Соревновония Lego роботов 2.Соревновония Lego роботов 1.

Провода, переходники, разъемы

Сообщение об ошибке

Deprecated function: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls в функции book_prev() (строка 775 в файле /home/users/r/robohobby/domains/robohobby.myjino.ru/rostovrobot/modules/book/book.module).
Аватар пользователя Овсянников Алексей Юрьевич

Перед тем, как начать разговор о датчиках, давайте подробно рассмотрим разъем NXT и различные провода, которые будем часто использовать.

Разъем NXT имеет 6 контактов. И замок, смещенный относительно центра:

При желании подключить к блоку NXT какую-то «самодельную» периферию возникают некоторые проблемы. Так, подобные коннекторы довольно сложно достать. На просторах интернета можно найти инструкцию по модификации разъема RJ12 в нечто, совместимое с NXT. Но если есть достаточный запас этих проводов (например, в конструкторы TETRIX их кладут с запасом), то можно разрезать один из них пополам, получив вот такие «хвосты»:

К подобному хвосту уже можно подключить распространенные разъемы, снимать сигналы при непосредственной передаче данных и так далее. Лично я разрезал кабель на два «хвоста» и подключил их к макетной плате, попутно выведя дополнительные провода, к которым легко можно подключиться щупами мультиметра или осциллографа:

Подобная конструкция позволяет подключить датчик или мотор к блоку управления NXT/EV3 и снимать с них показания прямо во время работы.

Все контакты разъема имеют строго определенные функции. Для NXT и /EV3 они отличаются. Так, для блока, моторов и датчиков NXT они следующие:

Пин Имя Описание Цвет
1 ANALOG Налоговый вход/ +9В белый
2 GND "Земля" черный
3 GND "Земля" красный
4 POWER Питание +4,3 В зеленый
5 DIGITAL1 I2C Clock (SCL), RS-485 B желтый
6 DIGITAL2 I2C Data (SDA), RS-485 A синий

Провод 1 (белый) либо имеет уровень 9 В (при подключении мотора или лампы, то есть работе «на выход»), либо является аналоговым входом – блок NXT измеряет напряжение на этом проводе (при подключении датчиков, то есть работе «на вход»). Во втором случае сигнал на проводе должен быть от 0 до 5 В. Весь этот диапазон разделен на 1024 «деления». Именно входящие данные с этого провода являются «сырыми» показаниями датчиков: 5 В соответствует коду 1024, 0 В соответствует коду 0.

Провода 2 и 3 (черный и красный) всегда имеют уровень 0 В («земля», общий провод).

Провод 4 (зеленый) – провод питания активных датчиков. Для разных датчиков имеет разные уровни (до 5 В).

Провода 5 и 6 (желтый и синий) – разными устройствами используются по-разному. Чаще всего это информационные линии цифровых датчиков (по протоколам RS485 или I2C), датчик света NXT по желтому проводу получает питание подсветки, моторы передают данные с энкодеров и т.д.

 

ВНИМАНИЕ!!! Для блоков, датчиков и моторов EV3 функции и сигналы на проводниках отличаются! Подробного их описания в открытом доступе нет (разработчики обещают их опубликовать в первой половине 2014 года), поэтому приходится определять экспериментально. Но об этом подробнее будет сказано в дальнейших статьях.

 

Кроме стандартного кабеля с коннекторами NXT на обоих концах, в своих экспериментах я буду использовать и другие. В образовательной версии набора NXT идут три провода для подключения моторов и датчиков RCX:

С одной стороны у этого кабеля коннектор NXT, а с другой вот такая пластина с четырьмя контактами:

На фотографии четко видны металлические контакты. Обратите внимание, как они расположены. Может показаться, что в NXT-коннекторе задействованы 4 из 6 контактов, но на самом деле используются только два: белый и черный. Контакты на пластине соединены попарно с левой и правой сторон.

На противоположной стороне пластины есть ответные контакты, расположенные на боковых гранях:

Очевидно, что пластины можно подключать одну к другой. Причем, их можно даже подключать боком – хитрое расположение контактов не даст их «закоротить» (перемкнуть «белый» и «черный» провода контактами пластины).

Соединение таких кабелей между собой позволяет создать некие «разветвители» для подключения к одному порту блока NXT/EV3 нескольких устройств. Но есть и серьезное ограничение – в нашем распоряжении только две из шести линий связи разъема NXT («земля» и аналоговый вход/выход 9 В). В следующих статьях будет показано, что для большинства датчиков этого мало.

Еще несколько кабелей из «арсенала» моих экспериментов взяты из набора Lego Education «Возобновляемые источники энергии». Провод 8871 – переходник с RCX на разъем Power Functions:

Вид на контактные пластины сверху:

Вид на контактные пластины снизу:

Светлая пластина нижним концом может подключаться к контактным пластинам RCX или контактам RCX-датчиков/моторов.

В разъем Power Function крайние контакты используются для питания ИК-приемника («земля»=«общий провод»=0 В и 9 В), а средние – для питания моторов/ламп. Именно средние контакты соединены с контактами для RCX. Вот для примера схемы батарейного блока и ИК-приемника Power Function:

На второй схеме прерывистыми линиями обозначены не используемые провода. Так, ИК-приемнику на входе не важны линии C1 и C2, но на своих выходах он формирует управляющие сигналы для моторов, поэтому задействует эти линии.

Как видите, у фирмы Lego довольно много различных проводов и стандартов разъемов. Стоит заметить, что я не рассматриваю переключатели Power Function, провода из наборов «Железных дорог», так как у меня их еще нет, я с ними не работал. Но все имеющие у меня под рукой кабели, описанные здесь, можно использовать совместно с NXT/EV3, и для подробного разбора работы датчиков/моторов стоит детально понимать, какие сигналы и где передаются.