Uwaga!

Książka zastąpiona nowym wydaniem - sprawdź!

Spis treści

O autorze (17)

O korektorze merytorycznym (19)

Podziękowania (21)

Wprowadzenie (23)

• Dla kogo jest ta książka? (23)
  
  • "Gdzie jest ten rozdział o robocie zabójcy?" (23)
  • "Houston, mamy problem!" (23)
  • Nie jesteś gotów, aby nauczyć się lutować? (24)
  • LEGO to za mało, lecz wciąż nie chcesz lutować? (24)
• Uwaga dotycząca listy części (24)
• Bądź na bieżąco (24)

Rozdział 1. Witaj, twórco robotów! (25)

• Cztery dziedziny (25)
• Anatomia amatorskiego robota (26)
  
  • Układy sterujące (27)
  • Zasilanie elektryczne (27)
  • Czujniki (29)
  • Napęd i interakcja z otoczeniem (30)
  • Pozostałe elementy (31)
  • Korpus (32)
• Proces budowy (32)
  
  • Kawałek po kawałku (33)
  • Tworzenie komponentów (33)
  • Wyluzuj i baw się dobrze (33)
  • Znajdź towarzyszy i pomoc (35)
• Dalej w las (35)

Rozdział 2. Gdzie zdobyć narzędzia i podzespoły (37)

• Zamów bezpłatne informacje (37)
• Odczytaj ukryte informacje (38)
  
  • Zwróć uwagę na kolumny (38)
  • Licz strony (39)
  • Porównuj ceny (39)
• Oszczędzaj pieniądze (39)

Rozdział 3. Zasady bezpieczeństwa (43)

• Korzystaj z wieku i doświadczenia (43)
• Przestrzegaj instrukcji (43)
  
  • Czytanie etykiet na środkach chemicznych (44)
  • Noś okulary ochronne (44)
  • Zawieszaj okulary albo kładź szkłem do góry (45)
• Używaj ubrań ochronnych (45)
• Zapewnij właściwą wentylację (45)
• Właściwie przechowuj materiały i narzędzia (46)
  
  • Informuj o tym, co robisz i czego używasz (46)
• Umyj się przed jedzeniem (46)
• Unikaj groźnych substancji (46)
  
  • Ołów (47)
  • Rtęć (47)
  • Kadm (48)
  • Kupuj bezpieczne części z oznaczeniem RoHS (48)
• Porażenia (49)
  
  • Prąd stały czy prąd przemienny (49)
  • Używaj akumulatorków i firmowych ładowarek (49)
  • Użycie bezpieczników automatycznych i wyłączników różnicowoprądowych (49)
  • Zadbaj o uziemienie (51)
  • Odłączaj zasilanie (52)
• Trzymaj się z daleka od niebezpiecznych robotów (52)
• Dobierz rozmiar silników (52)
• Dobierz oświetlenie (52)
• Bądź wypoczęty i zrównoważony (53)

Rozdział 4. Uniwersalny miernik cyfrowy (55)

• Niezbędne cechy (56)
  
  • Powinien to być miernik cyfrowy (56)
  • Ilość wyświetlanych cyfr (56)
  • Pomiar napięcia stałego (57)
  • Pomiar prądu stałego (57)
  • Pomiar rezystancji (57)
  • Końcówki lub wyprowadzenia testowe (57)
  • Bezpiecznik lub zabezpieczenie przed przeciążeniem (57)
• Przydatne cechy (58)
  
  • Pomiar pojemności (58)
  • Badanie diod (58)
  • Badanie ciągłości obwodu (58)
  • Pomiar częstotliwości (58)
  • Pomiar wypełnienia przebiegu (59)
  • Automatyczny dobór zakresów (59)
  • Automatyczne wyłączanie (60)
  • Pomiar tranzystorów (60)
  • Podwójny wyświetlacz (61)
  • Pomiar wartości maksymalnej (61)
  • Pomiar wartości minimalnej (61)
  • Podstawka (61)
• Dodatkowe cechy (62)
  
  • Pomiar indukcyjności (62)
  • Interfejs komunikacyjny RS-232 lub USB (62)
  • Funkcja oscyloskopu (62)
  • Podświetlenie (63)
  • Stoper (miernik) szerokości impulsu (63)
  • Pomiar temperatury (63)
  • Pomiar natężenia dźwięku (63)
  • Licznik zdarzeń (63)
  • Wskaźnik paskowy (63)
  • Zatrzymanie wartości pomiaru (64)
  • Podtrzymanie odczytu (64)
  • Pomiar stanów logicznych (64)
  • Pamięć pomiarów (64)
  • Pomiar względny (64)
  • Pomiar przesunięcia (64)
  • Wykrywanie przekroczenia zadanego poziomu (65)
  • Uchwyt lub gumowa osłona (65)
• Funkcje dotyczące prądu przemiennego (65)
  
  • Pomiar napięcia przemiennego (65)
  • Pomiar "True RMS" (prawdziwej wartości skutecznej) (66)
  • Pomiar prądu przemiennego (66)
• Zdobądź zaciski haczykowe (66)
• Porównanie konkretnych mierników (67)
  
  • Możliwości taniego miernika (67)
  • Możliwości miernika ze średniej półki (69)
  • Możliwości miernika klasy wyższej (70)
  • Porównanie cen i możliwości (72)
• Dalsza praca bez miernika (72)

Rozdział 5. Wartości i jednostki (73)

• Wybór systemu metrycznego (73)
• Pozbywanie się potęg tysiąca (73)
  
  • "M" i "m" (75)
  • Alternatywa dla greckiego "mikro" (75)
• Skróty dla jednostek (76)
• Gdy brakuje miejsca (76)
  
  • Określanie brakującej jednostki (77)
  • Rozkodowanie trzech cyfr (78)
  • Zamiana kolorów na wartości (78)
  • Określenie wartości elementu przy użyciu miernika cyfrowego (80)
• Omówiłem podstawy (80)

Rozdział 6. Robot podążający wzdłuż linii (81)

• Budowa trasy (82)
  
  • Powierzchnia trasy (82)
  • Oświetlenie trasy (82)
  • Linia wyznaczająca trasę (82)
  • Zakręty i przecięcia linii (84)
  • Budowa trasy - podsumowanie (85)
• Wybór rozmiaru robota (85)
• Przedstawiam "Kanapkę" (86)
  
  • Anatomia "Kanapki" (86)
  • Korpus "Kanapki" (91)
• Budowa (94)

Rozdział 7. Baterie i akumulatorki 9-woltowe (95)

• Pomiar napięcia baterii (96)
  
  • Przygotowanie miernika do pomiaru napięcia (96)
  • Interpretacja wyników pomiaru (98)
• Charakterystyka baterii i akumulatorków 9-woltowych (98)
• Zalecenia dla ogniw 9-woltowych (100)
  
  • Polecane ogniwa (100)
  • Niepolecane ogniwa (102)
• Marki i producenci ogniw (104)
• Użycie ogniw 9-woltowych w robotach (104)
  
  • Montaż baterii (105)
• Idźmy z prądem (106)

Rozdział 8. Zaciski i końcówki pomiarowe (107)

• Krokodyle są dziś głodne (107)
• Zaciski haczykowe (108)
• Sprawdzanie przewodów pomiarowych (109)
  
  • Ustawienie trybu pomiaru ciągłości obwodów (109)
  • Test otwartego obwodu (110)
  • Test zamkniętego obwodu (111)
  • Test połączenia przewodem mostkującym z krokodylkami (111)
• Wykrywanie niepożądanych połączeń (112)
• Hydraulik z kabelkami (113)

Rozdział 9. Rezystory (115)

• Ograniczanie napięcia i prądu za pomocą rezystorów (115)
• Zdobądź zestaw rezystorów o różnych wartościach (116)
• Dlaczego ważny jest rozmiar i tolerancja (116)
• Wycinanki (117)
  
  • Zaopatrz się w cążki do cięcia przewodów (117)
• Rezystancja i omy (118)
• Pomiar rezystancji (119)
  
  • Interpretacja wartości rezystancji wyświetlanej przez miernik (119)
  • Poznaj zakresy pomiarowe rezystancji (120)
• Sprawdzanie wartości rezystora on-line (121)
• Oznaczanie i przechowywanie (121)
  
  • Zdobądź pojemniki na części (122)
• Powstrzymaj pokusę, aby kawałek przeskoczyć (123)

Rozdział 10. Diody świecące (LED) (125)

• Cechy diod świecących (125)
  
  • Rozmiary diod świecących (125)
  • Kształty diod świecących (127)
  • Przejrzystość obudowy diody (128)
  • Kąty widzenia (129)
  • Kolory diod (129)
  • Jasność diod świecących (130)
  • Sprawność diod świecących (131)
• Spojrzenie z bliska na budowę diody (131)
• Rozróżnianie diod wielokolorowych (132)
  
  • Diody dwukolorowe (133)
  • Diody trójkolorowe lub trójstanowe (133)
  • Diody pełnokolorowe (133)
• Sprawdzanie diod świecących (134)
  
  • Przygotowanie miernika do badania diody (134)
  • Interpretacja wyników badania diody świecącej (135)
• Diody w zestawach (137)
• Rozświetlamy drogę (137)

Rozdział 11. Włączamy zasilanie! (139)

• Poznajemy listę elementów (139)
  
  • Sprawdzanie części przed montażem (139)
• Czytanie schematów elektrycznych (140)
• Budujemy obwód wskaźnika zasilania (141)
  
  • Czy widzisz światło? (142)
  • Kilka eksperymentów z obwodem wskaźnika zasilania (142)
• Zadania każdego z elementów (142)
• Pomiary obwodu wskaźnika zasilania (142)
  
  • Pomiar napięcia w obwodzie (143)
  • Pomiar prądu (146)
  • Obliczanie żywotności baterii (147)
  • Nie próbuj mierzyć napięcia z przewodem włożonym do gniazda do pomiaru prądu (150)
• Podsumowanie wiedzy o obwodach (151)

Rozdział 12. Budowa prototypów bez lutowania (153)

• Potrzeba czegoś lepszego (153)
• Płytki montażowe niewymagające lutowania (153)
  
  • Połączenia w otworkach (154)
  • Gniazda przyłączeniowe (158)
  • Płytki stykowe wysoce pożądane (159)
• Przewody do pracy z płytkami stykowymi (160)
  
  • Wybór przewodów mostkujących (161)
• Jak zrobić własne przewody mostkujące (163)
  
  • Usuwanie izolacji z końcówek przewodu (163)
  • Przycięcie przewodu do odpowiedniej długości (164)
  • Zagięcie końcówek przewodu (165)
• Połączenia (167)

Rozdział 13. Przygotowanie płytki prototypowej do pracy (169)

• Rozważania na temat źródła zasilania (169)
  
  • Zatrzaski do baterii 9 V (170)
  • Podłączenie zasilania do gniazd przyłączeniowych (170)
• Wybór wyłącznika zasilania (171)
  
  • Co oznacza SPDT? (172)
  • Montaż wyłącznika zasilania na płytce prototypowej (173)
• Połączenie szyn zasilających (173)
  
  • Dopasowanie końcówek pomiarowych miernika przy użyciu przewodu mostkującego (173)
  • Podłączanie dolnej szyny zasilającej (175)
  • Podział na środku (175)
• Montaż diodowego wskaźnika zasilania (175)
  
  • Pomiar napięcia w wybranych punktach (176)
  • Przycinanie wyprowadzeń (176)
• Cała prawda o wyłączniku zasilania robota (177)
• Gotowi na więcej? (178)

Rozdział 14. Rezystory zmienne (179)

• Potencjometry (179)
  
  • Potencjometr dostrojczy (180)
  • Obracanie pokrętła (181)
  • Zakup trymerów (181)
  • Pomiary potencjometru (181)
• Obwód z diodą świecącą o regulowanej jasności (183)
  
  • Budowa obwodu z diodą świecącą o regulowanej jasności (184)
• Obwód równoważenia jasności diod (184)
  
  • Budowa obwodu pozwalającego na zrównoważenie jasności diod (185)
• Fotorezystory na bazie siarczku kadmu (185)
  
  • Wybór fotorezystorów (186)
  • Doświadczenie z fotorezystorem (187)
• Obwód sterowany światłem (187)
• Zrównoważony układ odczytu jasności (188)
  
  • Lista elementów (188)
  • Czujniki w parach (189)
  • Dobieranie fotorezystorów (189)
  • Potencjometr do równoważenia rezystancji (190)
  • Rezystor ograniczający prąd (190)
  • Punkty testowe (191)
  • Zamiana rezystancji na napięcie przy użyciu dzielnika napięcia (193)
  • Budujemy zrównoważony układ odczytu jasności (193)
  • Niemożność zbalansowania układu odczytu jasności (194)

   

Rozdział 15. Komparatory (195)

• Komparator napięciowy (195)
  
  • Analiza układu LM393 (196)
  • Zakup komparatorów (199)
• Obwód porównywania jasności z komparatorem (199)
  
  • Porównanie schematu elektrycznego z diagramem połączeń (199)
  • Oznaczenia elementów (200)
  • Rysowanie połączonych i niepołączonych przewodów (200)
  • Zasada działania obwodu porównywania jasności z komparatorem (201)
  • Lista elementów obwodu porównywania jasności z komparatorem (201)
  • Budowa obwodu porównywania jasności opartego na komparatorze (201)
• Dodajemy reflektory (204)
  
  • Działanie obwodu reflektorów z dwiema diodami LED (205)
  • Budowa obwodu reflektorów (206)
  • Powtarzamy sztuczkę z połączeniem kilku diod (206)
• Doceniamy prostotę (207)

Rozdział 16. Przełączniki tranzystorowe (209)

• Czym jest "plus" i "minus" zasilania (210)
  
  • Poznajemy tranzystor 2907A (210)
• Badanie miernikiem tranzystora bipolarnego (212)
  
  • Badanie miernikiem wyposażonym w gniazdo pomiaru tranzystorów (212)
  • Badanie tranzystora, gdy nie posiadasz noty katalogowej (214)
  • Badanie tranzystora miernikiem wyposażonym jedynie w tryb badania diod (215)
• Obwody pomiarowe dla tranzystorów bipolarnych (216)
  
  • Schemat obwodu do badania tranzystorów PNP (216)
  • Budowa obwodu do badania tranzystorów PNP (218)
  • Schemat obwodu do badania tranzystorów NPN (219)
  • Budowa obwodu do badania tranzystorów NPN (220)
• Obwód porównywania jasności z tranzystorami (220)
  
  • Obliczanie wartości rezystorów ograniczających (220)
  • Budowa obwodu porównywania jasności z komparatorem i tranzystorami (222)
• Podsumowanie informacji o tranzystorach PNP i NPN (223)

Rozdział 17. Silniki prądu stałego (225)

• Zasada działania silnika prądu stałego (225)
  
  • Rzut oka do wnętrza komutatorowego silnika prądu stałego z magnesami trwałymi i żelaznym rdzeniem (226)
  • Zaglądamy do wnętrza silnika bezszczotkowego (229)
  • Budowa silnika komutatorowego z magnesem trwałym, ale bez rdzenia (231)
• Prosty obwód z silnikiem prądu stałego (232)
  
  • Wybór silnika (232)
  • Wybór baterii (233)
  • Budowa prostego obwodu z silnikiem prądu stałego (233)
• Podstawowe parametry silników prądu stałego (234)
  
  • Prędkość obrotowa silników prądu stałego (234)
  • Moment obrotowy silników (237)
  • Charakterystyka napięciowa silnika prądu stałego (240)
  • Charakterystyka prądowa silnika prądu stałego (241)
  • Analiza poboru prądu przez silniki (244)
  • Sprawność silnika prądu stałego (245)
  • Głośność silnika (245)
  • Zakłócenia (szumy) elektryczne wnoszone przez silnik prądu stałego (245)
  • Ciężar silników elektrycznych (246)
  • Wymiary silników (246)
  • Podsumowanie właściwości silników prądu stałego (247)
• Silniki z przekładnią (247)
  
  • Budowa silnika z przekładnią zębatą (248)
  • Współczynnik przełożenia przekładni (250)
  • Niedoskonałość zamiany prędkości na moment obrotowy (252)
  • Wady stosowania przekładni (252)
  • Porównanie przekładni planetarnych i zębatych (252)
  • Dobór silnika z przekładnią (253)
• Co dalej? (254)

Rozdział 18. Dodajemy silniki z przekładnią (255)

• Wybór silnika z przekładnią (255)
  
  • Zakup silników z przekładnią (256)
  • Badamy silnik z przekładnią (257)
• Dodajemy silniki do naszego obwodu porównywania jasności z komparatorem (259)
  
  • Poznajemy diodę (260)
  • Dołączenie silników do obwodu porównywania jasności (261)
• Zakończyliśmy część elektroniczną (263)

Rozdział 19. Koła (265)

• Budowa koła (265)
• Cechy kół robota (266)
  
  • Wypełnienie powietrzem (266)
  • Kształty opon (267)
  • Szerokość opon (268)
  • Średnica opony (269)
  • Wybieramy koła dla robota (271)
• Wybór kół dla "Kanapki" (272)
  
  • Określenie minimalnej i maksymalnej średnicy kół (273)
  • Określanie maksymalnej średnicy w zależności od prędkości (273)
  • Mój wybór kół dla robota "Kanapki" (274)
  • Wybór innych kół dla "Kanapki" (275)
• Czyszczenie opon (278)
• Na kołach do przodu (279)

Rozdział 20. Łączniki (281)

• Inne rozwiązania (281)
  
  • Ręczne wykonanie łączników (282)
• Rurki (282)
  
  • Wybór materiału na rurkę (282)
  • Zakup rurek o odpowiednich rozmiarach (283)
• Mierzenie i cięcie rurek (285)
  
  • Określanie i oznaczanie długości rurek (285)
  • Cięcie rurek (285)
  • Szlifowanie uciętej krawędzi (288)
  • Testowanie uciętych kawałków (288)
• Osie krzyżakowe LEGO (289)
  
  • Wybór osi o odpowiedniej długości (289)
  • Zakup osi krzyżakowych z klocków LEGO (289)
• Klejenie części łącznika (290)
  
  • Rozklejanie się elementów (290)
• Montaż wkrętu dociskowego (292)
  
  • Oznaczanie miejsca do wywiercenia otworu na wkręt dociskowy (292)
  • Stojak do wiertarki (292)
  • Wiercenie otworu na wkręt dociskowy (294)
  • Gwintowanie otworu (294)
  • Wkładanie wkrętu dociskowego (295)
• Wspaniały łącznik (296)

Rozdział 21. Sprzęt do lutowania (297)

• Drut do lutowania (298)
• Topnik (299)
• Lutownica (299)
• Podstawka pod lutownicę (301)
• Gąbka (301)
• Uchwyt pomocniczy (302)
• Odsysacze do cyny (303)
• Lutowanie krok po kroku (304)
• Do biegu gotowi: lutujemy (304)

Rozdział 22. Lutowanie i łączenie (305)

• Montaż silników i przełączników (305)
  
  • Montaż silników (306)
  • Montaż przełącznika trybu śledzenia linii (317)
  • Obwód diodowego oświetlenia "komory silników" (322)
  • Kończenie pracy (323)
• Lutowanie (324)

Rozdział 23. Finalny montaż elementów na płytce (325)

• Układ śledzenia linii (325)
  
  • Optymalizacja wydajności działania robota (327)
• Lutowanie punktowe a lutowanie na płytce drukowanej (328)
  
  • Lutowanie punktowe układu śledzenia linii (330)
• Testowanie układu robota (337)
  
  • Uwaga na niską rezystancję (337)
  • Nieprzylutowane wyprowadzenia (337)
  • Sprawdź wszystkie wyprowadzenia podłączone bezpośrednio do dodatniego źródła napięcia (337)
  • Pomiar rezystancji całego obwodu (338)
  • Pomiar spadku napięcia (339)
  • Podgrzewanie spoin z lutowia (340)
• Wstrzymaj oddech (340)

Rozdział 24. Korpus, czyli obudowa (341)

• Wybór obudowy (341)
  
  • Bujanie w obłokach, czyli wymyślanie obudowy idealnej (341)
  • Sprowadzenie na ziemię, czyli szukanie dostępnych części (341)
  • Projektowanie własnej obudowy (342)
  • Korzystanie z gotowych produktów (344)
• Obudowa z pojemnika na kanapki (345)
  
  • Wycinanie otworów na silniki (345)
  • Montowanie silników (348)
  • Montaż rurki podtrzymującej silniki (350)
  • Montaż silników i rurki (354)
  • Montaż przełączników i oprawki baterii (354)
  • Montaż płytki układu (356)
  • Wiercenie otworów na potencjometry (360)
  • Wycinanie okna w wieczku pojemnika (360)
  • Czynności końcowe (361)
• Zwarty i gotowy (361)

Rozdział 25. Uruchamianie robota (363)

• Poprawki i dostrajanie (363)
  
  • Oględziny (363)
  • Próbne uruchomienie - jazda po prostej linii (367)
  • Rozwiązywanie typowych problemów (367)
  • Czy on jedzie prosto? (371)
• Dziewicza podróż (373)
  
  • Rozwiązywanie problemów ze sterowaniem (373)
• Możliwości udoskonalania (374)
  
  • Zabezpieczenie przed niepoprawnym podłączeniem baterii (374)
  • Zapobieganie przepięciom przy użyciu kondensatorów (375)
  • Poprawianie podążania za linią (376)
• Podsumowanie (378)

Rozdział 26. Dalszy rozwój (379)

• Części do robotów (379)
  
  • Układy logiczne (379)
  • Mikrokontrolery (380)
  • Stabilizatory napięcia (381)
  • Kondensatory (383)
  • Wykorzystanie energii słonecznej (384)
  • Drabinki rezystorów (385)
  • Przyciski (386)
  • Przełączniki DIP (386)
  • Zworki (387)
  • Czujnik nachylenia (388)
  • Czujniki temperatury (388)
  • Czujniki dotyku (389)
  • Wykrywanie przedmiotów i zdalne sterowanie za pomocą podczerwieni (389)
  • Czujnik odległości i przedmiotów (390)
  • Oscylatory i rezonatory kwarcowe (391)
  • Dźwięk (391)
  • Przekaźniki (392)
  • Koła zębate (393)
  • Serwomechanizmy (394)
  • Kodery, czyli mierzenie prędkości obrotowej kół (394)
  • Wyświetlacze (395)
  • Bezprzewodowe sterowanie i przesyłanie danych (396)
• Codzienne wyzwania (396)
  
  • Robot do podlewania kwiatów (397)
  • Wózek na kompost (397)
  • Robot śmieciarz (397)
  • Robot do mycia okien (397)
  • Dachowy dozorca (397)
  • Miniaturowy pług do odśnieżania (398)
  • Pogromca ślimaków (398)
  • Robot listonosz (398)
• Zawody (398)
  
  • Robocomp (398)
  • Cybairbot (399)
  • Robotic Arena (399)
  • PozRobot (399)
• Cały świat możliwości (399)

Rozdział 27. Dodatek (401)

• Magiczne prawo Ohma (401)
  
  • Prawo Ohma pomaga dobierać rezystory ograniczające (402)
  • Pomoc w określeniu natężenia prądu na podstawie napięcia (402)
  • Klucz do prawa Ohma (403)
  • Dalsze skutki prawa Ohma (403)
• Rzeczy, które niechcący popsułem, pracując nad tą książką (403)
  
  • W którą stronę podłączyłem baterię 9 V? (404)
  • Stopione przełączniki (405)
  • Strzelające bezpieczniki w mierniku (406)
  • Niech mnie, znowu! (406)
• Właściwe nazewnictwo napięć (407)
  
  • Masa zamiast "minusa" zasilania (407)
  • V z podwójnymi literami (407)

   

Skorowidz (409)