñõåì, ìºí ÷èï

/ìèêðîñõåì/ áàéäàã. Ýäãýýðèéí çàðèì íü

íàðèéâ÷èëàë ñàéí áèø çàðèì íü ºíäºð ºðòºãòýé.

Ìºí ºíäºð õ¿÷äýë ã¿éäýëä àæèëëàäàã ñõåì¿¿ä

áàéñàí. ¯éëäýëèéí ºñãºã÷ á¿õèé ýñýðã¿¿öýë

õýìæèäýã õýëõýý íü ºðòºã áàãà, àâñààðõàí ó÷èð

àøèãëàñàí. Ýíä íýã ë ¿éëäýëèéí ºñãºã÷ àøèãëàæ áàéãàà.

Үéëäýëèéí ºñãºã÷èä ôîòîðåçèñòîðûã îðîëòîí äàõü õ¿÷äýë õóâààã÷

ìýòýýð òàâüñàí. Ôîòîðåçèñòîð áà îðîëòûí ýñðã¿¿öýëèéí çºð¿¿ òýð õ¿÷äýëèéí

10


óòãûã ºñãºõ çàìààð ãàðàëòûí õ¿÷äýëýýð ôîòîðåçèñòîðûí óòãûã õýìæèæ àâñàí

Çóðàã4. Үйлдэлийн өсгөгч бүхий өсгөгчийн схем

Ýíä ¿éëäýëèéí ºñãºã÷ õýò ºñãºäºã áàéñàí áà ôîòîðåçèñòîðûí óòãà øóóä

ººð÷èëºãäºæ áàéõàä ãàðàëòûí õ¿÷äýë ººð÷èëºãäºæ áàéõààð õ¿÷äýë

õóâààðèëàã÷ûí îðîëòûí ýñýðã¿¿öëèéã õýìæèõýä 65êÎì ¿åä õàìãèéí

òîõèðîìæòîé áàéñàí.

Ýíä ¿éëäýëèéí ºñãºã÷èä îëäîö èõòýé õÿìä òºñºð, èëүү нэмэх хасах

тэжээл ашигладаггүй учраас LM324 ¿éëäýëèéí ºñãºã÷èéã àøèãëàëàà. LM324

¿éëäýëèéí ºñãºã÷ íü äîòðîî 4 ¿éëäýëèéí ºñãºã÷òýé. Ýíä áè 2 ôîòîðåçèñòîð

àøèãëàæ áàéãàà ó÷ðààñ 2 ¿éëäýëèéí ºñãºã÷èéã íü àøèãëàñàí.

Зураг 5. Эсэргүүцлийн хэмжсэн утга гарфикаар

11


Îðîëòûí ôîòîðåçèñòîðûí óòãààñ õàìààð÷ ãàð÷ áóé ãàðàëòûí õ¿÷äýëèéã

îðîëòûí ýñýðã¿¿öýëòýé õàðüöóóëñàí ãðàôèêèéã ¿ç¿¿ëëýý.

Ýíäýýñ îðîëòûí ýñýðã¿¿öýëèéí ººð÷èëºëò ãàðàëòûí õ¿÷äýëä õýðõýí

íºëººëæ áàéãààã õàðæ áîëíî. Ôîòîðåçèñòîðûí óòãà 3êÎì-îîñ 8êÎì-ûí

õîîðîíä ººð÷èëºãäºæ áàéñàí áà ¿éëäýëèéí ºñãºã÷ººð ºñãººä ãàðãààä èðñýí

õ¿÷äýëèéí çºð¿¿ íü 2V áóþó 1V-3V-èéí õîîðîíä çºðººòýé áàéëàà. Õààëò

õèéãýýã¿é ¿åèéí õ¿÷äýëèéí çºð¿¿ íü: 0,4V-1V áàéñàí. Ìýäðýõ ÷àäâàð 3 äàõèí

áóóð÷ áàéñàí.

Зураг 6. Хэмжилт хийхийн тулд замыг хэд хэдэн зурвас болгон хуваав

Хүснэгт 1. Хэмжилтийн үр дүн

/Ôîòîðåçèñòîð ãàçðààñ 0.5 ñì çàéòàé áàéñàí ¿åä:

ªðººíèé ãýðýëòýé, ªºðèéí ãýðýëèéí ¿¿ñã¿¿ð Ëåä-èéã àñààñàí ¿åä. /

Ôîòîðåçèñòîðûí õýìæñýí õ¿÷äýë

2-òîîð 10-òààð

3.2 10111000 184 3.2 10111000 184 3.2 10111000 184 3 10100010 162 2.3 10000001 129 2 01101001 105 1.6 01011000 88 1.3 01010000 80 1.3 01010000 81 1.3 01010001 82 1.7 01100010 98

12


2 01101011 107 2.6 10010010 146 3.2 10111000 184 3.2 10111000 184

Çóðàã 7. Хүснэгт 1-ийн үр дүнг графикаар үзүүлбэл.

Ôîòîðåçèñòîð ãàçðààñ 0.5 ñì çàéòàé áàéñàí ¿åä:

ºðººíèé ãýðýëòýé, Íýìýëò ºäðèéí ãýðýë àñààñàí, ìºí ªºðèéí ãýðýëèéí ¿¿ñã¿¿ð

Ëåä àññàí ¿åä.




3 10101010 162 3 10101010 162 3 10101010 162 2.7 10010000 144 2 01110010 105 1.5 01011010 90 1.2 01011001 89 1.1 01000011 67 1.1 01000011 67 1.2 01001000 72 1.5 01011001 90 2 01101010 105 2.6 10010010 146 3.1 10110000 176 3.1 10110001 177

13


Çóðàã 8. Õүснэгт 2-ын үр дүнг графикаар үзүүлсэн.

Ôîòîðåçèñòîð ãàçðààñ 1 ñì çàéòàé áàéñàí ¿åä:

ªðººíèé ãýðýëòýé, ªºðèéí ãýðýëèéí ¿¿ñã¿¿ð Ëåä-èéã àñààñàí ¿åä.




3.6 10111000 184 3.6 10111000 184 3.6 10111000 184 3.2 10100010 162 2.5 10000000 128 2 01100010 105 1.7 01011000 88 1.5 01001011 75 1.5 01001011 75 1.6 01010001 81 1.9 01100010 98 2.2 01110010 114 2.9 10010010 146 3.6 10111000 184 3.6 10111000 184

14


Çóðàã 9. Õүснэгт 3-ын үр дүнг графикаар үзүүлбэл


ºðººíèé ãýðýëòýé, Íýìýëò ºäðèéí ãýðýë àñààñàí, ìºí ªºðèéí ãýðýëèéí ¿¿ñã¿¿ð

Ëåä àññàí ¿åä.




3.5 10110010 178 3.4 10110000 176 3.3 10101001 169 3 10010010 146 2.3 01110010 114 2 01011001 89 1.4 01001000 72 1.25 01000010 66 1.3 01000010 66 1.4 01001010 72 1.6 01010010 82 2 01100010 89 2.6 10000010 130 3.4 10110000 176 3.4 10110000 176

15


Çóðàã 10. Õүчнэгт 4-ийн үр дүнг графикаар үзүүлбэл


Õóðö ãýðýëòýé, Ëåä-èéã óíòðààñàí ¿åä.




3.65 10111010 186 3.65 10111010 186 3.65 10111010 186 3.65 10111010 186 3.65 10111010 186 3.5 10110010 178 2.95 10010010 146 2.6 10001000 136 2.6 10001000 136 2.7 10001010 138 3 10011000 152 3.2 10100010 162 3.6 10111010 186 3.6 10111010 186

16


Õүснэгт 5-ын үр дүнг графикаар үзүүлбэл

Çóðàã 11.


Õóðö ãýðýëòýé, Ëåä-èéã àñààñàí ¿åä.




3.1 10100000 160 3.1 10100000 160 3 10011010 154 2.7 10001010 138 2.1 01101010 106 1.7 01010001 81 1.3 01000010 66 1.2 00111001 57 1.1 00111000 56 1.2 00111010 58 1.4 01001010 74 1.7 01011000 88 2.4 01111010 122 3.1 10100010 162 3.2 10100100 164

17




Õóðö ãýðýëòýé, Ëåä-èéã àñààñàí ¿åä.




3.6 10111000 184 3.6 10111000 184 3.5 10110010 178 3.1 10011010 154 2.5 01111010 122 2 01100010 98 1.6 01010000 80 1.4 01001000 72 1.3 01000010 66 1.4 01001000 72 1.7 01010010 82 2 01101000 104 2.6 10001000 136 3.4 10110000 183 3.5 10110010 185 3.6 10110010 185

18



Àøèãëàñàí ôîòîðåçèñòîðûã ñóäëàõäàà ãýðýë àøèãëàñàí. Ãýðýë òóññàí ¿åä

ôîòîðåçèñòîðûí óòãà áàãàñäàã. Á¿¿ð õóðö ãýðýë òóñãàâàë òýæýýë ºãñºí ¿åä

õàìãààëàëòûí ýñýðã¿¿öýë òàâèàã¿é ¿åä õýëõýý áîãèíîîð õîëáîãäîæ øàòàõ

àþóëòàé. Äàí õàð áóþó áèò¿¿ õààëò õèéñýí ¿åä ôîòîðåçèñòîðûí óòãà 15êÎì

ãýñýí óòãàòàé áîëæ áàéñàí. Ýíä õýò èõ ãýðýë òóñãàæ áîëîõã¿é áàéñàí. Èéìä

ãýðëýí äèîäûã àøèãëàæ á¿äýã ¿çýãäýõ ãýðýëèéí ¿¿ñã¿¿ð áîëãîí àøèãëààä áèò¿¿

õààëò õèéñýí. Ýíä õààëò àøèãëàñàí íü ãàäíû ãýðëèéí íºëººã äàðàõ çîðèëãîòîé

àøèãëàñàí.

Ýíä ìºí ôîòîðåçèñòîð ãàçðûí ãàäàðãóó õî¸ðûí çàéíààñ õàìààð÷ áàéãàà.

Çàé õîëäîõ òóñàì ìýäðýìæ íü ìóóäíà. ªºðººð õýëáýë ôîòîðåçèñòîðûí óòãà

áàãàñíà, õîëäîõ òóñàì õîîðîíä ãýðýë èõ îðæ èðíý. Ìýäðýìæ á¿¿ð áàãàñíà. Çàé

õýò îéðòóóëàõ þì áîë ìýäðýìæ áàñ ìóóäíà. Îéðòñîíîîñ ôîòîðåçèñòîðûí óòãà

èõýñíý. Ôîòîðåçèñòîð áàðàã ãàäàðãóóí äýýð õ¿ð÷ õààëò õèéñýí ìýò õàðàíõóé

áîëæ áàéíà ãýñýí ¿ã.

Çàéíààñ õàìààðñàí õ¿ñíýãòèéã ¿ç¿¿ëáýë (õààëòòàé ¿å):

Õүснэгт 8.

Çàé /ñì/ Áàãà óòãà(v) Õàìãèéí èõ óòãà(v) Õàìãèéí òîõèðîìæòîé áóþó 0,4

0,6 3,4

0,6 0,5 2,8 0,8 0,5 2,6 1 0,6 2,4

19


1,5 0,6 2 2 0,6 1,8 3 0,6 1,4

Äýýðõè õ¿ñíýãòýíä çàéíààñ õàìààð÷ ôîòîðåçèñòîðûí õýìæèñýí óòãûã

õ¿÷äýëýýð ¿ç¿¿ëýâ. Ýíä äàí õààëòòàé ¿åèéí õýìæèëòèéã õèéâ. Õààëòã¿é ¿åä

íºëºº èõ, ìýäðýìæ ìóó ó÷èð õààëòã¿é ¿åèéí õýìæèëòèé àâààã¿é áîëíî.

00.5

11.5

22.5

33.5

4

0.4 0.6 0.8 1 1.5 2 3

Áàãà óòãà

Èõ óòãà

Çóðàã 14. Õүснэгт 8-ын үр дүнг графикаар үзүүлбэл.

Äýýðõè äèàãðàìä çàéíààñ õàìààð÷ ôîòîðåçèñòîðûí õýìæñýí õ¿÷äýë

õýðõýí ººð÷èëºãäºõèéã ãðàôèêààð ¿ç¿¿ëýâ.

Àëèâàà äîõèîã òîîí äîõèî, ýñâýë àíàëîãè äîõèî ãýæ õóâààæ ¿çýæ áîëíî.

Ýíä õýìæýýä ãàð÷ èðæ áóé óòãà ìààíü õ¿ðòýë àíàëîãè äîõèî áàéãàà ó÷èð

ìèêðîêîíòðîëë¸ðòîî òîîí äîõèî áîëãîæ àøèãëàõ õýðýãòýé. Ýíýõ¿¿ õýìæèæ

ãàð÷ èðñýí ¿éëäýëèéí ºñãºã÷èéí ãàðàëòûí õ¿÷äýëèéí àíàëîãè óòãûã òîîí óòãà

ðóó õºðâ¿¿ëýõ øààðäëàãàòàé áîëñîí áà ýíä ADC0809 õºðâ¿¿ëýã÷èéã àøèãëàñàí.

ADC0809 íü Ýíý õºðâ¿¿ëýã÷ íü 8 áèòèéí íàðèéâ÷èëàëòàé õºðâ¿¿ëäýã.

Îðîëòûí 8 ñóâàãòàé òóõàéí àãøèíä íýã ë ñóâàãûã õºðâ¿¿ëýõ ÷àäâàðòàé, ñóâàã

ñîíãîã÷ multiplexer á¿õèé 100us õºðâ¿¿ëýëòèéí õóðäòàé ÷èï /ìèêðîñõåì/ þì.

Ñóâàã ñîíãîõ multiplexer-èéí óòãûã ¿ç¿¿ëëýý.

ADC0809 àíàëîãè äîõèîã òîîí äîõèîí õºðâ¿¿ëýã÷èéí àæèëëàæ çàð÷èì

áóþó õóãöààíû äèàãðàììûã ¿ç¿¿ëáýë.

20


Õºðâ¿¿ëýã÷èéí õàðàêòåðèñêèéã õàðóóëëàà. Ýíäýýñ ADC0809 íü ÿìàð

õóðäòàéã õàðóóëæ áàéíà.

Îðîëòîíä îðæ áóé àíàëîãè óòãûã ãàðàëòàíä ãàðãàæ øàëãàõûí òóëä 8

LED /ãýðëýí äèîä/ àøèãëàñàí áà ýíä õºðâ¿¿ëæ ¿ð ä¿íã íü øàëãàëàà. Îðîëòûí

õ¿÷äýë ò¿âøèíãýýñ õàìààð÷ ãàðàëòûí õ¿÷äýë õýðõýí ººð÷èëºãäºæ áàéãààã

õ¿÷íýãò áîëîí ãðàôèêààð ¿ç¿¿ëáýë:

0

50

100

150

200

250

0.8 1.2 1.5 2 2.5 3 3.4

Òîîí óòãà

Çóðàã 15. Àíàëîãè-òîîí õóâèðãóóðûí õýìæèëò Îðîëòûí õ¿÷äýëèéí ò¿âøèí /v/

Õºðâ¿¿ëñýí òîîí óòãà /2-òîîð/

Õºðâ¿¿ëñýí òîîí óòãà /10-òààð/

0,8 00110110 54 1,2 1001110 78 1,5 1100011 99 2 1111100 124 2,5 10011101 157 3 10111101 190 3,4 11011011 219 Àíàëîãè äîõèîã òîîí äîõèî áîëãîí õºðâ¿¿ëýã÷, êîíòðîëë¸ð 2-ûí ñõåìèéã ¿ç¿¿ëáýë:

21


Çóðàã 16. Àíàëîãè-òîîí õóâèðãóóð áүхий хэлхээ

Àíàëîãè äîõèîã òîîí äîõèî áîëãîí õºðâ¿¿ëýã÷èä õºðâ¿¿ëæ áóé îðîëòûí

äîõèîíä õàðãàëçàõ ãàðàëòûí òîîí äîõèî áîëîõ 8 áèò äîõèîã ¿çâýë îðîëòûí

õ¿÷äýë 1V-3.5V-èéí õîîðîíä ººð÷èëºãäºæ áàéõàä ãàðàëòûí òîîí óòãûí

õàìãèéí èõ óòãà õàìãèéí áàãà óòãà 4 äàõèí çºð¿¿òýé áàéñàí.

ADC-ãèéí Vref-ä ïîòåíöèîìåòð õîëáîäîã íü ÀDC-ãèéí õàðüöóóëàõ

õ¿÷äýëèéã òîõèðóóëàõ ¿¿äíýýñ ºãñºí.

Ýíä ýñýðã¿¿öëèéí õýìæèñýí óòãûã õºðâ¿¿ëýõ 2 ñóâàãòàà 0,1-ð ñóâàãûã

ñîíãîí àøèãëàñàí.

ADC-ã àæèëëóóëàõ, ºãºãäºëèéã áîëîâñðóóëàõ, ìîòîðûã óäèðäàõäàà AÒ

á¿ëèéí ÀÒ89Ñ51 ìèêðîêîíòðîëë¸ðûã àøèãëàñàí.

22


AÒ ÀÒ89Ñ51 ìèêðîêîíòðîëë¸ð íü íèéò 32 áèò á¿õèé 4 ïîðòòîé. Ýíä

ïîðòûã ñîíãîñîí áàéäàë íü: Àâòîìàò ìàøèíä íèéò 5 ìîòîð áàéãàà ó÷ðààñ

÷èãëýëòýé óäèðäàõ ¿¿äíýýñ íýã ìîòîðò 2 ïîðò àøèãëàíà ãýæ ¿çýýä íèéò 10 áèò

àøèãëàíà, àíàëîãè äîõèîã òîîí äîõèîíä õºðâ¿¿ëýã÷èä 14 áèòèéã àøèãëàíà,

àíõíû òîõèðóóëàõ øààðäëàãà ãàðñàí ýíä òîõèðóóëãûã ãàðààñ õèéõèéí òóëä 4

òîâ÷ òàâèæ ºãñºí. Ýíä 4 áèòèéã àøèãëàíà. Íèéò 28 áèòèéã àøèãëàõààð áîëñîí.

Ìºí ýíä ïîðòóóäàà ýñâýë îðîëò ýñâýë ãàðàëò ìàÿãààð ñîíãîæ áîëäîã áà èíãýæ

ñîíãîñíîîð îðîëò, ãàðàëòòàé àæèëëàõàä îéëãîìæòîé õÿëáàð áîëäîã. Ìºí ýíý

êîíòðîëë¸ð íü ººðºº äîòîîä pull-up ðåçèñòîðòîé ó÷èð ëåäèéã /ìèêðîñõåì/ àñààõ

áîëîìæòîé. Èíãýñíýýð ¿ð ä¿íã øóóä ëåä /ãýðëýí äèîä/ àñààæ øàëãàõ

áîëîìæòîé.

Зураг 17. Фоторезистор

бүхий контроллёрын удирдлага.

2.2 Инфра улаан туяа бүхий зам дагадаг механизм Инфра улаан туяа нь өөрөө саадыг мэдрэх чадвар нь бараг тэг буюу нэвтрэх

боломжгүй байдаг. Энгийн цонх силикон зэрэг гэрэл нэвтэлдэг зүйлийг нэвтэлж

чаддаг. Зарим нэг германи, гели зэрэг бодисыг хүч нь суларсан байдалтайгаар

нэвтэлж гардаг. Инфра улаан туяа нь ойх чадвар нь сайн. Илүү их цайвар бие дээр

инфра улаан туяа нь илүү сайн ойдог. Бараан бие дээр ойлт нь муу. Энэ зарчимыг

ашиглан би зам дагах боломжийг судаллаа. Энд инфра улаан туяаг судлах явцад хэд

хэдэн асуудал үүсдэг. Энэ юу вэ гэвэл нөлөөлөх хүчин зүйлүүд юм. Инфра улаан

туяанд гол нөлөөлдөг хүчин зүйл бол гэрлийн нөлөө. Инфра улаан туяа маань

үзэгдэх гэрлийн спектороос /350-750нм/ их долгионы урттай нүдэнд үл үзэгдэх

гэрлийн долгион юм. /750нм-ээс их долгионы урттай/

23


Çóðàã 18. Ãýðëèéí ñïåêòîð äîëãèîíû óðòààð

Энд инфра улаан туяаг цацаад хүлээж авч ашигласан. Инфра улаан туяа нь

мөн гадны гэрлийн нөлөөнд ордог. Учир нь гадны гэрлийн хамт нүдэнд үл үзэгдэх

инфра улаан туяаны цацрагууд байдаг. Энэ цацраг нь хэмжиж буй үед нөлөө болж

орж ирдэг. Үүнээс зайлсхийхийн тулд хаалт хийж өгсөн бөгөөд хаалтгүй үед хэт

улаан туяаг цацаад хүлээн авах боломжтой байдаг. Дээрх асуудалыг шийдэхийн

тулд өндөр давтамжтай инфра улаан туяаг цацаад хүлээн авч ашиглаж болно. Эсвэл

модуляцилж инфра улаан туяаг цацаж болно. Мөн инфра улаан туяа нь хол

цацагдахад сарниж алга болдог. Иймд ашиглаж буй инфра улаан туяа маань зайнаас

хамаарч байна гэсэн үг. Инфра улаан туяа зайнаас хамаарч хэрхэн өөрчлөгдөхийг

судаллаа. Энд зай хэтэрхий холдвол инфра улаан туяа суларсан байдлаар хүлээн

авагчид мэдрэгддэг. Миний судалгаа болон туршилтаар хамгийн боломжтой

цацалтын зай нь 1см байлаа. Зайнаас хамаарсан хамаарлыг хүснэгтээр үзүүлбэл:

Çàé /ñì-ýýð/ Õ¿ëýýí àâàã÷ààñ

õ¿ëýýí àâñàí õ¿÷äýë

/âîëüòîîð/

0.5 2

1ñì 3

1.5 2

2 1.2

Мөн инфра улаан цацрагыг хэлхээнд байрлуулахад хэд хэдэн шаардлага гарч

ирсэн. Инфра улаан цацраг ядаж 2 хүлээн авагч нэг зам дээр орших хэрэгтэй. Энд

24


олныг байрлуулах боломж байгаа боловч инфра улаан цацрагийн хүлээн авагч

дамжуулагч хоёрын хоорондын зай хэтэрхий ойр байвал нэг нь нөгөөдөө нөлөөлөх

учир хоорондын зайг 1см байхаар сонгон хэрэглэв.

Зураг 19. Инфра улаан туяа бүхий хэлхээний угсарсан байдал.

Температур ихсэх буюу нэмэгдэх тусам долгионы урт нь ихэсдэг нь

нотлогдсон байдаг. Автомат сиситемийн хувьд ойлтын хууль ашиглан зам дагахыг

ашигласан нь илүү үр дүнтэй байсан. Учир нь зам нь өөрөө ногоон болон цагаан

гэсэн хоёр хэсгээс тогтдог ба цагаан дээрх туяа маань илүү сайн ойно. Ногоон

талбай дээрх инфра улаан туяа маань цагааныг бодвол шингэдэг болхоор гэрлийн

эрчим нь суларч ойлт багатай байдаг. Зам дагах боломжийг судлахын тулд зайлшгүй

нэлээд хэдэн хэмжилтийг хийх шаардлагатай байсан. Энэ гарч байсан хүндрэлтэй

асуудал бол инфра улаан туяаны хүлээн авагч гадны гэрлийн нөлөөнд орж гэрлийн

нөлөөний улмаас янз бүрийн утга авдаг. Иймд хаалт хийж өгч гадны гэрлийн нөлөөг

дарсан. Энд өөрчилөгдөх хүчдэлийн янз бүрийн утганд зориулан 2 янзаар зам дагах

боломжийг судаллаа.

1. Инфра улаан туяаг цацаад хүлээн аваад хүлээн авсан дохиогоо аналоги

дохиог тоон дохио руу хөрвүүлэгчийг ашиглан хөрвүүлж авсан дохиогоо

микроконтроллёр 89с51 ашиглан програмчилж зам дагана.

25


2. Инфра улаан туяаг цацаад хүлээн аваад хүлээн авсан дохиогоо потенциометр

эсвэл үйлдэлийн өсгөгч, харьцуулагч ашиглан төвшинөөр буюу +5, 0В

байхаар оролтонд хүлээн авч зам дагуулав.

Гадны гэрлийн нөлөөг дарах хамгийн оновчтой арга бол цацаж буй дохиог

өндөр давтамжтай цацаад хүлээн авах хэрэгтэй юм. Өндөр давтамжтай цацсанаар

үзэгдэх гэрлийн болон бусад гэрлийн нөлөөг дарах боломжтой. Миний сонгосон

инфра улаан туяаны хүлээн авагч болон цацагч өөрөө өндөр давтамжинд ажиллах

боломжгүй байснаас өндөр давтамжаар цацаж ашиглаагүй болно. Инфра улаан туяаг

цацахад зориулсан янз бүрийн бэлэн өндөр давтамжтай болгож кодолдог чип

/микросхем/ байдаг. Жишээ нь: SAA3010. Миний сонгосон чип нь параллель болон

сериалаар өгөдөлийг хүлээн авч сериалаар дамжуулах боломжтой үнэ хямд, олдоц

ихтэй чип /микросхем/ юм. Инфра улаан туяаг цацахад ашиглаж буй хамгийн гол

давтамж нь 40кГц байдаг. Үүнийг ашиглавал илүү тохиромжтой хялбар болно.

Зураг 20. Зам хайх механизм

Инфра улаан туяаг цацаад хүлээн авч хэмжихэд хүлээн авагчаас ирсэн утга

нь ямар бие дээрээс ойж байгаагаас мөн ямар зайнаас тусгаж байгаагаас мөн гадны

гэрлийн нөлөөнөөс үүсч ямар утгатайг болж байгааг хэмжсэн.

Гэрлийн нөлөө багасгадаг хаалт хийгээд үүний дараа гаралтын хүчдэлийг 2

янзаар хэмжилээ.

26


1. Хүлээн авагчаас хүлээж авсан аналоги утгаа хэмжиж аваад тэр утгаа аналоги

дохиог тоон дохио болгон хөрвүүлэгч ашиглан хөрвүүлж боловсруулалт

хийв. Хаалттай үед шууд хүлээн авсан аналоги утгаа хэмжихэд 3-4в-ийн

хооронд хэлбэлзэж байлаа.

Зураг 21. Блок диаграм

2. Инфра улаан туяаны хүлээн авагчаас хүлээж авсан утгаа харьцуулагч LM339

ашиглан харьцуулж 0 юм уу +5В гаргаж байхаар утгыг хэмжиж

харьцуулагчийн оролтонд өгсөн.

Зураг 22. Инфра улаан туяа

бүхий зам мэдрэгчийн

байралсан схемийг үзүүлэв.

Инфра улаан туяаны үүсгүүр

болон хүлээн авагчийн хэсэг нь үүсгүүрээс цацсан инфра улаан туяаг хүлээн авагч

хүлээн аваад цааш нь харьцуулагч эсвэл аналоги-тоон хувиргуур руу өгөгдөлийг

дамжуулна.

27


Зураг 23. LM339 бүхий Харцуулагчийн хэсэг

Харьцуулагч оролтууд дахь утгуудаа хооронд нь харьцуулаад эсвэл +5В,

эсвэл 0В байхаар гаргана. Үүнийг удирдлагын хэсэг буюу микроконтроллёрын

хэсэгт өгч боловсруулалт хийнэ.

Зураг 24. блок диаграм

Аналоги дохиог хөрвүүлэгчийг ашиглаж байгаа үед тохиромжтой утгыг

хэмжиж авах зайлшгүй шаардлагатай болсон. Энэ нь анхны хэмжилтийг сайн

хэмживэл олон давуу талтай. Илүү сайн хэмжиж авах боломжтой. Дувтагдалтай тал

нь програмчилахад төвөгтөй. Харьцуулагч ашиглаж байгаа үед хэмжиж авах утга нь

нарийвчилал муутай боловч сайн тохируулж хэмжисэн тохиолдолд хамгийн хялбар

юм.

2.3 Хөдөлгөөн мэдрэгч Инфра улаан туяаны мэдрүүрүүд нь өнөөдөр дохиоллын системийн үндсэн

төхөөрөмжид хамгийн их хэрэглэгддэг.

Инфра улаан туяаны мэдрүүрүүдийг хөдөлгөөн мэдрэгчид гэдэг боловч

тэдгээр нь үнэндээ дангаараа хөдөлгөөн илрүүлдэггүй. Инфра улаан туяаны

илрүүлэгчид нь ямарч энерги цацруулдаггүйгээрээ тэдний өмнөх үеэс ялгаатай.

28


Тэдгээр нь хатуухан хэлхэд хүлээн авагчид юм. Урилгагүй зочины биеийн халууныг

xmeter гэнэ.

Инфра улаан туяаны илрүүлэгч жирийн хугцаанд талбайг ажиглаж орчны

хэвийн температурыг юмуу энэ талбай дахь инфра улаан туяаны энергийн

төвшинүүдийг бүртгэдэг. Энэ талбайд амьд биет орж ирвэл инфра улаан туяаны

энергийн төвшинд шинэ өөрчлөлт орж дохиолол дугарах нөхцөлийг бүрдүүлдэг.

Инфра улаан туяаны илрүүлэгчидийн ихэнх хэсэг нь зөвхөн тасалгаанд

ашиглагддаг. Хэдий тийм боловч зарим инфра улаан туяаны идэвхгүй илрүүлэгчид

гадаа ч хэрэглэгдэнэ.

Сүүлийн үеийн инфра улаан туяаны илрүүлэгчид нь зарим тохиолдолд

дохиоллын нөхцөлгүй болон хамгаалагдсан талбайд бодитоор хүн халдах хоёрын

хоорондохыг ялган шинжилгээ хийхийг зөвшөөрсөн микропроцессорын

технологийн дэвшилийг шаардах болсон.

Дулаан ялгаруулдаг томоохон биеүүд бүгд инфра улаан туяаны цацраг

ялгаруулах бөгөөд үүнд амьтад 9.4м дотор цацраг нь хамгийн сайн тархдаг. Хүний

бие бас үүнд орно.

Боловсруулсан силиконы хавтанцар нь гадны нөхцөлд ус нэвтрэхгүй маш

сайн инфра улаан туяаны цонх болдог. Түүнчлэн үзэгдэх гэрлийн мужид гэрлийг

шүүхэд нэмэртэй. Инфра улаан туяаны мэдрэгчийг хийхэд талст материалыг

ашиглах бөгөөд уг материалыг инфра улаан туяаны цацрагыг орлох халуун нөхцөлд

байлгахад өнгөц цахилгаан цэнэг үүсгэнэ. Талстад хүрэх цацрагийн хэмжээ

өөрчилөгдөхөд цэнэгийн хэмжээ мөн өөрчилөгдөх бөгөөд түүнийг мэдрэгчид

суурилуулсан ФЭТ төхөөрөмжөөр хэмжинэ. Мэдрэгч элементүүд нь маш өргөн

хүрээнд цацрагыг мэдрэх тул төхөөрөмжинд хүний биеийн цацрагийг хамгийн сайн

мэдрэх 8-14нм-т орох цацрагыг хязгаарлах зорилгоор шүүх цонх байрлуулсан. PIR

мэдрэгч нь Чичиргээ температурын өөрчилөлт нарны гэрлийг мэдрэхгүй байхаар

зохион байгуулагдсан байдаг. Мэдрэгчийн өмнүүр өнгөрөх бие эхний элементийг

идэвхжүүлэх бөгөөд өөр хүчин зүйлүүд хоёр элементэд хоёуланд нь нөлөөлсөнөөр

идэвхжил сарнихгүй бол хоёр дахь элемент удаалан идэвхжинэ. Мэдрэгч шон 1,2-

ийг босоо тэгш хавтгай дээр байрлуулсан үед цацраг үүсгэж байгаа бие мэдрэгчийн

29


өмнүүр ташуу байдлаар өнгөрөх ёстой ба ингэснээр элементүүд ээлж дараалсан

байдлаар IR-т мэдрэгдэнэ.

Перо электрон мэдрэгч нь талст материал дээр хийгдсэн бөгөөд инфра улаан

туяанаас гарах халуун гэрэлд цохиулахад гадаргууд цахилгаан өөрчилөлт үүсдэг.

Тодорхой хэмжээний туяа талстыг мөргөж өөрчилсөнөөр мөн тодорхой хэмжээний

өөрчилөлт нь ФЭТ гэгдэх мэдрэмтгий багажны мэдрэгчид хүрч хэмжигдэнэ.

Çóðàã 25. Åðäèéí õýëáýð.

ÕÓÒ - õýò óëààí òóÿà ÈÕÓÒ - èäýâõã¿é õýò óëààí òóÿà

Àæèëëàãààíû íºõöºë

Àæèëëàõ òåìïåðàòóð -200Ñ - +700Ñ

Õàäãàëàõ òåìïåðàòóð -300Ñ - +800Ñ

Àæèëëàõ õ¿÷äýë 3 - 10Â

Öàõèëãààíû áîëîí ãýðëèéí ¿ç¿¿ëýëò

Ýëåìåíò¿¿äèéí õîîðîíäîõ ãàðàëòûí õàðüöàà 15% max 1Ãö-ä

Ñïåêòðèéí õàðèó 7-14ìì ø¿¿ëò¿¿ðýýð

òîäîðõîéëîãäñîí

Ø¿¿ëò¿¿ðèéí äàâõàðãà öàõèóð

Äàìæóóëàëò >70% 7-14µ ì õÿçãààðò

30

Òýìäýã Min Åðäèéí Max Õýñýã Òàéëáàð

Idd 0.2 0.5 ìÀ Õýðýãëýõ ã¿éäýë (1)


VSSA -3.6 -4 -4.4 Â VDD-ä õàìààðàãäàíà.

IVSSA 2.0 ìÀ Áóóðàõ áîëîìæ

Мэдрүүрийн элементүүд нь инфра улаан туяаны илүү өргөн хязгаарт

мэдрэмтгий бөгөөд ердийн ФЭТ-ийн сүүлчийн хөл хоёр нь 100КОмын эсэргүүцлээр

дамжин газардаад, мөн хоёр шатны өсгүүр рүү орж хэлхээнд дохио өгнө. Хоёр

каскадын шат тус бүр нь 100-10000 хүртэл өсгөнө. өсгүүр нь 10Гц-ээс доош өндөр

давтамжийн шуугиан үл хүлээн авах хүртэл жирийн давтамжын зурваст

хязгаарлагдана. Мөн энэ нь мэдрүүрийн гаралтын дохионы эерэг ба сөрөг

шилжилтүүдэд хоёуланд нь хариу өгч цонхны жишүүрээр зөвшөөрнө. RE200B

мэдрүүрт хоёр мэдрэмтгий элемент байдаг. Энэ нь хувьсах хүчдэлд холбогддог. Энэ

арга зам нь нарны гэрэл температурын өөрчилөлт доргилт зэрэгийг дохионуудад

нөлөөлөхийг болиулдаг. Мэдрүүр идэвхтэй үед түүний өмнүүр биет өнгөрөхөд

эхнийх нь идэвхжих бөгөөд дараа нь бусад элемент идэвхжинэ. Тэгэхэд бусад эх

үүсвэрүүдэд хоёр элементэд нэгэн зэрэг нөлөөлнө. Туяаны эхлэл хэвтээ чигт

мэдрүүрийг хөндлөн өнгөрхөд хэвтээ хавтгай дахь мэдрүүрийн нэг болон

хоёрдугаар хөлнүүдийн элементүүд нь дэс дараалан инфра улаан туяаны эхлэлийг

илрүүлнэ.

31


Çóðàã 26. Õýò óëààí òóÿàã õýðõýí èëð¿¿ëýõ íü.

Äýýðõ çóðàãò RE200B-èéí öàõèëãààíû òîäîðõîéëîëò áîëîí ò¿¿íèé TO5

õàéðöãûã äýëãýí ¿ç¿¿ëëýý. Ãàäààä ëèíçã¿éãýýð õàðóóëëàà.

Илрүүлэгчээс ирсэн дохио нь маш бага 10-30Мв дохио байсан ба үүнийг

хангалттай өсгөх үүднээс үйлдэлийн өсгөгчөөр 2 шаттайгаар өсгөж TTL дохио

болгож авсан. Илрүүлэгчээс хүлээж авсан пульсыг ашиглаж хийхээр зорисон ажил

бол автомат машин робот нь замаа дагаад явж байгаа тохиолдолд хүн юм уу амьд

биет ойртсон үед автомат машин биетийг мэдэрч мөргөхгүйн тулд зогсох, тухайн

биет холдтол хүлээх боломжтой ухаалаг робот хийхийг зорилоо энэ боломжыг

ашигласнаар өөрийгөө гэмтээхгүй мөн тухайн биетийг мөргөхгүй байх боломжтой.

Дараах схемийг угсарч шалгаж үзсэн.

Зураг 27. Хөдөлгөөн мэдрэгчийн схем

32


Энд хөдөлгөөн мэдрэгч дохиоллын системийн угсарч хийсэн зурагыг

хавсаргав. Мэдрэгчийн хэсэг дээр инфра улаан туяа хүлээн авагч PIR320-ийг

үзүүлэв. Контроллёрын хэсэгт ашигласан контроллёр 89С2051 болон үйлдэлийн

өсгөгч LM324, тоон эргүүлэгч HEF4010-ыг үзүүлэв. Мэдрэгчээс хүлээн авсан

пульсыг үйлдэлийн өсгөгч LM324 ашиглан 2 шаттайгаар өсгөсөн. Удирдлагын хэсэг

буюу микроконтроллёрын хэсэгт өгч боловсруулалт хийв. Энд мэдрэгчээс 0, эсвэл

+5В ирнэ. Хэрэв амьтан болон хүн мэдрэгчид мэдрэгдвэл гаралтандаа 0В гарч

байхаар эргүүлэгч HEF4010-ыг угсарсан. HEF4010 нь мөн мэдрэгч мэдрээд

дохиолол үүсгэж чанга яригчын оролтонд өгөх синусойд дохионы үүсгүүр болгон

ашигласан. Энд ашигласан трансформатор нь микроконтроллёрын портноос гарч

байгаа бага чадлын утгыг чанга яригчид өгөхийн тулд өсгөж өглөө.

Энд ашиглаж буй PIR мэдрэгч нь хүн болон томоохон биетийг мэдэрсэнээр

маш бага 10-30мВ-ын пульс гаргаж байдаг. Үүнийг нь шууд ашигласан тохиолдолд

өөрийн шум ихтэйгээс болж мэдрэгч хүнийг мэдэрсэн мэтээр хуурамч дохиолол

үүсгэж байсан. Үүнийг шүүх зорилгоор оролтын утганд шүүлтүүр маягаар

конденсатор ашиглан оролтын утгыг шүүсэн. Мөн энд хэмжиж инфра улаан туяаны

мэдрэгчид мэдрэгчийн утгыг сайжруулах үүднээс гадуур нь Фрезнэлийн линзийг

тавиж өгдөг. Энэ линз нь цуглуулагч линзний нэг төрөл бөгөөд хүнээс ялгарах

инфра улаан туяаг цуглуулж илүү сайн илүү холоос мэдрэх боломжийг олгодог.

2.4 Дүрсийн камер Камерыг судлахад хэд хэдэн зүйлийг зайлшгүй мэдэх шаардлагатай болсон.

Камера маань өөрөө дүрсийг яаж боловсруулдаг, аналоги камерын өгөгдөл яаж

явагддаг зэрэгийг мэдэх зайлшгүй шаардлагатай болсон. Аналоги дохионы гаралтын

сигнал нь видео дохионы стандартад нийцсэн байдаг. Тэгэхээр видео дохионы

бүтцийг судлах шаардлагатай болсон. Нэг кадр нь зүүнээс баруун, дээрээс доош

чиглэлтэй дүрслэгдэнэ. Дэлгэц шинэчилэх хугацаа нь 30frame/sec байхад дэлгэц

шинэчилэгдэж байгааг хүний нүд ажиглаж чадахгүй. Энэ үзэгдэлд үндэслэн Video

scanning хийдэг. Зурагын frame нь 2 field-д хуваагдана. Нэг нь зөвхөн сондгой

дугаартай мөрүүдийг харин хоёр дахь нь тэгш дугаартай мөрүүдийг агуулна.

Тиймээс дэлгэц нь 60field/sec хугацаанд шинэчилэгдэнэ. Мэдээж энэ шинэчилэх

ажиллагаа нь хүний нүдэнд ажиглагдахгүй. Аналоги видео дохио нь нилээд нарийн

33


нийлмэл бүтэцтэй дохио юм. Энэ дохио нь хэд хэдэн хэсгүүдээс тогтно. Үүнд видео

нь босоо ба хэвтээ синхрончилох пульс, нэг дохио руу нэгтгэх дохио зэргээс

тогтоно. Биетийг илрүүлэх танихын тулд зайлшгүй дээрх нийлмэл нарийн бүтэцтэй

аналоги дохиог хөрвүүлж авч боловсруулах шаардлагатай болсон. Энэ ажиллагаа нь

нилээд нарийн бөгөөд өндөр хурд шаарддаг нь хүндрэлтэй болдог. Үүнд зориулсан

өндөр хурдтай аналоги-тоон хувиргуур болон микроконтроллёр шаардлагатай.

Ингэж хөрвүүлж авч чадсанаар бусад мэдрэгчийг бодвол илүү давуу талтай ч камер

болон өндөр хурдтай аналоги-тоон хувргуур, микроконтроллёр нь өндөр үнэтэй

олдоц муутай учраас судлав.

Зураг 28. Аналоги камерын гаралтын дохиог үзүүлэв.

Ýíä íýã ìºð àíàëîãè êàìåðûí ñèíõðîí äîõèîíû ïóëüñûã ¿ç¿¿ëýâ. Ýíä

ñèíõðîí äîõèî áà ò¿¿íèé òîëãîé ìýäýýëýë, òөгсгөл заагч íýã ìºðèéí óðòûã

¿ç¿¿ëýâ. Ýíä íýã ìºð ìýäýýëýëä îðîõ õýâòýý ñèíõðîí äîõèîã îðóóëàâ.

34


2.5 Харьцуулсан судалгаа Судалгааны ажлаараа би инфра улаан туяа, камер, фоторезистор болон бусад

мэдрэгчийг судлаж зарим нэг дээр туршиж шалгаж үзэв. Эдгээрт тус тусад нь өөр

өөрийн гэсэн давуу болон дутагдалтай талууд байлаа. Эдгээрээс дурдвал

фоторезистор ашиглаж байгаа үед фоторезисторын эсэргүүцлийн утгын

өөрчлөлтөнд харгалзах гаралтын хүчдэлийн зөрөө их байсан нь нарийвчилал сайн

болох давуу талтай байлаа. Дутагдалтай тал нь хаалт сайн хийгээгүй тохиолдолд

үзэгдэх гэрлийн нөлөөнд орохдоо амархан. Хаалт хийсэн тохиолдолд тогтмол

гэрлийн үүсгүүрийг хийж өгөх шаардлагатай. Мөн инфра улаан туяаны үүсгүүртэй

харьцангуй үнэ өндөр.

Камер ашиглаж байгаа үед дүрс болон өнгийг илүү сайн нарийн таних

боломжтой. Энэ нь бусад мэдрэгчээс хамаагүй давуу боловч камерын өөрийн өртөг

өндөр, мөн камер ашиглаж байгаа тохиолдолд түүнд зориулан ашиглах чип

/микросхем/ үнэтэй, мөн програм хангамжыг гүйцэтгэхэд төвөгтөй зэрэг

хүндрэлтэй асуудалтай байсан.

Инфра улаан туяа ашиглаж байхад хамгийн хүндрэлтэй асуудал нь инфра

улаан туяаны үүсгүүр болон хүлээн авагчын хамгийн зөв зохистой байрлуулах

хэрэгтэй. Учир нь инфра улаан туяаны үүсгүүр өөр нэг инфра улаан туяаны

үүсгүүртэй ойролцоо байралсан тохиолдолд нэг нь нөгөөдөө нөлөөлөх муу талтай.

Обьект илрүүлэхэд ашиглаж буй төхөөрөмж элементээс, нарийвчилал,

найдвартай эсэхээс хамаарч үнэ өртөгийн хувьд өөр өөр байсан. Энд ашигласан

зүйлсийг үнийн хувьд харьцуулалт хийвэл:

Þóãààð õèéñýí áîëîõ Àøèãëàñàí ç¿éëñ Ширэхгийн үнэ Нийт үнэ

Ôîòîðåçèñòîðîîð çàì

ìýäðýõ

ÀÒ89Ñ51

ADC0809

Ôîòîðåçèñòîð

/4 øèðõýã/

LM324 ¿éëäýëèéí

ºñãºã÷

5000 òºãðºã

5000 òºãðºã

1 øèðõýã íü 4euro

500 òºãðºã

30500

төгрөг

ADC á¿õèé èíôðà

óëààí òóÿàíû ìýäðýã÷

ÀÒ89Ñ51

ADC0809

5000 òºãðºã

5000 òºãðºã

12900

төгрөг

35


Èíôðà óëààí òóÿàíû

¿¿ñã¿¿ð


õ¿ëýýí àâàã÷

LM324 ¿éëäýëèéí

ºñãºã÷

300 òºãðºã

300 òºãðºã

500 òºãðºã

Õàðüöóóëàã÷ á¿õèé

èíôðà óëààí òóÿàíû

ìýäðýã÷

ÀÒ89Ñ51

Õàðüöóóëàã÷

LM339


¿¿ñã¿¿ð


õ¿ëýýí àâàã÷

5000 òºãðºã

800 òºãðºã

300 òºãðºã

300 òºãðºã

8200 төгрөг

Програм хангамжийн хувьд харьцуулагч бүхий инфра улаан туяагаар зам

мэдрэх бол хамгийн хялбар нь байсан.. Учир нь бусад нь аналоги дохиог тоон дохио

болгон хөрвүүлэгч ашигласан учраас түүнийгээ програмчилж өгөх хэрэгтэй байдаг.

Харьцуулагч бүхий инфра улаан туяаны мэдрэгч нь хамгийн хялбар, 0 эсвэл

+5в гэсэн утга орж ирдэг үүнийг шууд шалгаж ашиглахад хамгийн тохиромжтойн

дээр микроконтроллёрын порт хэмнэх боломжтой болсон.

Инфра улаан туяаг хүлээн аваад аналоги-тоон хувиргуур ашигласан

тохиолдолд нарийвчилал сайн болдог хэмжиж харьцуулж байгаа утгаа бит битээр нь

хэмжих боломжтой.

Энгийн мэдрэгчүүд ашиглаж байгаа үед хаана ашиглах вэ? Гэдэгт гол

асуудал оршино. Хамгийн тохиромжтой газар байрлуулсанаар биетийг мэдрэх

боломж нэмэгдэхээс гадна найдвартай мэдэрсэнээр өөрийгөө машинаа ч гэмтээхгүй

ашиглах боломжтой бөгөөд шууд дарагддаг механик мэдрэгч ашигласан нь хамгийн

хялбар бөгөөд үнийн хувьд хамгийн хямд нь байсан.

36


Дүгнэлт Автомат хөдлөгч системийн хувьд биетийг мэдрэх, зам дагах гол асуудал

байдаг билээ. Өмнөх жилүүдийн курс, дипломын ажлуудаар судалгаа болон

гүйцэтгэл хийгдэж байгаагүй шинэлэг сэдэв болсон, дан ганц мэдрэгчийг бус хэд

хэдэн мэдрэгчийг харьцуулан цогц системийн хувьд судалж боловсруулсан нь

ажлын ач холбогдлыг нэмэгдүүлэх нь тодорхой. Инфра улаан туяа болон

фоторезистортой танилцаж түүнийг ашигласан програм хангамж болон техник

хангамжийг гүйцэтгэсэн. Ажлын хүрээнд:

1. Инфра улаан туяаг ашигласан харьцуулагч бүхий зам мэдрэгч

2. Инфра улаан туяаг ашигласан аналоги-тоон хувиргуур бүхий зам мэдрэгч

3. Фоторезистор бүхий үзэгдэх гэрлийн тусламжтайгаар замыг мэдрэгч

4. Тасалгаа болон автомат системд зориулсан томоохон биет, хүнийг

мэдрэгч, хялбар дохиоллын системийг хийв. Мөн эдгээрийг судалсанаар

автомат системийн хувьд ямар мэдрэгч ашиглавал илүү зохимжтой болон,

ямар аргаар зам дагахад боломжтой, найдвартайг судлав.

Энд ашиглаж буй элементээс хамаарч хэд хэдэн янзаар сайжруулж ашиглах

боломжтой. Инфра улаан туяа ашигласан үед үүсгүүрээс дохиог тодорхой

давтамжтайгаар цацна. Хүлээн авагч нь зөвхөн тухайн давтамжтай дохио хүлээн

авснаар гадны инфра улаан туяаг хүлээн авахгүй болно. Энд хаалт хийх

шаардлагагүйгээс гадна инфра улаан туяа нь гэрлийн үүсгүүр ашигладаггүйгээрээ

давуу талтай.

Эдгээр мэдрэгч бүхий хэлхээг цаашид өөр хэрэглээнд шууд авч ашиглах

боломжтой болсноороо сайн болсон.

37


Хавсралт 1. Инфра улаан туяаг ашиглан аналоги-тоон хувиргуур бүхий зам дагагчийн 89С51-

ийн ASM дээр бичсэн Микроконтроллёрын програм. limn equ 5Oh rmin equ 51h lmax equ 52h rmax equ 53h laa equ 54h raa equ 55h carry equ 60h carryl equ 61h carry2 equ 62h carry3 equ 63h left equ r6 right equ r7 leftl equ r4 rightl equ r5 gpoint equ r3 lpos equ 64h rpos equ 65h lposl equ 66h rposl equ 67h gpos equ 68h ga equ 69h gmin equ 70h gmax equ 71h val equ 72h ; tol EQU P3.2 ; to2 EQU P3.3 to3 equ p3.6 to4 equ p3.7 elk equ p0.7 ale equ pO.3 oe equ pO.6 st equ pO.4 eoc equ pO.5 org Oh jmp Main org lOOh Main:

mov sp,#30h Good: mov p2,#44 hjnb to3,start jnb to4,tohiruulga jmp Good tart: slcall delay mov p2,#66h ; jnb to2,go jnb to3,show_min jnb to4,show_max jmp start show_min: lcall delay mov p2,lm how_mi: in sjnb to3,go

38


ljmp show_mi show_max: lcall delay mov p2,lmax show_ma: jnb to3,go ljmp show_ma go:

ljmp gow tohiruulga:

mov p2,#33h ljmp gow toh uulga: irmov p2,#33h jnb to3,save_min jnb to4,save_max jmp tohiruulga save_min: lcall delay save_minl: ; lcall delay lcall cloc kcall sel_l lcall conver tmov lmin, alcall cloc kcall sel_r lcall conver tmov rmin, alcall cloc kcall sel_g lcall conver tmov gmin,a mov p2,lmin ; jnb to3,tohiruulga jmp save_minl save_max: lcall delay save_max : ; llcall dela ycall clock call sel_l call convert mov lmax a ,call clock call sel_r call convert mov rmax a ,call clock call sel_g call convert mov gmax,a mov p2,lmax ; jnb to4,tohiruulga jmp save_maxl complete: lcall delay mov rO,lmi nmov rl,lmax call average mov laa,a mov rO,rmin mov rl,rmax call average mov raa,a mov rO,gmin mov r1,gma xcall average mov ga,a mov p2,#77h ljmp Good gow :mov p2,#0 gol: lcall cloc kcall sel_l lcall conv t ermov left,a lcall clock

39

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран call sel_r lcall conver tmov right,a

lcall clock call sel_g lcall convert

mov gpoint,a lcall position utgal: mov a,gpos cjne a,#l,check_l jmp forwar l check_l: dmov a,lpos cjne a,#l,check_r jmp rleftl check_r: mov a,rpos cjne a,#1,rrightl jmp back forwardl: ljmp forward rrightl: ljmp rright rleft l:ljmp rleft back: ljmp backs convert: lcall clock setb ale lcall clock clr ale setb st lcall clock clr st con: lcall clock jb eoc,con conl: lcall clock jnb eoc conl .setb oe mov a pi ,clr oe mov O,a rrlc a mov carry,c rlc a mov carryl,c rlc a mov carry2,c mov carry3,carry 2mov carry2,carry mov carry,carry3 mov c,carry3 rrc a mov c,carryl rrc a mov c,carry rrc a mov rl,a mov rl,a rrc a ;1 mov rO, amov a,rl rlc a mov rl,a mov a,rO rrc a ; 2 mov rO,a mov a,rlrlc a mov rl,a mov a,r 0 rrc a ; 3

mov rO,a mov a,rl rlc a mov rl,a ov a,rO mrrc a ;4

40

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран mov rO, amov ,r1 arlc a mov r1,a mov a,rO rrc a ;5 mov rO, amov a,rl rlc a mov rl,a mov a,rO rrc a ;6 mov rO ,amov ,rl arlc a mov rl,a mov a,rO rrc a ;7 mov rO, amov a,rl rlc a mov rl,a mov a,rO rrc a ;last mov rO, amov a,rl rlc a ret average: mov a,rO clr c rrc a mov rO, amov a,rl clr c rrc a mov rl,a mov a,rO add a,rl ret sel_l: clr pO.O clr pO.1 clr p0.2 ret sel_r: setb pO .Oclr pO.l clr p0.2 t sel_g: reclr pO.O setb pO.l clr p0.2 re sel_u: t setb pO.O setb pO.l clr p0.2 ret ;********************* machine haana bgaag togtooh function ********************** .************* return value : rO=left rl=right **************** ; ************* (min)___o___(a)___1___(aa)___2___(aaa)___3___(max) **************** position: check_left: clr c

mov a,laa subb a,left jnc nextl mov lpos,#l ajmp check_right nextl: mov lpos,#3 ajmp check_right check_right: clr c mov a,raa subb a,right jnc next2 mov rpos,#1 ljmp check_leftl next2:

41

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран mov rpos,#3 ljmp check_leftl check_leftl: clr c mov a,laa subb a,leftl jnc next3 mov lposl,#1 ajmp check_rightl next3: mov lposl,#3 check_rightl: clr c mov a,ga subb a,gpoint jnc next4 mo gpos,#1 vret next4: mov gpos,#3 ret forward: mov p2,#14h ljmp gol back : smov p2, #28h ljmp gol rrig t: hmov p2,#4h ljmp gol rleft :mov p2,#10h ljmp gol dright: mov p2,#24h ljmp gol dlef t:mov p2,#18h ljmp gol clock: setb elk nop nop nop nop nop nop clr elk ret Delay: mov ,#0fh r0del2: mov rl,#0ffh del: dec rl cjne Rl,#0,del dell: dec rO cjne r0,#0,del2

ret =nd

2. Инфра улаан туяаг ашигласан харьцуулагч бүхий зам дагагчийн 89С51-ийн ASM

дээр бичсэн Микроконтроллёрын програм. org Oh jmp Main org lOOh Main: mov s ,#30h pGood: mov p2,#4 4h jnb to3,start jnb to4,tohiruulga

42

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран jmp Good start: lcall delay mov p2,#66h ; jnb to2,go jnb to3,show_min jnb to4,show_max jmp start show_min :lcall delay mov p2,lmin show_mi: jnb to3,go ljmp show_mi show_max :lcall delay mov p2,lmax show_ma: jnb to3,go ljm show_ma pgo: ljmp gow tohiruulga: mov p2,#33h jnb to3,save_min jnb to4,save_max jmp tohiruulga save_min: lcall delay save_minl: ; lcall delay lcall cloc kcall sel_l lcall conver tmov lmin, alcall cloc kcall sel_r lcall conver tmov rmin, alcall cloc kcall sel_g lcall conver tmov gmin,a mov p2,lmin ; jnb to3,tohiruulga jmp save_minl save_max: lcall delay save_maxl: ; lcall dela ycall clock call sel_l call convert mov lmax,a

call clock call sel_r call convert mov rmax,a call clock call sel_g call convert mov gmax,a mov p2,lmax ; jnb to4,tohiruulga jmp save_maxl complete: lcall delay mov rO,lmi nmov rl,lmax call average

43

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран mov laa,a mov rO,rmin mov rl,rmax call average mov raa,a mov rO,gmin mov rl,gmax call average mov ga,a mov p2,#77h ljmp Good jow: mov p2,#0 go1: lcall cloc kcall sel_l lcall conv t ermov left,a lcall cloc kcall sel_r lcall conver tmov right,a lcall clock call sel_g lcall convert mov gpoint, a lcall position itgal: mov a,gpos cjne a,#l,check_l jmp forw dl archeck_l: mov a,lpos cjne a,#l,check_r jmp rleftl check_r: mov a,rpos cjne a,#l,rrightl jmp back forwardl: ljmp fo ward rrrightl: ljmp ight rrrleftl: ljmp rleft back: ljmp backs convert: lcall clock setb ale lcall clock clr ale setb st lcall cloc kclr st on: lcall clock

jb eoc,con conl: lcall clock jnb eoc,conl setb oe mov a pi ,clr oe mov 0,a rrlc a mov carry,c rlc a mov carryl,c rlc a mov carry2,c mov carry3,carry 2mov carry2,carry

44

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран mov carry,carry3 mov c,carry3 rrc a mov c,carryl rrc a mov c,carry rrc a mov rl,a mov rl,a rrc a ;1 mov rO, amov a,rl rlc a mov rl,a mov a,r0 rrc a ;2 mov r0,a mov a,r1 rlc a mov rl,a mov a,rO rrc a ;3 mov rO, amov a,rl rlc a mov rl,a mov a,rO rrc a ;4 mov rO, amov a,rl rlc a mov r1,a mov a,rO rrc a ;5 mov rO, amov a,rl rlc a mov rl,a mov a,rO rrc a ; 6 mov rO, amov a,rl rlc a mov rl,a mov a,rO rrc a ; 7 mov rO,a mov a,r1 rlc a mov rl,a mov a,rO rrc a ; last mov rO,a mov a,rl rlc a ret iverage: mov a,rO clr c rrc a mov rO, amov a,rl clr c rrc a mov rl,a mov a,rO add a,rl ret sel_l: clr pO.O clr pO.l clr p0.2 ret

45

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран sel_r: setb pO .Oclr pO.l clr p0.2 ret sel_g: clr pO.O setb pO.1 clr p0.2 set sel_u: setb pO.O setb pO.l clr p0.2 ret .********************* machine haana bgaag togtooh function ********************** .************* return value : rO=left rl=right **************** .*♦*********** (min)___o___(a)___1___(aa)___2___(aaa)___3___(max) **************** position: check_left: clr c mov a,laa subb a,left jnc nextl mov lpos,#1 ajmp check_right nextl: mov lpos,#3 ajmp check_right check_right: clr c mov a,raa subb a,rig t hjnc next2 mov rpos,#l ljmp check_leftl next2: mov rpos,#3 ljmp check_leftl check_leftl: clr c mov a,laa subb a,leftl jnc next3 mov lposl,#l ajmp check_rightl next3: mov lposl,#3 check_rightl: clr c mov a,ga subb a,gpoint jnc next4 mov gpos,#1

ret next4: mov gpos,#3 ret forward: mov p2,#14h ljmp gol backs: mov p2,#28h ljmp gol rright: mov p2,#4h ljmp gol rleft: mov p2,#10h ljmp gol right: mov p2,#24h ljmp gol left:

46

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран mov p2,#18h ljmp gol lock: setb elk nop nop nop nop nop nop clr elk ret Delay: mov r0,#0fh Iel2: mov rl,#0ffh iel: dec rl cjne Rl,#0,del iell: dec rO cjne r ,#0,del2 0ret ;nd Left equ p3.2 eight equ p3.4 jpoint equ p3.3 lulz equ p3.5 lol equ p3.6 eo2 equ p3.7 org Oh jmp Main org lOOh main: mov sp,#30h good: mov p2,#44h jnb tol,start jmp Good start: jb gpoint,fo d rwarjb left,rright jb right,rleft jmp backs forward: mov p2,#14h ljmp start backs: mov p2,#28h ljmp start rright: mov p2,#4h ljmp start rleft: mov p2,#10h ljmp start rright:

mov p2,#24h ljmp start ileft: mov p2,#18h ljmp start

end

3. Хөдөлгөөн мэдрэгчийн 89С2051 дээр бичсэн програмын эх код. button equ p3.2 Led equ p1.6 sensor equ p1.5

47

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран alarms equ p1.7 qw equ p1.4 org 0h jmp Main org 50h main: mov sp,#3Oh jmp alarm gol: setb led jnb button,star tjmp Gol Start: clr led call delay jb sensor,$ ; setb sensor alarm: jnb button,h ;stop 2setb alarms call dell clr alarms call dell jmp alarm h2: setb alarm ; scall delayl jmp main delay: mov r ,#0fh Oagain: mov rl,#0ffh djnz rl ,$againl: mov r2,#0ffh djnz r2,$ djnz rl,againl djnz rO gain ,aret dell: mov rl,#0ffh djnz rl, ret $Delayl: mov r0,#0dh ag: mov rl,#0ffh djnz rl,$ agl: mov r2,#0ffh djnz r2,$ djnz rl,agl

djnz rO,ag ret end

1. Фоторезистор ашигласан аналоги-тоон хувиргуур бүхий зам дагагчийн 89С51-ийн

програмын эх код. la equ 70h ra equ 71h al equ 72h al equ 73h pos equ 74h pos equ 75h posl equ 76h posl equ 77h ral equ 78h iair equ 79h ihleh equ 7a hleft equ r6 right equ r7 leftl equ r4 rightl equ r5

48

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран tol EQU P3.2 to2 EQO P3.3 to3 equ p3 . 4 to4 equ p3.5 c1k equ pO . 3 lie equ p0.7 oe equ p0.2 ot equ pO.O ioc equ pO . 1 lat_hav equ p2 . 6 lat_hav_zogs equ p2.5 iat_sul_zogs equ p2 . 4 iat_urguh_zogs equ p2.3 iat_buulgah equ p2 .2iat_achaa equ p2.1 org Oh jmp Main org lOOh lain: mov sp,#35h mov ie,#90h mov peon, #7Oh ; smod=l mov TMOD,#20h mov THl,#0fdh mov SCON,#50h setb trl ;Timer 1 run mov val,#0 mov bair,#0h mov ehleh,#0 hmov p2,#0ffh mov la,#86h ,-11010110 mov ra,#79h ,-11010110 mov lal,#80h ,-11010110 mov ral,#6fh ,-11010110 Start: mov a,#44h mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti jnb tol,go jnb to2,tohiruulga jmp Start tohiruulga: ;to2 is clicked (Start) mov a,#33h mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti mov ehle ,#lh hjnb tol,go jmp tohiruulga .********** Automataar ajillah heseg *************************** go: ;tol is clicked lcall clock call sel_l lcall convert mov left,a lcall clock call sel_r lcall convert mov right,a lcall clock call sel_ll lcall conve t rmov leftl,a lcall clock call sel_rl lcall convert mov right1,a lcall position ;mashinii bairlaliig todorhoilno .*********♦ Control ******************************************** mov a,lposl cjne a,#3,yav ;Lposl Nogoon bol userne n_rv

49

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран jmp go julzl: juunt: inc bair call zuun ret algas: inc bair call algasah ret saruunt: inc bair call baruun ret baruun: mov val, #lh call dright mov r2,#4h call delayl i_v: call dright lcall cloc kcall sel_r lcall conver tmov right,a lcall position mov a,rpos cjne #3,n_v a,yavl: call yavah lcall cloc kcall sel_ll lcall conve t rmov leftl,a lcall positio nmov a,lposl cjne a,#3,y vl acall yavah mov rl,#01h ahiad: mov r ,#0ffh 0again: lcall cloc kcall sel_l lcall conv t ermov left,a lcall cloc kcall sel_r lcall conver tmov right,a lcall position call yavah djnz r0,again djnz rl,a iad hret mun:

mov val,#lh cjne a,#3,check_rr ret check_r: ajmp rlef tl check_rr: ajmp rrightl rrightl: ljmp ight rrrleftl: ljmp rleft forward: mov a, #14 hmov sbuf,a jnb ti,$ clr ti ret sacks:

50

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран mov a, #28 hmov sbuf,a jnb ti,$ clr ti ret rright: mov a, #4h mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti ret rleft: mov a, #10 hmov sbuf,a jnb ti,$ clr ti ret ;**************** dooroo ergene ******************** dright: mov a,#24h mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti ret dleft: mov a,#18h mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti ret .******* ******** select channel ******************** sel_l: ♦setb p0. 4clr p0.5 clr p0.6 ret sel_ r:clr p0.4 clr p0.5 clr pO.6 ret sel_ll: clr p0.4 clr p0.5 setb pO.6 ret sel_rl: clr p0.4 setb p0.5 clr pO.6 ret ;***************** convert to digital value ******************** convert: lcall clock setb ale nop lcall clock clr ale

setb st lcall clock clr st nop con: call clock jb eoc,con conl: call clock jnb eoc,conl setb oe mov a,pi clr oe ret clock: setb elk nop nop nop

51

Танхим Сүлжээ Электроникийн шилдэг шийдэл 2004 Б.Мягмарнаран nop clr clk ret ;********* machine haana bgaag togtooh function ********************* ;********* return value : lpos, rpos, lposl, rposl ****************** ;********* (nun)______1______(a)______3______(max) ****************** position: check_left: clr c mov a,la subb a,left jnc nextl mov lpos,#l ajmp check_right nextl: mov lpos,#3 check_right: clr c mov a,ra subb a,right jnc next2 mov rpos,#1 ljmp check_leftl next2: mov rpos,#3 check_leftl: clr c mov a,lal subb a,leftl jnc next3 mov lposl,#1 ajmp check_rightl next3: mov lposl,#3 check_rightl: clr c mov a,ral subb a,rig t hjnc next4 mov rpos #1 l,ret next4: mo rposl,#3 vret ; *************** delay ****************** Delay: mov r0,#80h del2: mov rl,#0ffh djnz rl,$ djnz O,del2 rclr ti ret ; *♦* r2*0.065sec *** Delayl: mov r0,#0ffh del3: mov rl,#0ffh

djnz rl,$ djnz r0,del3 djnz r2,delayl clr ti ret end

52


Ашигласан ном зүй 1. The Art of Electronics

2. D.C.Green 1986 Digital electronics Fifth Edition

3. Balabanian 1992 Electronics circuits

4. Basic electronics for scientists 1994

5. <URL: http://www.leang.com/robotics/>

6. <URL: http://www.joinme.net/robotwise/tutor_ircompare.htm >

7. <URL: http://www.lynxmotion.com/>

8. <URL: http://www.robotstorehk.com/>

9. <URL: www.contrib.andrew.cmu.edu/~rjg/websensors/robot_sensors2.html>

10. <URL: http://www.seattlerobotics.org/index.html> 11. <URL: http://www.seattlerobotics.org/guide/index.html>

53

http://www.leang.com/robotics/

http://www.lynxmotion.com/

http://www.robotstorehk.com/

http://www.contrib.andrew.cmu.edu/~rjg/websensors/robot_sensors2.html

http://www.seattlerobotics.org/index.html

Documents

Myagmarnaran tsagaan zuraas dagdag robot