Kit DIY robot urmăritor de linie cu LM393 — primul nostru eșec documentat

E sâmbătă seară. Pe masă: o placă PCB albastră în formă de mașinuță, două motoare DC mici, un suport pentru două baterii AA, un cip cu marcajul LM393, vreo 30 de componente împrăștiate (capacitori electrolitici, rezistențe colorate, LED-uri roșii, un soclu IC), o schemă tipărită pe hârtie subțire, în chineză. Lângă ele, un ciocan de lipit galben, sârmă de lipit pe rolă albastră, un multimetru ieftin cu sondele roșu-negru.

Costul total: 10 euro, transport inclus, de pe AliExpress. Promisiunea: un robot care urmărește o linie neagră desenată pe hârtie. Realitatea: 4 ore mai târziu, n-a mers nimic. Dar a fost frumos.

Acesta e jurnalul ăla.

De ce am cumpărat kitul

Am vrut un proiect simplu pe care să-l facem împreună, eu și Paul. Ceva care să implice lipit, măsurat cu multimetrul, înțelegerea unei scheme și — la final — un mic moment de magie când ceva pornește singur. Un kit DIY de robot părea perfect: nu prea complicat (am citit recenzii care spuneau că e „pentru începători”), nu prea scump dacă strica ceva și destul de fizic încât să nu fie doar tastat la calculator.

Am ales unul ieftin de pe AliExpress, listat ca „kit electronic de robot urmăritor de linie cu LM393”. A ajuns într-o cutiuță bej, cu toate componentele într-o pungă și o foaie de hârtie subțire — schema. Schema în chineză, evident. Asta a fost prima problemă.

Componentele desfășurate

Înainte de orice, am desfășurat tot pe masă să vedem ce avem. Două motoare DC mici, cu firele deja lipite. Un suport de plastic alb pentru două baterii AA (deci alimentare la 3 V — important de reținut). Capacitori electrolitici albaștri. Rezistențe — multe rezistențe, cu coduri de culoare. LED-uri roșii. Un soclu cu 8 pini și cipul LM393 separat. Plus o serie de componente mici pe care nu le-am identificat imediat.

Schema arăta convențional — simboluri standard pentru rezistențe (zigzag-uri), capacitori (linii paralele), LED-uri (triunghi cu săgeți). Dar valorile și etichetele erau toate în chineză. La R1, R2, R3 vedeai un caracter chinezesc, nu „10kΩ” sau „1kΩ”. Codurile de culoare de pe rezistențe ar fi trebuit să rezolve problema, dar fără confirmare clară din schemă, nu eram siguri care rezistență merge unde.

Lipirea — partea bună

Aici am avut cele mai bune momente. Lipirea cere atenție, dar e o muncă liniștitoare. Pui componenta în gaura corectă pe placă, întorci placa, aplici fluxul, atingi cu vârful ciocanului, atingi cu sârma de lipit, sârma se topește, formezi o picătură de cositor, retragi sârma, retragi ciocanul. Trei secunde per pin.

Am început cu rezistențele — cele mai mici, mai puțin sensibile la temperatură. Apoi capacitorii ceramici. Apoi soclul pentru cip (nu cipul direct — soclul protejează cipul de căldură). Apoi LED-urile.

LED-urile au fost momentul critic. LED-urile au polaritate — un picior e anodul (+), celălalt catodul (–). De obicei piciorul mai lung e anodul. Pe placă, locul LED-ului are de obicei un marcaj — un „+” sau o linie groasă pentru anod. Am pus piciorul lung în gaura cu „+”, am crezut. Am lipit.

Mai târziu, când am încercat să verificăm cu multimetrul în mod „diode test”, LED-ul nu lumina la trecerea curentului în direcția în care credeam. Am suspectat că le-am pus invers. Probabil acolo a fost cauza eșecului — dar fără confirmare, e doar o presupunere.

Testarea cu multimetrul

După ce am terminat de lipit, înainte să punem cipul LM393 în soclu și bateriile în suport, am vrut să verificăm continuitatea cu multimetrul. Sondele negre la masă, sondele roșii pe puncte de test diferite — verificare că lipirile fac contact, că nu am pus o componentă invers, că nu există scurtcircuite între piste vecine.

Multimetrul a afișat valori — uneori așteptate, uneori nu. Am văzut 1.0.5 la o măsurătoare, care probabil însemna 1,05 V undeva. Nu am avut un tabel clar al valorilor așteptate, deci interpretarea era pe ghicite.

Momentul adevărului

Am pus cipul LM393 în soclu (atenție la pinul 1 — colțul cu marcaj). Am pus două baterii AA în suport. Am conectat suportul la placă. Nimic. Niciun LED aprins, niciun motor în mișcare, nicio activitate.

În următoarele 4 ore — cu pauze de cafea — ne-am tot uitat la schemă, am verificat conexiuni, am întors LED-urile (le-am dezlipit, le-am întors la 180°, le-am lipit din nou), am încercat alte baterii, am măsurat tensiunea pe diverse puncte. Tot nimic. Robotul rămânea inert ca o piesă decorativă.

Ce am făcut între timp

N-a fost frustrant. A fost relaxant, sincer. Am fluierat. Am făcut o pauză și am comandat o pizza. Am mâncat-o pe canapea. Ne-am tot uitat în paralel pe forumuri în engleză să vedem dacă altcineva a avut același kit, am derulat prin imagini de Google la „LM393 line follower kit”, am comparat plăcile noastre cu pozele altora.

Nu am stat efectiv 4 ore lipind — în total, cam atât a fost timpul petrecut, cu pauze, cu mâncat, cu căutat. Dar la sfârșit, am decis că ne-am dat bătuți pentru azi. Vom relua într-o zi când avem mai multă energie de depanare.

Ce credem că a fost greșit

Onest, nu suntem siguri. Dar avem două ipoteze principale:

1. LED-urile lipite invers. Cea mai probabilă cauză. Pe schema chineză nu am identificat clar marcajul anodului. Multimetrul a sugerat polaritate inversă, dar nu am verificat înainte să lipim — am verificat după. La un kit cu LED-uri ca senzori (sau ca indicatori de stare), polaritatea inversă blochează tot circuitul.

2. Rezistențe puse în locul greșit. Avem mai multe rezistențe cu valori diferite (10kΩ, 100Ω, etc.), iar schema în chineză nu ne-a permis să le identificăm clar. E posibil să fi pus o rezistență mai mare unde trebuia una mai mică, sau invers. Asta poate face circuitul să nu funcționeze sau să fie subalimentat.

Mai există posibilitatea unei lipiri proaste (cold solder joint), o componentă defectă din fabrică, sau un scurtcircuit pe care nu l-am detectat. Fără răbdarea de a relua sistematic toată placa, nu vom ști.

Ce am învățat

Câteva lecții colaterale, pentru noi și pentru cititorii care încearcă proiecte similare:

Schema înainte de a lipi. Greșeala noastră: am început să lipim cu speranța că vom înțelege schema „pe parcurs”. Greșit. Schema trebuie înțeleasă complet înainte de a atinge ciocanul. Dacă schema e în chineză și nu o înțelegi, caută un PDF tradus, un video pe YouTube cu același kit, sau renunță la kitul respectiv.

Multimetrul înainte de fiecare componentă. A doua greșeală: am verificat cu multimetrul abia la sfârșit. Mai bine ar fi fost să verificăm valoarea fiecărei rezistențe înainte de a o lipi, polaritatea fiecărui LED, capacitatea fiecărui capacitor.

Polaritatea LED-urilor. Un LED nu „permite” curent să treacă în ambele direcții. Are anod (+) și catod (–). Anodul e de obicei piciorul mai lung. Dar verifică cu multimetrul în mod „diode” — LED-ul luminează slab în direcția corectă și rămâne stins în direcția inversă.

Eșecul nu e capăt de drum. A fost un weekend petrecut împreună, învățând lucruri despre electronică, despre răbdare, despre cum să ne tragem unul pe altul când unul cedează. Pizza a fost bună. Vom relua.

Legătura cu ceea ce facem aici

Site-ul stabilizator-tensiune.ro e despre stabilizatoare de tensiune. Ce caută un articol despre un kit eșuat aici?

Răspuns scurt: experiența reală cu electronica fină ne-a învățat cât de sensibilă e electronica modernă. Un robot mic cu un cip de 10 cenți și două motoare nu pornește dacă tensiunea bateriei e sub 2,4 V. Imaginează-ți cât de sensibilă e placa unei centrale termice de 5.000 lei la fluctuațiile rețelei electrice, care pot fi de până la 50 V într-o secundă.

Asta e exact problema pe care un stabilizator de tensiune o rezolvă. Nu pentru kitul nostru de robot — el funcționează (sau nu funcționează) pe baterii. Dar pentru tot ce ai în casă cu o placă electronică: centrală termică, frigider, AC, calculator, modem.

Lucrul cu electronică DIY ne-a făcut să respectăm și mai mult ce înseamnă o alimentare stabilă. Un proiect mic de 10 euro cu care am eșuat ne-a învățat de ce un stabilizator de 500 VA sau 1000 VA merită investiția pentru centrala termică sau pentru calculatorul de acasă.

Ce urmează

Vom relua proiectul. Probabil într-un weekend când nu ne grăbim. Pașii pentru data viitoare:

1. Demontăm placa actuală — extragem fiecare componentă cu pompița de lipit
2. Verificăm fiecare rezistență cu multimetrul (mod ohmmetru)
3. Verificăm fiecare LED cu multimetrul (mod „diode test”) și marcăm clar polaritatea pe schema noastră
4. Relipim totul — de data asta, fiecare componentă cu valoarea verificată în prealabil
5. Documentăm fiecare pas — următorul articol va avea poze pas cu pas, nu doar momentele-cheie
6. Și sperăm că merge

Dacă nu merge nici a doua oară, vom scrie și acel articol. Un eșec dublu documentat e mai informativ decât un succes inventat.

Până atunci — dacă ai un kit similar și a mers din prima, sau a eșuat și ai înțeles de ce, scrie-ne pe pagina de contact. Cele mai bune lecții vin de la cititori.