RC varomas elektrinis žaislinis automobilis: 10 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Autorius: Peteris Tranas 10ELT1

Šioje pamokoje išsamiai aprašomas nuotolinio valdymo pultu (RC) varomo elektrinio žaislinio automobilio, naudojančio HT12E/D IC lustus, teorija, dizainas, gamyba ir bandymų procesas. Pamokose išsamiai aprašyti trys automobilių projektavimo etapai:

1. Pririštas kabelis
2. Infraraudonųjų spindulių valdymas
3. Radijo dažnio valdymas

Taip pat yra trikčių šalinimo skyrius, skirtas bendroms problemoms išspręsti.

Prekės

Bazinis automobilio rinkinys

1x linijos sekimo roboto rinkinys (LK12070)

Pririšto kabelio fazė

• 1x prototipų kepimo lenta
• Breadboard Jumper kabeliai
• HT12E IC mikroschema (su lizdu)
• HT12E IC mikroschema (su lizdu)
• 1x 1MΩ rezistorius
• 4x momentinis mygtukinis jungiklis
• 1x 47kΩ rezistorius
• 4x LED
• Maitinimo šaltinis

Infraraudonųjų spindulių perdavimo fazė

• 1x infraraudonųjų spindulių siųstuvas (ICSK054A)
• 1x infraraudonųjų spindulių imtuvas (ICSK054A)

Radijo perdavimo fazė

• 1x 433MHz RC siųstuvas
• 1x 433 MHz RC imtuvas

Integracija į bazinį automobilių rinkinį

• 2x prototipo PCB plokštė
• 1x L298N variklio tvarkyklė

1 žingsnis: supraskite HT12E/D IC mikroschemą

„HT12E“ir „HT12E“IC mikroschemos kartu naudojamos nuotolinio valdymo sistemos programoms perduoti ir priimti duomenis per radiją. Jie gali koduoti 12 bitų informacijos, kurią sudaro 8 adreso bitai ir 4 duomenų bitai. Kiekvienas adresas ir duomenų įvestis yra išoriškai programuojami arba įvedami naudojant jungiklius.

Norint tinkamai veikti, reikia naudoti porą HT12E/D lustų, turinčių tą patį adreso/duomenų formatą. Dekoderis gauna nuoseklųjį adresą ir duomenis, kuriuos perduoda nešėjas, naudodamas RF perdavimo terpę, ir apdorojus duomenis perduoda išvesties kaiščiams.

HT12E kaiščio konfigūracijos aprašymas

1-8 kaiščiai: adresų smeigtukai, skirti 8 adresų bitams konfigūruoti, leidžiant 256 skirtingus derinius.

9 kaištis: įžeminimo kaištis

Smeigtukai 10-13: duomenų smeigtukai, skirti sukonfigūruoti 4 duomenų bitus

14 kaištis: perdavimo įjungimo kaištis, veikia kaip jungiklis, leidžiantis perduoti duomenis

15-16 kaištis: Osciloskopas OUT/IN atitinkamai reikalauja 1M omo rezistoriaus

17 kaištis: duomenų išvesties kaištis, iš kurio išeina 12 bitų informacija

18 kaištis: maitinimo įvesties kaištis

HT12D kaiščio konfigūracijos aprašymas

1-8 kaiščiai: Adreso kaiščiai turi atitikti HT12E konfigūraciją

9 kaištis: įžeminimo kaištis

Smeigtukai 10-13: duomenų smeigtukai

14 kaištis: duomenų įvesties kaištis

Smeigtukai 15-16: Osciloskopui IN/OUT atitinkamai reikalingas 47 kΩ rezistorius

17 kaištis: galiojantis perdavimo kaištis, veikia kaip indikatorius, kai gaunami duomenys

18 kaištis: maitinimo įvesties kaištis

Kodėl naudojamas kodavimo įrenginys HT12E?

Dėl patikimumo, prieinamumo ir naudojimo paprastumo HT12E plačiai naudojamas nuotolinio valdymo sistemose. Daugelis išmaniųjų telefonų dabar bendrauja internetu, tačiau dauguma išmaniųjų telefonų vis dar turi HT12E, kad būtų išvengta interneto perkrovos. Nors HT12E naudoja adresą perduodant duomenis su 256 galimomis 8 bitų kombinacijomis, jo saugumas vis dar yra labai ribotas. Kai signalas transliuojamas, neįmanoma atsekti siųstuvo, todėl signalo adresą gali atspėti kiekvienas. Šis adreso apribojimas leidžia naudoti HT12E tik mažesniu atstumu. Mažesniu atstumu siuntėjas ir gavėjas gali matyti vienas kitą, pvz., Televizoriaus nuotolinio valdymo pultą, namų saugumą ir tt. Komerciniuose produktuose kai kurie nuotolinio valdymo pultai gali pakeisti kitus kaip „universalų nuotolinio valdymo pultą“. Kadangi jie yra skirti trumpesniam atstumui, daugelis įrenginių paprastumo dėlei įveda tą patį adresą.

2 veiksmas: pagrindinio automobilio komplekto sukūrimas

Šio projekto bazinis automobilių rinkinys yra iš linijos sekimo robotų rinkinio. Statybos ir gamybos etapus rasite šioje nuorodoje:

Bazinis automobilių rinkinys galiausiai bus paverstas RC valdomu automobiliu, naudojant HT12E/D IC lustus.

3 žingsnis: pririšto kabelio fazė

1. Naudokite duonos lentos prototipą ir trumpųjų kabelių prototipus.
2. Norėdami sumontuoti ir prijungti komponentus prie duonos lentos, vadovaukitės aukščiau pateikta schema. Atkreipkite dėmesį, kad vienintelis ryšys tarp dviejų IC yra 17 kaištis HT12E ir 14 kaištis HT12D.
3. Išbandykite dizainą užtikrindami, kad prie HT12D prijungti šviesos diodai užsidega, kai paspaudžiamas atitinkamas HT12E jungiklis. Žr. Trikčių šalinimo skyrių, kad gautumėte pagalbos dėl bendrų problemų.

Pririšto kabelio sąrankos privalumai

1. Patikimas ir stabilus, nes nekyla išorinių objektų trukdžių pavojus
2. Santykinai pigu
3. Paprasta ir paprasta nustatyti ir pašalinti triktis
4. Nereikia daryti išvadų iš kitų išorinių šaltinių

Pririšto kabelio trūkumai

1. Nepraktiška perduoti duomenis dideliais atstumais
2. Kaina tampa žymiai didesnė naudojant tolimą perdavimą
3. Sunku perkelti ar perkelti į skirtingas vietas
4. Operatorius privalo būti arti siųstuvo ir imtuvo
5. Sumažintas naudojimo lankstumas ir mobilumas

4 žingsnis: Infraraudonųjų spindulių perdavimo fazė

1. Atjunkite tiesioginį pririštą kabelį nuo HT12E 17 kaiščio, prijunkite infraraudonųjų spindulių siųstuvo išvesties kaištį ir prijunkite siųstuvą prie maitinimo šaltinio.
2. Atjunkite tiesioginį pririštą kabelį nuo HT12 D 14 kaiščio, prijunkite infraraudonųjų spindulių imtuvo įvesties kaištį ir prijunkite imtuvą prie maitinimo.
3. Išbandykite dizainą užtikrindami, kad prie HT12D prijungti šviesos diodai užsidega, kai paspaudžiamas atitinkamas HT12E jungiklis. Žr. Trikčių šalinimo skyrių, kad gautumėte pagalbos dėl bendrų problemų.

Infraraudonųjų spindulių perdavimo pranašumai

1. Saugus trumpiems atstumams dėl reikalavimo perduoti regėjimo liniją
2. Infraraudonųjų spindulių jutiklis laikui bėgant nerūdija ir nesioksiduoja
3. Galima valdyti nuotoliniu būdu
4. Padidėjęs naudojimo lankstumas
5. Padidėjęs naudojimo mobilumas

Infraraudonųjų spindulių perdavimo trūkumai

1. Negali prasiskverbti į kietus/kietus daiktus, tokius kaip sienos ar net rūkas
2. Didelės galios infraraudonieji spinduliai gali pakenkti akims
3. Mažiau veiksminga nei tiesioginio pririšimo viela
4. Norint išvengti išorinio šaltinio trukdžių, reikia naudoti specialų dažnį
5. Norint valdyti siųstuvą, reikalingas išorinis maitinimo šaltinis

5 žingsnis: radijo perdavimo etapas

1. Atjunkite infraraudonųjų spindulių siųstuvą nuo maitinimo šaltinio ir HT12E 17 kaiščio, prijunkite 433 MHz radijo siųstuvo išvesties kaištį. Taip pat prijunkite siųstuvą prie įžeminimo ir maitinimo šaltinio.
2. Atjunkite infraraudonųjų spindulių imtuvą nuo maitinimo šaltinio ir HT12D 14 kaiščio, prijunkite 433 MHz radijo imtuvo duomenų kaiščius. Be to, prijunkite imtuvą prie įžeminimo ir maitinimo šaltinio.
3. Išbandykite dizainą užtikrindami, kad prie HT12D prijungti šviesos diodai užsidega, kai paspaudžiamas atitinkamas HT12E jungiklis. Žr. Trikčių šalinimo skyrių, kad gautumėte pagalbos dėl bendrų problemų.

Radijo transliacijos pranašumai

1. Nereikalauja tiesioginio matymo tarp siųstuvo ir imtuvo
2. Nėra jautrūs ryškių šviesos šaltinių trikdžiams
3. Lengva ir paprasta naudoti
4. Galima valdyti nuotoliniu būdu
5. Padidina lankstumą

Radijo ryšio perdavimo trūkumai

1. Gali būti jautrus netoliese esančių kitų radijo perdavimo sistemų naudotojų kryžminimui
2. Ribotas dažnių skaičius
3. Galimi kitų radijo transliuotojų, pvz., Radijo stočių, pagalbos tarnybų, sunkvežimių vairuotojų, trukdžiai

6 žingsnis: radijo siųstuvo prototipas

1. Perkelkite radijo siųstuvo komponentus iš bandomosios lentos į prototipų plokštę.
2. Lituokite komponentus, remdamiesi trečiojo žingsnio schema.
3. Norėdami sujungti grandinę, naudokite kietus alavo laidus, naudodami laidus su rankovėmis, kur sutampa, kad išvengtumėte trumpojo jungimo.

7 žingsnis: radijo imtuvo prototipas

1. Perkelkite radijo imtuvo komponentus iš bandomosios lentos į prototipų plokštę.
2. Lituokite komponentus, remdamiesi trečiojo žingsnio schema.
3. Norėdami sujungti grandinę, naudokite kietus alavo laidus, naudodami laidus su rankovėmis, kur sutampa, kad išvengtumėte trumpojo jungimo.

8 žingsnis: variklio tvarkyklės prototipas

1. Lituoklio kištukiniai lizdai prie jungčių: IN1-4 ir varikliai A-B, kad būtų galima lengvai reguliuoti bandymų metu, kaip parodyta aukščiau esančioje diagramoje.
2. Lituokite kištukinį lizdą prie neigiamų ir teigiamų gnybtų, kaip parodyta aukščiau esančioje diagramoje.

Kas yra variklio vairuotojas? Variklio valdiklis veikia kaip tarpininkas tarp automobilio IC mikroschemų, akumuliatorių ir variklių. Tai būtina turėti, nes HT12E mikroschema paprastai gali perduoti tik apie 0,1 ampero srovę į variklį, o varikliui sėkmingai veikti reikia kelių amperų.

9 veiksmas: integravimas su baziniu automobiliniu rinkiniu

Šie veiksmai yra skirti bazinį automobilių komplektą paversti funkcionaliu RC automobiliu.

1. Atjunkite automobilio akumuliatorių nuo grandinės.
2. Lituokite jungiamųjų kabelių prototipus prie kiekvienos variklio jungties ir prijunkite juos prie variklio tvarkyklės, kaip nurodyta aštunto žingsnio schemoje.
3. Lituokite radijo imtuvo ir variklio tvarkyklės maitinimo kabelį prie dabar atjungto akumuliatoriaus bloko.
4. Prijunkite išvesties kaiščius iš HT12D (10-13 kaiščiai) prie atitinkamų antraštės, esančios moteriškoje tvarkyklėje, kaip nurodyta aštunto veiksmo schemoje.
5. Maitinkite radijo siųstuvą naudodami nešiojamą USB bateriją.

10 veiksmas: bandymas ir trikčių šalinimas

Testavimas

1. Po kiekvieno statybos etapo įvestis į HT12E turėtų sukelti atsaką (ty arba šviesos diodai įsijungia, arba varikliai sukasi) iš HT12D.

2. Norėdami valdyti automobilį naudodami radijo siųstuvo valdiklį:

   • Važiuokite į priekį: laikykite kairį ir dešinį variklį į priekį
   • Važiuokite atgal: laikykite kairį ir dešinį variklį atgal
   • Sukite į kairę: laikykite dešinį variklį į priekį ir kairįjį atgal
   • Sukite į dešinę: laikykite kairįjį variklį į priekį ir dešinįjį atgal

3. Konkrečios veikimo charakteristikos, kurias galima išbandyti, yra šios:

   • Greitis
   • Diapazonas (radijo siųstuvas/imtuvas)
   • Atsakymo laikas
   • Patikimumas
   • Judrumas
   • Ištvermė (baterijos veikimo laikas)
   • Gebėjimas dirbti įvairiomis vietovėmis ir paviršiaus tipais/sąlygomis
   • Darbinės temperatūros ribos
   • Krovinio nešimo riba
4. Jei atsakymas neįvyks arba jis bus neteisingas, vadovaukitės toliau pateiktu trikčių šalinimo vadovu:

Problemų sprendimas

1. Varikliai sukasi priešinga kryptimi, nei buvo numatyta
   • Sureguliuokite prototipinių trumpiklių kabelių prijungimo prie variklio tvarkyklės tvarką (visus kaiščius galima perjungti)
   • Grandinė yra trumpojo jungimo: patikrinkite lydmetalio jungtis ir jungiamųjų kabelių jungtis
2. Varikliai/grandinės neįsijungia
   • Grandinėje gali būti nepakankamai įtampos/srovės, kad būtų galima įjungti
   • Patikrinkite, ar nėra ryšio (įskaitant maitinimą)
3. Šviesos įjungimo lemputė neveikia
   • Šviesos diodai yra poliarizuoti, įsitikinkite, kad jie yra teisinga kryptimi
   • Šviesos diodas gali užsidegti dėl per didelės srovės/įtampos
   • Grandinės tikrai negauna signalų, dar kartą patikrinkite jungtis

4. Radijo siųstuvas/imtuvas nėra pakankamai stiprus

   • Patikrinkite, ar kiti žmonės taip pat šiuo metu naudoja radijo siųstuvus/imtuvus
   • Norėdami pagerinti ryšį, pridėkite papildomą anteną (gali būti laidas)
   • Nukreipkite siųstuvą/imtuvą bendra kryptimi, jie gali būti prastos kokybės