p r a k t i Č n i z a d a t a k - ssmb.hr · srednja Škola mate blaŽine labin p r a k t i Č n i...

SREDNJA ŠKOLA MATE BLAŽINE LABIN

P R A K T I Č N I Z A D A T A K

6. međunarodno natjecanje

Labin 10.-13. svibnja 2018.

Pripremio: Ivica Komadina, dipl.vojni inženjer elektronike

PRAKTIČNI ZADATAK ZA NATJECANJE BALKAN JUNIOR 2018

BALKAN JUNIOR 2018 2 Srednja škola MATE BLAŽINE LABIN

„BALKAN KARIĆ“ a) Za izradu mobilnog robota koristimo sljedeće dijelove:

1. 2WD Robot raider Car Kit for Arduino 2. DC 18650 6800mAh Super Rechargeable Lithium-ion Battery 3. Waveshare 5-ch ITR20001 infrared tracker sensor 4. HC-SR04 Ultrasonic Sensor Distance Measuring Module 5. DMDG Mounted Holder for HC-SR04 Ultrasonic Sensor 6. DIY Steel Ball Universal Wheel for robot 7. APM2.5 PVC + ABS 7pin Connection Cabel 8. DuPont Cable 20 cm 4pin Male to Female 9. 5.5x2.1 Female DC Power Plug Connector 10. 1602A 16x2 lines Black character LCD module 11. I2C - interface LCD1602 2004 LCD Adapter (opcija – prijedlog kolega iz Slovenije) 12. 830 point Solderless Breadboard 13. LM2596 20083 Adjustable Voltage Regulating Module (opcija) 14. Integrirani krug L293D (driver) 15. Inegrirani krug LM339 (4xkomparator) (opcija) 16. Arduino Nano V3.0 ATmega 328P mikrokontroler (preporuka)

Pri sastavljanju mobilnog robota voditi računa da se koristi priloženi materijal. Obavezno koristiti L293D kao driver za motore, LCD modul kao pomoć pri podešavanju, te sve to složiti na priloženu eksperimentalnu pločicu (Breadboard). Može se koristiti i LM339 (2 kom) kao komparator i LM2596 modul ukoliko nemate stabilizator 5V napona integriran na mikroupravljački modul. Mikroupravljač može biti bilo koji 8-bit mikrokontroler (npr. Mikrochip PIC16F877A, STMicroelectronics STM8L101K3, Silicon Lab C8051F2xx, Cypress CY8C21434, Renesas 78KOS/KA1 serija, Zilog Z80 serija, NXP MC68HC908, ATMEL ATmegaX8PA ili naravno najpopularniji ARDUINO UNO ATMega 48A/PA/88A/168A/328/P). Nije dozvoljena upotreba ARM Cortex koji je 32-bit mikrokontroler, kako bi svi mikrokontroleri bili otprilike ravnopravni. U priloženom materijalu je i Arduino Nano V3.0 (preporuka)! Osim materijala koji vam je dodijeljen, po potrebi mogu se koristiti i pasivne komponente (otpornici, kondenzatori, prekidači, tipkala, LE diode, vijci, matice,) koje morate pribaviti sami. Pretpostavkom kako će većina natjecatelja koristiti ARDUINO UNO (koji je jeftin - oko 15€), ali pri tom ne smiju se koristiti nikakvi shield-ovi s ciljem da se dodatna elektronika spaja vodičima na samoj experimentalnoj pločici! Programiranje mikrokontrolera izvesti u programskom jeziku C. Za ožičenje mobilnog robota, programiranje i uvježbavanje određeno je vrijeme od 180 minuta. Na priloženoj slici (slika 1.) vidi se kako bi trebao izgledati kit mobilnog robota prije početka izvođenja praktičnog zadatka. U prilogu su dane fotografije (Balkan_karic.rar) izgleda moguće montaže komponenti kita mobilnog robota. Primjećeno je kako se Duracell baterije (4x1.5V) brzo istroše zbog potrošnje struje oko 120 mA, pa napon sa stabilizatora LM2596 vrlo brzo opadne ispod 5V (razlog premala razlika napona ulaz-izlaz) što bi moglo imati utjecaja na sam rad mobilnog robota. Isto se dešava i ako napajamo experimentalnu ploču preko pina 30 Arduino Nano. Pri sastavljanju robota mogu se eliminirati baterije (4x1.5V), a napajanje same experimentalne ploče može se izvesti s Accu baterije 12V, stabilizatora LM2596 i



prekidača kao što je prikazano na slikama u prilogu. Baterije (4x1.5V) mogu biti raspoložive kao rezervna varijanta.

Slika 1.

b) Izgled staze „Balkan Karić“ Zadatak se izvodi na niže prikazanoj stazi (bijela mat podloga/crne mat linije). Širina linije je 15 mm. Staza se može sastaviti spajanjem pločica (tile 192x192), koje se odštampaju na formatu A4. U prilogu je dana PDF datoteka linefollowtiles.pdf. Staze za sve ekipe (8 primjeraka) biti će profesionalno odštampane i svaka će ekipa vježbati na svojoj stazi. Dimenzija staze 1345 x 2305 mm. Pri ocjenjivanju praktičnog dijela zadatka za mjerenje vremena koriste se elektronička vrata koja se prenose s jednog radnog mjesta na drugo. Prolaz kroz vrata širok je 300 mm x 100 mm, a visina prolaza je 250 mm. Za izradu staze (vježbanje - mapa na slici 2.) potrebno je odprintati 84 lista (tiles) kako slijedi : #2 - 23 lista #8 - 6 listova #14 - 2 lista #3 - 7 listova #9 - 2 lista #15 - 4 lista #4 - 1 list #11 - 25 listova #17 - 2 lista #5 - 1 list #12 - 5 lista #25 - 1 list #7 - 1 list #13 - 4 lista ukupno: 84 listova(7x12)



MAPA LISTOVA (BALKAN KARIĆ)

Slika 2.



IZGLED STAZE BALKAN KARIĆ El.vrata

Slika 3.



c) Bodovanje praktičnog dijela zadatka (ukupno 200 bodova)

Natjecanje u praktičnom dijelu Balkan karić sastoji se od 4 vožnje (kruga). Na slici 3. prikazana je staza sa svim preprekama i elektroničkim vratima. Prva vožnja je bez ikakvih prepreka (drvena kocka 100x100x100), a sljedeće tri vožnje su sa po dvije prepreke. Prepreka 1 se obilazi s lijeve strane. Za svako pomjeranje kocki od strane mobilnog robota oduzima se 1 bod, a za svaki uspješan obilazak dodaje se 1 bod više! Ukupno ima 5 kocki. Kocka broj 5 se uvijek (u svim vožnjama) nalazi u polju 7D. Redosljed narednih vožnji za sve ekipe izvlači se prije početka vožnje. Važno je prijeći čitavu stazu, a boduje se i vrijeme obilaska staze koje će biti mjereno elektroničkim vratima s točnošću 1 sekunde. Start i cilj je na polju 12A!. Kada se mobilni robot isprogramira i kada ekipa smatra da je spremna za ocjenjivanje, pozove članove komisije koja izvlači redosljed vožnji i započinje s ocjenjivanjem. Prije svake vožnje ekipa ima pravo na podešavanje senzora (bez programiranja) u trajanju od 3 minute. Mobilni robot se postavi na startno polje i pritiskom na tipku start (ili reset) robot kreće sa praćenjem linije. Prolaz kroz elektronička vrata detektira IR-senzor i počinje odbrojavanje vremena (min:sec). Krajnji cilj je obići polja zadanim redosljedom i vratiti se na startnu poziciju gdje se mobilni robot zaustavlja. Izmjereno vrijeme se upisuje u tablicu svakog natjecatelja, kako bi se na kraju izvršilo bodovanje. Pri dolasku na cilj, ukoliko se mobilni robot samostalno ne zaustavi oduzima se 5 bodova. Na LCD displayu mogu se vidjeti razna podešenja, no robot mora biti u stanju prilikom dolaska na cilj mjeriti i prikazati udaljenost od prepreke. Ukoliko ne prikazuje udaljenost od prepreke oduzima se 5 bodova.

1. Prvi krug (potrebno je prijeći sve navedene listove). Za izostanak pojedine liste oduzima se 1 bod.

10A 9A 8A 7A 6A 5A 4A 3A 2A 1A 1B 1C 1D 1E 1F 1G 2G 3G 4G 5G 6G 7G 8G 9G 10G 10F 10E 10D 10C 10B 10A

2. Drugi krug (prepreka I i II). Za izostanak pojedine liste oduzima se 1 bod, a

savladavanje svake prepreke dodaje se 1 bod

10A 9A 8A 7A 6A PR 4A 3A 2A 2B 2C 3C 3D 4D 5D 5E 6E 7E 8E 8D 9D 10D 10C 10B 10A

3. Treći krug (prepreka I i III). izostanak pojedine liste oduzima se 1 bod, a


10A 9A 8A 7A 6A PR 4A 3A 2A 1A 1B 1C 1D 2D 3D 4D 5D 5E 6E 7E 8E 8D 9D 10D 10C 10B 10A

4. Četvrti krug (prepreka I i IV). izostanak pojedine liste oduzima se 1 bod, a


10A 9A 8A 7A 6A PR 4A 3A 2A 1A 1B 1C 1D 1E 1F 1G 2G 3G 4G 4F 4E 5E 6E 7E 8E 8D 9D 10D 10C 10B 10A



Bodovanje brzine (vrijeme obilaska staze) za svaku vožnju:

Mjesto prvi drugi treći četvrti peti šesti sedmi osmi Bodovi 20 17 14 11 8 5 2 0

BODOVI: Prvi krug: 31 bod Drugi krug: 25 bodova + 2 boda ako se ne dodirne prepreka Treći krug: 27 bodova + 2 boda ako se ne dodirne prepreka ukupno = 120 bodova Četvrti krug: 31 bod + 2 boda ako se ne dodirne prepreka + 4 x 20 = 80 bodova Sveukupno = 200 bodova Napomena: Svaka ekipa na dan natjecanja mora donijeti vlastito prijenosno računalo, sastavljen robot (Balkan karić), 5 kocki (100x100x100), mjerni instrument te potreban alat.



Ako nekome zatrebaju rezervni dijelovi mogu se naći na slijedećim linkovima: Rezervni dijelovi ( https://www.aliexpress.com i http://www.dx.com) I2C modul za LCD1602 display https://www.aliexpress.com/item/IIC-I2C-Interface-LCD1602-2004-LCD-Adapter-Plate-Free-Shipping-Dropshipping/32475302265.html?spm=2114.10010108.1000013.2.572db66eBFOA5z&traffic_analysisId=recommend_2088_1_90158_iswistore&scm=1007.13339.90158.0&pvid=08b2bd77-6a20-4034-b3eb-c894ebe2f2c9&tpp=1 Balkan Karic - kit http://www.dx.com/p/2wd-robot-raider-car-kits-for-arduino-153021#.WmIboVWnGM8 Rezervni kotači i motor https://www.aliexpress.com/item/Free-shiping-Deceleration-DC-motor-supporting-wheels-a-smart-car-chassis-motor-robot-car-wheels/32276151728.html?spm=a2g0s.8937460.0.0.KmMJ6O Waveshare 5-ch tracking sensor https://www.aliexpress.com/item/Tracker-Sensor-Robot-Infrared-Line-Tracking-Module-5-ch-ITR20001-T-Infrared-Detector/32770320096.html?spm=2114.search0104.3.16.93585e19xshLE&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_3_10152_10151_10065_10344_10068_10342_10343_10313_10059_10340_10341_10534_100031_10084_10604_10083_10103_10307_10615_10301_10303_10142,searchweb201603_6,ppcSwitch_5&algo_expid=13aca54f-17ec-469f-8d89-9d48b2e97a71-2&algo_pvid=13aca54f-17ec-469f-8d89-9d48b2e97a71&transAbTest=ae803_4&priceBeautifyAB=1 HC-SR04 ultrasonic sensor https://www.aliexpress.com/item/HC-SR04-Ultrasonic-Module-Ultrasonic-Sensor-HCSR04-Distance-Measuring-Module-for-PICAXE-Microcontroller-Arduino-UNO-HC/32552796600.html?spm=2114.search0104.3.23.72095247RdCAa0&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_3_10152_10151_10065_10344_10068_10342_10343_10313_10059_10340_10341_10534_100031_10084_10604_10083_10103_10307_10615_10301_10303_10142,searchweb201603_6,ppcSwitch_5&algo_expid=36537d7b-a81b-4ddb-8a54-d1d4813361ad-3&algo_pvid=36537d7b-a81b-4ddb-8a54-d1d4813361ad&transAbTest=ae803_4&priceBeautifyAB=1

p r a k t i Č n i z a d a t a k - ssmb.hr · srednja Škola mate blaŽine labin p r a k t i Č n i...

Documents