Doublebrick - Российское сообщество энтузиастов конструкторов LEGO!
DoubleBrick в Facebook DoubleBrick в Twitter DoubleBrick в ВКонтакте RSS каналы DoubleBrick
Следи за новостями!

Количество функций в системе Power Functions

Избранная статья! Статья | 20.02.2013 | 16:55 | Автор: desert752  | Серии: Power Functions | Technic Разделы: Своими руками

Система Lego Power Functions (PF), как известно, имеет 8 независимых каналов управления. Это означает, что с ее помощью напрямую можно контролировать 8 различных функций модели. Но что делать, если нужно реализовать больше независимых функций?

Если перед вами такой проблемы не стоит – дальше можно не читать. :) Сразу оговоримся, что в данной статье не рассматриваются технические решения, для реализации которых нужен паяльник, перфоратор или иная строительная техника – все предложенное далее будет реализовано на стандартных деталях Лего. Также, чтобы статья не превратилась в трактат, систему Mindstorms рассматривать не будем.

Для того, чтобы понять возможные пути решения поставленной задачи, кратко рассмотрим систему PF. Упрощенно она показана на рис. 1.

Рис. 1
Рис. 1

1.Пульт дистанционного управления – бывает двух видов, причем интерфейс взаимодействия их с инфракрасным (ИК) приемником в корне различается. Так, если для работы наиболее распространенного пульта без регулировки скорости требуется постоянная передача сигнала, то пульт с регулировкой скорости общается с приемником отдельными командами. Передача данных по ИК каналу практически всегда означает прямую видимость пульт-приемник, если, конечно, у вас не зеркальная комната.

2.Инфракрасный приемник настраивается на один из 4-х каналов, и имеет в свою очередь два независимых канала, что дает нам в итоге 8 независимых каналов управления. Приемники запитываются от батарейных блоков ББ.

3.В роли исполнительных механизмов обычно выступают моторы или светоизлучающие диоды.

Также система PF имеет такие полезные элементы, как переключатель полярности 8869, удлинительные провода, различные типы ББ. Последний для нас сейчас не имеет значения.

Таким образом, у нас есть три области поиска решения. Пульты управления двух типов не рекомендуют использовать одновременно, а сам по себе пульт без вмешательства паяльника едва ли может как-то увеличить число передающих каналов, поэтому отдельно рассматривать его не будем. Рассмотрим подробнее приемники и исполнительные механизмы.

Приемники

Несколько приемников, настроенных на один и тот же канал и подключенных по классической схеме как на рис. 1, будут выполнять команды одновременно. Для того чтобы сделать их работу независимой, необходимо разделить между ними прием управляющих команд. Самый простой способ это сделать – оставить один приемник включенным, а остальные выключить. Для простоты ограничимся двумя приемниками, настроенными на один канал. В этом случае каждый приемник подключается к своему ББ, а для их включения-выключения используется отдельный мотор (М), который будем называть переключателем режима (рис. 2). Переключатель режима одновременно выключает один ББ и включает второй.

Рис. 2
Рис. 2

Здесь сразу встает вопрос о том, к чему подключить этот самый мотор. Лучший вариант – использовать третий, отдельный, ББ (Рис. 3), однако это далеко не всегда приемлемо из-за больших массо-габаритов ББ.

Рис. 3
Рис. 3

Вместо этого можно использовать два мотора, подключенных, как и приемники, каждый к своему ББ (Рис. 4). Моторы должны иметь механическую связь, как между собой, так и с каждым ББ. Однако при создании такой системы могут возникнуть следующие проблемы: возникновение мертвой зоны (если оба ББ окажутся выключенными), установление равновесного состояния (обратная ситуация – второй ББ включится, а первый не успеет отключиться). Также необходимо предусмотреть способ отключения обоих ББ на время, пока модель пылится на полке.

Рис. 4
Рис. 4

Соблазнительным решением является использование переключателя полярности 8869 с управляющим мотором (Рис. 5). Это позволит убрать «лишний» ББ. К сожалению, такая система работать не будет, так как переключатель полярности хоть и не запитывает моторы в нейтральном положении, но приемники остаются под напряжением при любом положении переключателя.

Рис. 5
Рис. 5

Сколько же независимых функций можно получить таким способом? Если один канал одного приемника пожертвовать на переключатель режима, то получаем 13 полезных функций. Переключатель режима также можно совместить с полезной функцией, например, с работой компрессора, так как для него безразлично направление вращения приводного вала – тогда получим 14 функций.

Такого же результата можно достичь, используя только один ББ и не выключая приемники. Чтобы приемник перестал принимать команды от пульта управления – достаточно прервать между ними линию прямой видимости. Это можно реализовать, установив на модели жалюзи, и, используя все тот же переключатель режима, закрывать поочередно разные группы приемников. Если необходимо периодически переключать режимы, удобно использовать вращающийся диск с прорезями.

Используя пульт с регулировкой скорости, можно одновременно выполнять функции обоих приемников – и «активного», и «закрытого» - достаточно перед очередной сменой режима выдать необходимые команды. Так как этот пульт работает в режиме одиночных команд, исполнительные механизмы будут работать, даже когда связь между их приемником и пультом прервется.

Минусом обоих подходов является увеличение количества приемников.

Исполнительные механизмы

Используя моторы в совокупности с деталями, являющимися сердцем леговских коробок переключения передач (Рис. 6), также можно значительно увеличить количество независимых функций вашей модели.

Рис. 6
Рис. 6

Наглядным примером является экскаватор 8043, в котором используется 4 канала передачи для выполнения 6 полезных функций (Рис. 7). Простым расширением этой схемы получаем 14 функций.

Рис. 7
Рис. 7

А непростым расширением – имеем 2 в степени 8 = 256 функций. При этом один мотор раздается на исполнительные механизмы, как показано на рис. 8 (здесь показаны три ступени системы, соответственно, на выходе будет 8 функций). Ограничение такой системы – в любой момент времени будет выполняться только одна функция.

Рис. 8
Рис. 8

Заключение

Наверняка есть и другие способы, и бесчисленное количество их комбинаций – Лего дает неограниченное пространство для творчества! Надеюсь, кто-то почерпнет для себя из этой статьи что-нибудь полезное. :)

Спасибо за внимание!


Теги: power functions
Поделиться |

Голосование
?
Ваша оценка
(11)
0.0
Голосовать могут только зарегистрированные пользователи.

3978 просмотров