หลัการทำงานของวงจร
จากที่ผมได้กล่าวมาแล้ว วงจรต่าง ๆ ที่เราได้ออกแบบมานั้นจะถูกควบคุมโดยตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ทั้งหมด ซึ่งผมขอกล่าวหลักการโดยย่อก่อนครับ โดยเริ่มจาก C1, R1 เป็นวงจรที่ใช้รีเซตตัว 89C2051 ขา 4 และขา 5 จะถูกต่อโดยใช้คริสตอล 4 MHZ และต่ออยู่กับ C2 และ C3 เพื่อเป็นฐานเวลาให้กับตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ การต่อเพียงเท่านี้เราก็สามารถใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ได้แล้วครับ ก็เหลือเพียงแต่ต่อเพิ่มวงจรทางด้านรับข้อมูล และแสดงผลเท่านั้น
ดูส่วนการรับข้อมูลจะเริ่มจาก ภาครับเสียง R9จะเป็นตัวต้านทานที่ต่อไฟเลี้ยงให้กับคอนเดนเซอร์ไมโครโฟน C5ทำหน้าที่ไม่ให้ไฟตรงผ่านเข้าสู่ตัวออปแอมป์ IC2/1 ให้ผ่านแต่สัญญาณเสียง R11 และ R12 เป็นตัวปรับอัตราขยายสัญญาณเสียงให้มีค่ามากขึ้น เข้าสู่ที่ขา 8 โดยมี R14และ VR1 เป็นตัวปรับแรงดันอ้างอิง
ดังนั้นสัญญาณเสียงที่ขา 8 จะถูกเปรียบเทียบกับขา 9 โดย IC2/2 ทำหน้าที่เป็นวงจรเปรียบเทียบแรงดัน ถ้ามีสัญญาณเสียงมากเกินจุดที่เราต้องการจะเกิดมีค่าแรงดันที่เอาท์พุท เป็นลอจิกต่ำ( 0 โวลท์) เพราะจะได้เข้ากันได้กับตัวคอนโทรลเลอร์ที่เราใช้นั่นเอง และ R15 เป็นความต้านทานที่ใช้ต่อ Pull up ให้กับ IC 2/2
ต่อมาเรามาดูที่ส่วนภาคตัวจับแสงกันบ้างครับ ในส่วนนี้ R16 จะเป็นตัวแบ่งแรงดันกับ LDR1 ซึ่งเป็นความต้านทานที่มีค่าเปลี่ยนแปลงตามแสงที่เข้ามา เข้าที่ขา6 ของ IC 2/3 โดยที่R17และ VR2 จะทำหน้าที่ปรับแรงดันอ้างอิงเข้าที่ขา 7 โดยถ้าเราต้องการตรวจจับแสงขนาดใด ก็ปรับที่ VR2 นั่นเอง และข้อมูลจะถูกเปรียบเทียบโดย IC2/3 เมื่อแสงมืดเกินจุดที่เราตั้งไว้ที่ ขา7 ที่ขา1 จะเกิดแรงดัน 0 โวลท์
ในส่วนของภาคตรวจจับอุณหภูมิในที่นี้ขอใช้เบอร์ LM35 ซึ่งจะให้แรงดันขึ้นกับอุณหภูมิคือ 10 มิลลิโวลท์ต่อ 1 องศาเซลเซียส ซึ่งจะทำงานตรวจจับอุณหภูมิได้รวดเร็ว แรงดันที่เกิดจากผลของอุณหภูมิจะเข้าที่ขา4 ของ IC2/4 และ R19,VR3 ทำหน้าที่เป็นตัวปรับแรงดันอ้างอิงเช่น เมื่อต้องการให้ตรวจจับอุณหภูมิที่35องศาเซลเซียส แรงดันที่ขาของ LM35 จะมีค่า 350 มิลลิโวลท์ เราสามารถปรับที่ VR3ให้มีค่า 350 มิลลิโวลท์ เพียงเท่านี้เมื่ออุณหภูมิมีค่าถึง 35 องศาเซลเซียส ก็จะได้แรงดันที่ขา2 ของ IC2 ที่เกิดจากการเปรียบเทียบแรงดันเป็น 0 โวลท์นั่นเองครับ
   
 ต่อไปจะพิจารณาภาคขับมอเตอร์โดยมี TR6 TR7 TR8 TR9 TR10 TR11 ทำงานเป็นวงจรสวิตซ์ เพื่อสามารถให้มอเตอร์หมุนซ้าย หมุนขวาได้ตามค่าแรงดันที่เข้ามาเป็นลอจิก ที่จุด P1 และ P2 วงจรการทำงานอาจจะคุ้นเคยมาแล้ว นักอิเล็กทรอนิกส์ที่เคยโมดิฟายรถกระป๋อง ซึ่งอาจจะหาอ่านหลักการที่สมบูรณ์ได้จากหนังสือ HOBBY ELECTRONICSฉบับที่ 117 มกราคม 2545 ซึ่งเราจะควบคุมการทำงานของมอเตอร์จากขา P3.4 และP3.5 ของไมโครคอนโทรลเลอร์ เบอร์ 89C2051
ภาครับและภาคส่งอินฟาเรด จะเป็นการทำงานแบบง่าย ๆ อาศัยหลักการสะท้อนของแสงอินฟาเรด ซึ่งในที่นี้ได้ออกแบบให้ TR2 เป็นตัวเชื่อมต่อวงจรเมื่อได้รับแรงดันลอจิกจากขา P3.7 ในการเปิดปิด LED ส่งอินฟาเรด ซึ่งจะส่งแสงอินฟาเรดอ่อน ๆ เพราะเราต้องการให้มีการสัมผัสกับหุ่นยนต์ที่เราได้ออกแบบขึ้น
ในส่วนของภาครับโดยปกติที่ไม่ได้รับแสงจะมีลอจิกสูงเกิดขึ้นที่ขาคอเลคเตอร์ที่ TR3,TR4 และ TR5 ซึ่งจะถูกต่อเข้าที่ขา P1.7 , P1.6 และ P1.5 ตามลำดับ เมื่อภาครับตัวได ได้รับแสงอินฟาเรดจะทำให้ทานซิสเตอร์ในส่วนของภาครับนั้นทำงานและจะมีค่าข้อมูลเป็นลอจิกต่ำออกมาเพื่อให้ไมโครคอนโทรลเลอร์รับรู้
ภาคแสดงผลดวงตาของหุ่นยนต์ใช้ L1 และ L2ต่อเป็นลักษณะที่จะสว่างเมื่อที่ขา P3.2 และ P3.3 เป็น 0 โวลท์ และจะดับเมื่อขา P3.2 และ P3.3เป็น 4.5 โวลท์ โดยสามารถควบคุมการกระทำดังกล่าวจากตัวไมโครคอนโทรลเลอร์
และสุดท้ายเราจะใช้ส่วนของภาคกำเนิดเสียงที่มากับของเล่นชิ้นนี้มาทำงานโดยจะต่อไฟบวกเข้ากับขั่วบวกของแผ่นวงจรเสียง สังเกตจากค่าตัวเก็บประจุที่ต่อคร่อมบนแผ่นวงจรและขั้วลบจะต่อลงที่ขา P3.0 เมื่อ P3.0 เป็น4.5 โวลท์ ภาคผลิตเสียงนี้จะไม่ทำงาน และจะทำงานเมื่อขาP3.0 เป็น 0 โวลท์ เราจะใช้ขา P3.0 นี้เป็ฯตัวรับกระแส ซึ่งตัวไมโครคอนโทรลเลอร์นี้สามารถใช้ขา P3.0 นี้รับกระแสได้ประมาณ 20 มิลลิแอม ซึ่งก็เพียงพอสำหรับการแสดงผลภาคนี้

รูปที่ 5 วงจรการทำงาน
  มีต่อ...     

             ออกแบบและจัดทำโดย :: BASICLITE.COM
  Email: basic@basiclite.com      สายตรง