V archivu těchto stránek lze dohledat krátkou zprávu o soutěži Freescale Cup, která informuje, že se v Praze uskuteční evropské kolo soutěže pořádané firmou Freescale.
Ve svých začátcích byla soutěž určena pouze pro týmy vysokoškoláků. Principem závodu je projet v co nejkratším čase předepsanou dráhu. Soutěžní autíčko je jednotné pro všechny. Týmy si je mohou sice upravovat a dovybavovat, ale pravidla soutěže jsou v tomto velmi restriktivní, takže hlavní je strategie a program v řídícím mikrokontroléru.
Teprve v roce 2015 byla vypsána i kategorie středoškoláků. A v letošním roce se soutěž jela již pod hlavičkou nového majitele firmy, tedy NXP Cup 2016.
Závodní dráha
Závodní dráha je stavebnice, která umožňuje vytvořit prakticky libovolný profil. K dispozici jsou rovné úseky, šikany, zatáčky, příčné nerovnosti, „kopec“ a taky startovní a cílová rovinka. V původní variantě slouží k orientaci autíčka černá středová čára se šířkou 2,5 cm. Šířka celé dráhy je 60 cm. Po zavedení středoškolské kategorie byla pro vysokoškoláky dráha změněna. Šířka dráhy je stejná, ale k orientaci slouží černé „obrubníky“.
Autíčko
Vlastní autíčko se v principu skládá ze tří unifikovaných částí – podvozku, řídící elektroniky a kamery. Pravidla však dovolují i úpravy ve smyslu dodatečného vybavení. V kategorii středoškoláků lze závodní autíčko dovybavit maximálně deseti čidly. V poslední ročníku bylo toto omezení doplněno o podmínku, že použitá čidla musí být z produkce firmy NXP. Totéž platí i pro kategorii vysokoškoláků, ale ti mají ještě možnost použít jiný řídící mikrokontrolér a kameru.
Podvozek
První částí je podvozek, který je ukázán na obr.1 a obr.2.
-
- Obr. 1
-
- Obr. 2
Plastové výlisky jsou dodávány v téměř zcela sestaveném stavu, včetně dvou DC motorů, které pohání zadní kola. Převodovky jsou součástí podvozku. Pro osazení modelářského serva, které slouží k řízení, je však potřeba nejdříve částečná demontáž. Rozměry celého podvozku jsou 285 x 161 mm.
Řídící jednotka
Druhou částí je řídící jednotka. Ta je tvořena sendvičem kitu Freedom KL25Z a další deskou, na které jsou budiče motorů a další periferie. Celá jednotka je na obr.3 a vlastní deska periferií pak je na obr.4.
-
- Obr. 3
-
- Obr. 4
Freedom KL25Z je jedním z nejúspěšnějších kitů firmy. Je osazen stejnojmenným mikrokontrolérem ve verzi MKL25Z128VLK4. Jedná se o mikrokontrolér ARM s jádrem Cortex M0+, s maximální hodinovou frekvencí 48 MHz, pamětí programu 128kB Flash a pamětí dat 16 kB SRAM. Na kitu jsou pak i další periferní obvody. Pro účely robotického autíčka je velmi užitečný akcelerometr MMA8451Q. Pokud budeme chtít použít kit i jinak, pravděpodobně oceníme také RGB ledku a kapacitní snímač typu touch slider. Ale protože je kit tzv. Arduino kompatibilní, není problém si vybrat z široké nabídky periferií. Pro kategorii vysokoškoláků může být použit kit Freedom K64F. V tomto případě se již jedná o mikrokontrolér ARM s jádrem Cortex M4.
Pro účast v soutěži NXP Cup však musíme použít periferie na desce, která je součástí řídící jednotky. Základem jsou dva obvody MC33887. Jsou to dvojité H-můstky, které jsou v tomto případě zapojeny paralelně a každý motor tak může odebírat proud až 5 A. Dále jsou zde dva potenciometry, dvě tlačítka, čtyřnásobný DIL spínač a čtyři LED. Použití těchto periferií pravidla nijak neregulují. Potenciometry jsou obvykle využívány na nastavení maximální rychlosti na rovince a v zatáčkách. Tlačítko na start autíčka. Spínače pak na výběr režimu jízdy a LED na kontrolu napětí baterie, nebo jako jednoduchý výstup při testování na dráze. Dále jsou zde konektory na připojení řídícího serva, kamery a případně volitelných čidel.
Kamera
Třetí částí je kamera, která je na obr.5. Jedná se o černobílou, řádkovou kameru osazenou čipem TSL1401CL. Výstup z kamery je analogový s rozlišením 128 pixelů. Kromě vlastního snímacího čipu je na DPS také OZ ve funkci neinvertujícího zesilovače a samozřejmě také optika. Digitalizace analogového výstupního signálu pak je řešena pomocí A/D převodníku ve vlastním mikrokontroléru.
Vysokoškoláci si řádkovou kameru mohou zaměnit za plošnou. Podmínkou však je, že součástí kamery nesmí být zpracování dat. To opět musí být řešeno v řídícím mikrokontroléru.
Obr. 5
O soutěži
Vlastní soutěž je dvoukolová, resp. dříve tříkolová. První kola jsou regionální a týmy v nich soutěží o kvalifikaci do finále. To se v letošním roce konalo na šesti místech na světě.
České týmy spadají do EMEA, která zahrnuje Evropu, Střední Východ a Afriku. Letošní finále se konalo v Mnichově a zúčastnilo se ho šestnáct týmů vysokoškoláků a tři týmy středoškoláků. Bohužel v kategorii vysokoškoláků nebyl ani jeden tým z České republiky. Situaci tak zachránili středoškoláci, kdy tým z SŠIEŘ z Rožnova pod Radhoštěm obsadil druhé místo.