„Rover-One“: Suteikti RC sunkvežimiui/automobiliui smegenis: 11 žingsnių

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

Ši instrukcija yra mano sukurtoje PCB, pavadintoje „Rover-One“. „Rover-One“yra mano sukurtas sprendimas paimti žaislinį RC automobilį/sunkvežimį ir suteikti jam smegenis, apimančias komponentus, kad pajustų jo aplinką. „Rover-One“yra 100 mm x 100 mm PCB, sukurta „EasyEDA“, ir buvo išsiųsta profesionaliam PCB spausdinimui JLCPCB.

„Rover-One“:

Šis vadovas iliustruos pasirinktas dalis ir šaltinio failus, kad galėtumėte sukurti savo.

Kilmė:

Mane visada žavėjo NASA ir Marso roveriai. Vaikystėje svajojau sukurti savo roverį, tačiau mano įgūdžiai apsiribojo tik variklių išėmimu iš sugedusių RC automobilių. Dabar, būdama suaugusi su savo vaikais, man patinka dirbti su jais, mokant juos apie programavimą ir elektroniką. Aš su savo vaikais sukūriau kelis kovinius šūvius, kuriuose buvo pakeistas RC automobilio kėbulas, kurį mes sukūrėme iš „DollarTree“putų plokštės, ir aštrios lazdelės kaip ginklai. Norint jį perkelti į kitą programavimo lygį, buvo siekiama pasiimti RC automobilį ir su minimaliomis modifikacijomis suteikti jam smegenis. Po daugelio valandų sukiojimo ant duonos lentų ir litavimo balų ant protinės plokštės gimė „Rover-One“lenta. „DollarTree“putų plokštės ir elektronikos maišymas tapo mano metodu įvairiems kūriniams, todėl sugalvojau pavadinimą „FoamTronix“.

„Rover-One“lentos tikslas:

Pagrindinis šios lentos tikslas yra sužinoti apie jutimo komponentus ir programavimą, skirtą bendrauti tarp komponentų ir „Arduino nano“, kad būtų galima vairuoti RC automobilį. Ši plokštė paimta iš procesų, kuriuos per daugelį metų išmokau naudojant įvairius jutiklius, poslinkių registrus ir kitus IC, kad būtų galima valdyti variklį.

Schema:

easyeda.com/weshays/rover-one

Prekės

• 2x 1uF kondensatorius
• 1x 470uF kondensatorius
• 16x 220 omų rezistorius
• 1x 100K omų rezistorius
• 2x 4,7 K omų rezistorius
• 2x DS182B20 (temperatūros jutiklis)
• 1x LDR (nuo šviesos priklausomas rezistorius)
• 2x 74HC595 (poslinkio registro IC)
• 1x L9110H (variklio tvarkyklės IC)
• 4x HC-SR04 (ultragarsinis atstumo jutiklis)
• 19x 2,54 2P varžtų gnybtai
• 4x 2,54 3P varžtų gnybtai
• 1x „Arduino Nano“
• 1x 9 gramų servo (naudojamas automobiliui/sunkvežimiui pasukti)
• 1x nuolatinės srovės variklis (RC automobilyje/sunkvežimyje)
• 1x „Adafruit GPS Breakout V3“plokštė

Neprivalomi priedai:

• Vyriški antgaliai
• Moteriški antgaliai

1 žingsnis: „Arduino Nano“

„Arduino Nano“yra lentos smegenys. Jis bus naudojamas valdyti įvairių jutiklių (Ping, Temperatūra, Šviesa) įvestį ir išėjimą į variklį, servo, poslinkių registrus ir nuoseklųjį ryšį. „Arduino“bus maitinamas iš 5 V išorinio maitinimo jungties.

Sekcijos dalys:

1x „Arduino Nano“

2 žingsnis: perjunkite registrus

Pamainų registrai naudojami siekiant gauti daugiau rezultatų. Yra du „Serial-In Parallel-Out“poslinkių registrai, kurie yra sujungti grandine. Tik 3 „Arduino Nano“kaiščiai naudojami valdyti visus 16 išėjimų.

Kondensatoriai naudojami bet kokiam galios šuoliui, kurio gali prireikti lustams.

Sraigtiniai gnybtai naudojami tam, kad būtų lengva prijungti įvairių tipų laidus.

Šviesos diodų pavyzdys būtų toks:

• 2 balti šviesos diodai (priekiniams žibintams)
• 2 raudoni šviesos diodai (pertraukiklių lemputėms)
• 4 geltoni šviesos diodai (mirksintiems - du priekyje ir du gale)
• 8 numanomi šviesos diodai arba 4 raudoni ir 4 mėlyni šviesos diodai policijos žibintams.

Sekcijos dalys:

• 2x 1uF kondensatorius
• 16x 220 omų rezistorius
• 2x 74HC595 (poslinkio registro IC)
• 16x 2,54 2P varžtų gnybtai

3 žingsnis: LDR (šviesos aptikimo rezistorius)

Šviesos aptikimo rezistorius LDR yra naudojamas kartu su rezistoriumi kaip įtampos skirstytuvas šviesai matuoti.

Priklausomai nuo to, kaip plokštė naudojama, LDR gali būti pritvirtintas tiesiai prie plokštės arba gali būti sumontuoti kiti antgaliai.

Sekcijos dalys:

• 1x LDR (nuo šviesos priklausomas rezistorius)
• 1x 100K omų rezistorius

4 žingsnis: temperatūros jutikliai

Yra du temperatūros jutikliai. Vienas skirtas montuoti tiesiai ant plokštės, o kitas skirtas prijungti per varžtus, kad būtų galima išmatuoti temperatūrą kitoje vietoje.

Kitos temperatūros matavimo sritys būtų:

• Prie variklio
• Prie Baterijos
• Ant RC korpuso
• Už RC korpuso

Sekcijos dalys:

• 2x DS182B20 (temperatūros jutiklis)
• 2x 4,7 K omų rezistoriai
• 1x 2,54 3P varžtų gnybtai

5 žingsnis: Ping jutikliai

Yra 4 „HC-SR04“ping jutikliai. Plokštė yra sukonfigūruota taip, kad aido ir trigerio kaiščiai būtų sujungti naudojant „NewPing“biblioteką. Smeigtukai gali būti lituoti arba prijungti prie HC-SR04, arba laidai iš aido ir paleidimo kaiščių eina į tuos pačius gnybtus.

Idėjos, kaip išmatuoti atstumą, būtų 3 ping jutikliai prieš RC automobilį skirtingais kampais, o vienas gale - atsarginėms kopijoms. NewPing biblioteka:

https://bitbucket.org/teckel12/arduino-new-ping/wi…

Sekcijos dalys:

• 4x HC-SR04 (ultragarsinis atstumo jutiklis)
• 4x 2,54 3P varžtų gnybtai

6 žingsnis: variklio prijungimas

Nuolatinės srovės variklio tvarkyklės L911H IC mikroschema naudojama valdyti RC automobilį pirmyn ir atgal. Šis lustas iš esmės perjungia pliuso/minuso laidus nuolatinės srovės variklyje. Šis lustas turi plačią maitinimo įtampą nuo 2,5 V iki 12 V, jei jis veikia esant temperatūrai nuo 0 ° C iki 80 ° C - todėl temperatūros jutiklis yra visai šalia (temperatūros jutiklis yra nuo -55 ° C iki 125 ° C). Lustas taip pat turi įmontuotą gnybto diodą, todėl jungiant nuolatinės srovės variklį jo nereikia.

Viena jungtis skirta varikliui, o kita - išoriniam akumuliatoriaus energijos šaltiniui. Variklis ir srovė būtų per daug „Arduino“, todėl reikia kito energijos šaltinio.

Sekcijos dalys:

• 1x L9110H (variklio tvarkyklės IC)
• 2x 2,54 2P varžtai

7 žingsnis: Servo prijungimas

Servo valdo RC automobilio posūkį. Dauguma žaislinių RC automobilių turės kitą variklį, naudojamą sukimui. Pasukimo variklio pakeitimas servo varikliui yra vienintelis pakeitimas, kurį aš padariau RC automobilio rėme.

Kondensatorius naudojamas bet kokiems galios šuoliams, kurių gali prireikti servo.

Sekcijos dalys:

• 1x 9 gramų servo (naudojamas automobiliui/sunkvežimiui pasukti)
• 1x 470uF kondensatorius
• Išoriniai antgaliai, skirti prijungti servo

8 žingsnis: GPS modulis

„Adafruit“GPS modulis puikiai tinka matyti padėtį ir sekti, kur automobilis važiuoja. Šis modulis ne tik suteikia GPS vietą, bet ir:

• Padėties tikslumas per 3 m
• Greičio tikslumas 0,1 m/s (maksimalus greitis: 515 m/s)
• „Įgalinti“kaištį, kad jį įjungtumėte/išjungtumėte
• „Flash“duomenims saugoti 16 valandų
• RTC (realiojo laiko laikrodis), kad gautumėte laiko

„Adafruit“GPS biblioteka:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Sekcijos dalys:

1x „Adafruit GPS Breakout V3“plokštė

9 žingsnis: nuoseklusis ryšys

Serijinis ryšys skirtas „Arduino“bendrauti su kitais išoriniais šaltiniais.

Sekcijos dalys:

1x 2,54 2P varžtai

10 veiksmas: lentos sąrankos pavyzdys

Aš užsisakiau daug plokščių, o vieną iš jų nustatiau tik bandymams.

11 žingsnis: pavyzdys

Pridedu vaizdus iš mano sąrankos. Aš paėmiau visiškai naują RC automobilį, išdarinėjau jį, sukūriau kėbulą iš „DollarTree“putų plokštės ir daviau smegenis.