Viso dydžio RC automobilis: 14 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Kas tai?

Manote, kad RC automobiliai skirti tik vaikams? Pagalvok dar kartą! Ši pamoka parodys, kaip sumontuoti ir sukurti viso dydžio 1: 1 RC automobilį. Automobilio aprūpinimas šiais valdikliais yra gera pradinė platforma, skirta sukurti visiškai savarankišką automobilį (kitas etapas).

PASTABA: Ši konstrukcija pagrįsta ne „drive-by-wire“stiliaus automobiliu. Jei norėtumėte perskaityti kitą mano pamoką apie „važiuojamąjį“automobilį, patikrinkite čia.

1 žingsnis: fonas

Aš visada norėjau sukurti savarankiškai vairuojantį automobilį ir nėra geresnio būdo pradėti, kaip modifikuoti seną automobilį, kad visi valdikliai būtų valdomi be žmogaus. Taigi, pirmasis etapas yra įrengti automobilį su šiais valdikliais ir tada nuotoliniu būdu valdyti juos per RC.

Aš nusprendžiau dokumentuoti šį procesą, norėdamas parodyti kitiems, kad kliūtis patekti į autonominį automobilį yra labai maža ir nėra labai brangi (<2 000 USD). Noriu, kad tūkstančiai žmonių statytų šiuos automobilius, todėl turime daug daugiau žmonių, turinčių realios patirties mechatronikos, informatikos ir apskritai inžinerijos srityse.

Mano įgūdžiai

• Pastatyta ir restauruota daugiau nei 8 automobiliai ir 10 motociklų
• Visą gyvenimą dirbau gamyboje
• Kvalifikuotas montuotojas ir tekintojas
• Kvalifikuotas įrankių kūrėjas
• Kompiuterinių mokslų bakalauras
• „QRMV“įkūrėjas - specializuojasi „Vision Guided Industrial Robotics“
• „Ollo wearables“įkūrėjas/CTO - balsu valdomas mobilusis telefonas senjorams/pagyvenusiems žmonėms (šiuolaikinio gyvenimo įspėjimas)
• Keli patentai (suteiktas ir laikinas) telefonija, geografinė padėtis ir kompiuterinė vizija

2 žingsnis: reikalingi įgūdžiai

Turiu labai techninį išsilavinimą, bet manau, kad kiekvienas, kuris turi šiek tiek rankų, turėtų sugebėti sukurti vieną iš šių gana lengvai. Jei neturite visų įgūdžių, paprasčiausias dalykas yra paprašyti kitų žinomų žmonių prisijungti prie kūrimo. Tokiu būdu jūs galite mokyti vienas kitą eidami.

Mechanika - žinokite savo kelią aplink automobilį ir jo komponentus bei kaip jie veikia kartu

Mechaninis - galite naudoti įvairius rankinius ir elektrinius įrankius (gręžtuvą, malūnėlį, tekinimo staklę ir kt.)

Elektronika - supraskite, suprojektuokite ir kurkite pagrindines grandines (komponentų pasirinkimas, litavimas ir kt.)

Piešimas - sugebėti piešti komponentus CAD, kad juos apdorotų trečiosios šalys

Programavimas - sugebėkite sukurti paprastus „Arduino“eskizus, naudoti „git“ir kt

3 žingsnis: statybos kaina

Trumpai tariant - <2 tūkst. Vieno iš šių automobilių pagaminimo kaina iš tikrųjų priklauso nuo to, kiek galite gauti važiuojantį automobilį, nes tai tikriausiai yra didžiausia ir kintamiausia projekto sudedamoji dalis. Pirmam automobiliui, kurį sukūriau, pavyko atsiimti savo mažą 1991 metų „Honda Civic“už 300 USD ir jis vis tiek buvo registruotas.

Visų kitų komponentų, kurių jums reikės, jie dažniausiai yra „iš lentynos“, todėl kainos nesikeis per daug.

4 žingsnis: dalių sąrašas

Visą dalių sąrašą ir tiekėjus/gamintojus rasite čia.

• Automobilis (be pavaros tipo)
• Linijinė pavara (elektrinė) - pavarų perjungiklis
• Linijinė pavara (elektrinė) - stabdžiai
• Servo (didelis sukimo momentas) - akceleratorius
• Elektroninis vairo stiprintuvo modulis - vairo stiprintuvas
• „Arduino Uno“- valdo sistemos integraciją
• Didelės srovės (5A) 5-6V reguliuojamas maitinimo šaltinis (servo)
• 8/9 kanalo RC valdiklis ir imtuvas
• Gilaus ciklo baterija (pasirenkama)
• Pagalbinė baterija - jautri įtampos relė (pasirenkama)
• Akumuliatoriaus dėžutė (pasirenkama)
• Baterijos izoliatorius
• 60A variklio vairuotojas (daugiakryptis)
• 2 x 32A variklio tvarkyklė (kelių krypčių)
• 2 x 30A 5V relės moduliai
• 2 x stumdomi potenciometrai
• 2 x kelių posūkių potenciometrai
• ~ 50A grandinės pertraukiklis arba saugiklis
• Avarinio stabdymo mygtukai ir kontaktai
• Viela (didelė srovė varikliams/akumuliatoriui ir daugiagyslė prijungimui)
• Automobilių saugiklių dėžutė
• Plieninė plokščia juosta (25x3mm ir 50x3mm)
• Aliuminio plokštė (3-4 mm)
• ABS dėžutės elektronikai
• Automobilių dirbtuvių vadovas

5 žingsnis: sistemos komponentai - automobilis

Pastaba: šioje pamokoje kuriu ne „drive-by-wire“stiliaus automobilį, kuris yra 1990 m. „Honda Civic“. Jei norite remtis „važiuojamuoju automobiliu“, artimiausiais mėnesiais paskelbsiu savo informaciją apie tai.

Automobiliui, kurį norite patikrinti, pažymėkite toliau nurodytus dalykus;

• Automobilis užveda, važiuoja ir gali važiuoti (jei ne, pradėkite veikti)
• Joje yra automatinė pavarų dėžė
• Stabdžiai veikia
• Generatorius geros būklės

6 veiksmas: sistemos komponentai - papildomos baterijos sąranka (pasirenkama)

Šioje pamokoje naudosiu antrą/pagalbinę gilaus ciklo bateriją, tačiau tai neprivaloma. Aš nusprendžiau tai padaryti savo konstrukcijoje, nes originali automobilio baterija buvo labai maža, ir buvo sutarta įsigyti gilaus ciklo bateriją su pagalbine akumuliatoriaus relės sąranka už tą pačią kainą kaip kita baterija. Svarbiausia, kad automobilyje norite gerai veikiančios baterijos ir generatoriaus, kuris prireikus gali tiekti didelę srovę.

Pirma, atjunkite automobilių akumuliatorių, nes dirbsime su abiem gnybtais. Nustatyti pagalbinę bateriją automobilyje yra gana paprasta. Pirmiausia suraskite tinkamą/saugią vietą antrajai baterijai montuoti automobilio viduje, bagažinėje arba, jei turite pakankamai vietos, po gaubtu.

Įdėkite įtampai jautrią relę kuo arčiau starterio akumuliatoriaus.

Naudokite tam tikrą sunkaus matuoklio laidą (6 AWG) nuo teigiamo starterio akumuliatoriaus jungties gnybto iki įtampai jautrios relės. Tada iš įtampos jautrios relės į papildomą akumuliatorių paleiskite kitą sunkaus matuoklio laido gabalą ir saugiai prijunkite prie jo akumuliatoriaus gnybtą.

Įtampa jautri relė turi turėti neigiamą laidą, kuris turi būti prijungtas prie automobilių įžeminimo. Įsitikinkite, kad šis laidas/jungtis turi tikrai gerą įžeminimo kontaktą.

Prie papildomo akumuliatoriaus iš neigiamo gnybto iki automobilio metalinio kėbulo dalies nubraukite sunkią laidą (6 AWG) ir įsitikinkite, kad jis turi tvirtą pagrindą (plikas metalas). Ant abiejų galų uždėkite atitinkamas jungtis ir patikrinkite, ar įžeminimas yra teisingas.

Pastaba: Įsitikinkite, kad jūsų papildoma baterija yra tvirtai pritvirtinta ir nejudės važiuodama. Rekomenduoju įdėti į akumuliatoriaus dėžutę, kad ji būtų saugi ir tvarkinga.

Aš labai rekomenduoju savo sistemoje naudoti akumuliatoriaus izoliatorių, kad būtų galima paprastai ir greitai atskirti maitinimą. Įdėkite šią akumuliatoriaus energiją į valdiklio saugiklių dėžutę

7 žingsnis: sistemos komponentai - uždegimas

Dauguma automobilių užvedami uždegimo rakteliu. Tada elektros energija veikia įvairius automobilio komponentus, įskaitant ECU, starterio solenoidą, radiją, ventiliatorius ir tt. Mes pakeisime raktų sistemą relėmis, kurias galime suaktyvinti iš mūsų „Arudino“.

Norėdami atlikti šį darbą, jums reikės automobilių elektros schemų, tačiau paprastai jas galite rasti internete, greitai atlikdami „Google“paiešką arba tiesiog nusipirkdami internetu. Aš rekomenduočiau gauti visą automobilių dirbtuvių vadovą, nes jame taip pat bus pateikta kita informacija, įskaitant patarimus/gudrybes, kaip pašalinti tam tikrus komponentus. Be to, visada puiku turėti informacijos, kad galėtumėte diagnozuoti ir išspręsti bet kokias kitas su automobiliu susijusias problemas.

Taip pat norėčiau visiškai pašalinti vairo kolonėlę (įskaitant uždegimo cilindrą, indikatoriaus kotelį ir kt.) Iš stovo, kad suteiktumėte daugiau erdvės, be to, ją pakeisite elektronine vairo stiprintuvo sistema, todėl nereikia senos sąrankos likti automobilyje.

Pažiūrėkite į automobilių uždegimo schemas ir nustatykite laidus, kurie patenka į uždegimą. Paprastai iš akumuliatoriaus bus įjungtas lydytas teigiamos pastovios galios laidas (IN), o po to - krūva kitų laidų, kurie maitina automobilio komponentus įvairiais automobilių uždegimo/maitinimo ciklo etapais (išjungta, ACC, IGN1/paleidimas), IGN2/Pradėti). Išsiaiškinkite, kurie laidai jums reikalingi, nes daugeliui senesnių automobilių jums reikės tik pagrindinio IN teigiamo laido, IGN1/Run ir IGN2/Start laidų, kad automobilis pradėtų veikti, tačiau tai skiriasi priklausomai nuo automobilio.

Turimam automobiliui iš viso reikėjo tik 3 laidų, tačiau jie tiekė didelę srovę, todėl man reikėjo kelių sunkiųjų relių, kad galėčiau perjungti apkrovą. Relės, kurias galiausiai naudojau, yra 30A 5V moduliai, kuriuos radau internete. Norėjau kažko, kas galėtų valdyti didelę srovę ~ 30A ir būtų galima perjungti tiesiog 5V signalu.

Prireikus prijunkite uždegimo laidus prie relių. Visada patikrinkite, ar relės veikia prieš jas montuodami, nes mano gyvenime buvo daug „negyvų atvykstant“relių statant daiktus, o tai tiesiogine prasme kainavo kelias dienas mano gyvenimo klaidų.

Norėsite, kad šios relės veiktų skirtingai. Mano sistemos IGN1/Run relė įjungė visus automobilių ECU, radiatoriaus ventiliatorių, uždegimo modulį, kuris tam tikra prasme leistų įjungti/išjungti automobilių maitinimą. Paprasčiausiai, be elektros tiekimo į uždegimo modulį, automobilis suktųsi, bet niekada neužsivestų. „IGN2/Start“relė buvo tiesiogiai prijungta prie starterio solenoido, kuris iš tikrųjų sukurs variklį. Naudodami šią relę, jūs norėsite tai įjungti tik akimirksniu, kad automobilis pradėtų veikti, bet kai jis važiuoja, norėtumėte jį atjungti, kad nenužudytumėte starterio variklio.

Testavimas

Grandinė - sudarykite paprastą jungiklį (IGN1/Vykdymo relė) ir momentinį mygtuką (IGN2/Pradėti) kaip „Arduino“įvestį

Programavimas - parašykite paprastą bandymo scenarijų, kad patikrintumėte, ar abi relės veikia neprijungtos starterio baterijos. Įsitikinę savo grandine ir scenarijumi, prijunkite starterio akumuliatorių ir išbandykite. Šiuo metu turėtumėte sugebėti užvesti ir sustabdyti automobilį.

Milestone

Šiuo metu jūs turėtumėte;

1. IGN1/Vykdymo relė laidinė
2. IGN2/paleidimo relė laidinė
3. abiejų relių įjungimo/išjungimo operacijų valdymas per „Arduino“
4. bandymo grandinė relėms valdyti
5. sugebėti užvesti automobilį
6. sugebėti išjungti automobilį

8 žingsnis: sistemos komponentai - pavarų perjungiklis

Kadangi šioje konstrukcijoje naudojame automobilį su automatine pavarų dėže, pavarų perjungimas yra gana lengvas, nes mums tiesiog reikia perkelti svirtį tiesiniu judesiu į tam tikrus taškus.

Pastaba: nusprendžiau naudoti esamą svirtį ir nesijungti tiesiai prie perdavimo kabelio, nes norėjau, kad automobilis atrodytų kuo įvaizdžiau, o salonas - kaip įprasta.

Vienintelis sunkus dalykas, apie kurį galite pagalvoti, yra tas, kad daugumai automatinių transmisijų reikia paspausti mygtuką prieš perkeldami transmisijos svirtį. Kadangi mes naudojame linijinę pavarą, kurioje yra sliekinis sraigtas, galime pasinaudoti jos savaime užsiblokuojančia galimybe laikyti transmisijos svirtį vietoje, kai ji nejuda. Taigi, kalbant apie mygtuką, galite jį visam laikui užrakinti į „nuspaustą“būseną.

Čia naudojama linijinė pavara turėjo turėti pakankamai smūgio, kad iš stovėjimo padėties pereitų į atbulinę, neutralią ir tada į važiavimo padėtį. Mano automobilių atveju tai buvo apie 100 mm nuo tos vietos, kur aš sumontavau pavarą. Svirties perkėlimo jėga buvo labai maža (<5 kg), todėl galiausiai panaudojau 150 mm smūgio/70 kg jėgos pavarą, kokia buvo sandėlyje.

Norėdami sumontuoti pavaros pagrindą, aš suvirinau laikiklį ir pritvirtinau jį prie plieninio rėmo dalies, kuri buvo naudojama centrinėje konsolėje. Tai leido jam šiek tiek pasukti, kai jis tęsėsi/atsitraukė per smūgį.

Norėdami pritvirtinti prie transmisijos svirties, aš tiesiog nupjavau porą plieninės plokščios juostos gabalų ir naudoju keletą varžtų, kad laikytumėte ją vietoje. Jis nėra tvirtai suspaustas aplink svirtį, o tik yra joje. Tai leidžia jam judėti ir nesirišti judant.

Nustatydamas pavaros padėtį, naudoju slankiojantį potenciometrą, kuris analoginį signalą grąžintų mano „Arduino“. Aš padariau specialų puodo laikiklį prie pavaros iš kažkokios plokščios juostos. Tada užlenkiau puodų slankiklio skirtukus aplink transmisijos svirties tvirtinimo laikiklio varžtą. Tai veikia, bet turėčiau tai pakeisti, kad būtų geresnis puodų slankiklio priedas.

Pavarai maitinti naudoju variklio tvarkyklę, kuri gali judėti pirmyn ir atgal ir būti valdoma per mikrovaldiklį. Aš naudojau 2x32A „Sabertooth“variklio tvarkyklę iš „Dimension Engineering“, tačiau nedvejodami naudokite viską, kas veikia panašiai. Pirmasis kanalas bus naudojamas pavarų perjungimo pavarai valdyti, o antrasis - stabdžių pavarai. Šios variklio tvarkyklės prijungimas ir konfigūravimas yra paprastas ir gerai dokumentuotas. Prijunkite teigiamą ir neigiamą akumuliatoriaus laidą, kaip pažymėta, ir prijunkite pavaros laidus prie variklio išvesties 1. Prijunkite 0V prie „Arduino“įžeminimo ir S1 laidą prie skaitmeninio išvesties kaiščio.

Pastaba: aš naudoju paprastą serijos konfigūraciją šiai konstrukcijai ir atrodė, kad ji veikia gana gerai. „Dimension Engineering“taip pat sukūrė keletą bibliotekų, kad būtų labai paprasta bendrauti su savo tvarkyklėmis. Jie taip pat turi keletą paprastų pavyzdžių, kaip greitai pradėti veikti.

Testavimas

Grandinė - norėdami perkelti pavarą į priekį ir atgal, sudarykite paprastą grandinę su dviem momentiniais mygtukais kaip įvestis. Vienas iš jų pailgina pavarą, o kitas - atitraukia pavarą. Tada galėsite šiek tiek valdyti pavaros nustatymą į pavarų padėtį.

Programavimas - parašykite paprastą scenarijų, kaip pavarą perkelti atgal ir į priekį ir išstumti vertę iš slenkančio potenciometro. Vykdydami scenarijų, atkreipkite dėmesį į potenciometro reikšmes stovėjimo, atbulinės eigos, neutralios ir pavaros pavarų padėtims. Jums jų reikės, kad pavara pereitų į šias pozicijas visu kodu.

Milestone

Šiuo metu jūs turėtumėte;

1. pavara saugiai sumontuota automobilyje
2. tvirtinimas aplink pavarų perjungiklį/pavarą
3. variklio vairuotojas, prijungtas prie pavaros ir „Arduino“
4. pavaros išplėtimo/įtraukimo valdymas per „Arduino“
5. bandymo grandinė, skirta valdyti pavaros išplėtimą/įtraukimą
6. žinoti kiekvienos pavaros padėties potenciometro vertes/padėtis

Pastaba: taip pat galite naudoti kelių padėčių jungiklių grandinę, kad sužinotumėte „Arduino“pavarų perjungimo įvestį, kai žinote pozicijas. Tokiu būdu galėsite nukopijuoti pavarų perjungimo kodą tiesiai į užbaigtą važiuojančio automobilio kodų bazę.

9 žingsnis: Sistemos komponentai - stabdžiai

Sustabdyti automobilį yra gana svarbu, todėl norite įsitikinti, kad tai padarėte teisingai. Automobilio stabdžius paprastai įjungia jūsų koja, kuri prireikus gali panaudoti didelę jėgą. Šioje konstrukcijoje mes naudojame kitą linijinę pavarą, kuri veiks pėda. Ši pavara turėjo turėti didelę jėgą (~ 30 kg), tačiau jai reikėjo tik trumpo smūgio ~ 60 mm. Man pavyko gauti 100 mm smūgio/70 kg jėgos pavarą, kokia buvo sandėlyje.

Rasti tinkamą vietą pavarai pritvirtinti buvo šiek tiek sunku, tačiau bandydamas ir suklydęs radau saugią padėtį. Aš suvirinau plieninės plokščios juostos gabalėlį ant stabdžių pedalo svirties šono ir per jį išgręžiau skylę, kurioje iš varžto viršuje išleidau varžtą. Tada aš suvirinau šarnyrinį tvirtinimo laikiklį kitame pavaros gale prie automobilio grindų plano.

Nustatydamas pavaros padėtį, naudoju slankiojantį potenciometrą (tas pats, kaip ir pavarų perjungimo pavara), kuris siunčia analoginį signalą atgal į „Arduino“. Aš padariau specialų puodo laikiklį prie pavaros iš kažkokios plokščios juostos. Tada užlenkiau puodų slankiklio skirtukus aplink mažą plokščią juostos skirtuką, kurį sumontavau pavaros pabaigoje.

Pavarai maitinti naudoju kitą 2x32A „Sabertooth“variklio tvarkyklės kanalą. Norint valdyti abu variklius, reikia naudoti tik vieną laidą (S1).

Pastaba: aš naudoju paprastą serijos konfigūraciją šiai konstrukcijai ir atrodė, kad ji veikia gana gerai. Ši variklio tvarkyklė gali būti sukonfigūruota keliais būdais, todėl pasirinkite pageidaujamą metodą.

Testavimas

Padėties nustatymas - Prieš prijungdami pavarą tiesiai prie stabdžių pedalo, norėsite šiek tiek įsivaizduoti, kiek toli pedalas turi nueiti, kad būtų įjungti stabdžiai. Nuspaudžiau koją ant stabdžių, kad automobilis sustotų (laikydamas sustojimą, o ne iki galo stabdydamas). Tada aš perkėliau pavarą, kad jos sujungimo laikiklis būtų suderintas su suvirinta stabdžių tvirtinimo detale. Įrašiau potenciometro išėjimo vertę, todėl žinojau savo maksimalią stabdžių nuspaudimo padėtį.

Aš padariau tą patį, kaip aprašyta aukščiau stabdžių išjungimo padėtyje.

Grandinė - norėdami perkelti pavarą į priekį ir atgal, sudarykite paprastą grandinę su dviem momentiniais mygtukais kaip įvestis. Vienas iš jų pailgina pavarą, o kitas - atitraukia pavarą. Tada galėsite šiek tiek valdyti pavaros nustatymą į pavarų padėtį.

Programavimas - parašykite paprastą scenarijų, kaip pavarą perkelti atgal ir į priekį ir išstumti vertę iš slenkančio potenciometro. Vykdydami scenarijų, atkreipkite dėmesį į stabdžių įjungimo ir išjungimo pozicijų potenciometro reikšmes. Jums jų reikės, kad pavara pereitų į šias pozicijas visu kodu.

Milestone

Šiuo metu jūs turėtumėte;

1. pavara saugiai sumontuota automobilyje
2. stabdžių pedalo tvirtinimas prie pavaros
3. variklio vairuotojas, prijungtas prie pavaros ir „Arduino“
4. pavaros išplėtimo/įtraukimo valdymas per „Arduino“
5. bandymo grandinė, skirta valdyti pavaros išplėtimą/įtraukimą
6. žinoti potenciometro vertes/padėtis stabdžių išjungimo ir įjungimo padėtyse

Pastaba: galutiniame kode aš naudoju RC valdiklių signalą iš kanalo, kad valdyčiau, kiek slėgio reikia daryti stabdžiui proporcingai jo lazdelės padėčiai. Tai suteikė man diapazoną nuo visiškai išjungto iki galo.

10 veiksmas: sistemos komponentai - greitintuvas

Dabar pagyvinkime tuos variklius ir, norėdami tai padaryti, turime prijungti akceleratorių. Kadangi mes naudojame ne „važiuojamąjį“automobilį, mes iš tikrųjų trauksime kabelį, prijungtą prie droselio korpuso. Droselio korpusai paprastai turi stiprią spyruoklę, kuri labai greitai uždaro drugelį, kai atleidžiamas akceleratorius. Norėdami įveikti šią jėgą, aš patraukiau kabelį dideliu sukimo momentu (~ 40 kg/cm).

Aš priveržiau šį servo ant plieno plokščios juostos gabalo ir pritvirtinau prie centrinės konsolės šono su kai kuriais stačiakampiais laikikliais. Taip pat reikėjo nusipirkti ilgesnį akceleratoriaus kabelį (2 m), nes atsarginis kabelis, kuris buvo naudojamas automobilyje, buvo per trumpas. Tai taip pat suteikė man daug daugiau montavimo galimybių, todėl sutaupiau daug laiko.

Atminkite, kad šie didelio sukimo momento servo įtaisai paprastai traukia didesnę nei įprasta srovę, todėl įsitikinkite, kad galite juos tinkamai tiekti. Aš naudoju 5V 5A reguliuojamą maitinimo šaltinį, kuris lengvai suteikia pakankamai srovės, kad veiktų visu sukimo momentu. Tada signalo laidas iš servo buvo nukreiptas atgal į skaitmeninį „Arduino“išvestį.

Testavimas

Programavimas - parašykite paprastą scenarijų, kaip pasukti servo sistemą iš išjungtos akceleratoriaus padėties į visiškai įjungtą (jei žaidžiate). Pridėjau greitintuvo konfigūracijos parametrą, kuris apribotų servo judėjimą, kad galėčiau greitai sureguliuoti akceleratoriaus pojūtį.

Milestone

Šiuo metu jūs turėtumėte;

1. saugiai sumontuota servo sistema
2. akceleratoriaus kabelis, prijungtas nuo droselio korpuso prie servo valdymo svirties
3. prijungtas maitinimo šaltinis, kad būtų galima tiekti pakankamai srovės
4. servo padėties valdymas per „Arduino“
5. žinomos servo padėtys, kai akceleratorius išjungtas ir visiškai įjungtas

Pastaba: galutiniame kode aš naudoju RC valdiklių signalą iš kanalo, kad valdyčiau, kiek judesio reikia taikyti akceleratoriui proporcingai jo lazdos padėčiai. Tai suteikė man diapazoną nuo visiškai išjungto iki galo iki visiško įjungimo naudojant greitintuvo konfigūracijos parametrą kaip ribotuvą.

11 žingsnis: Sistemos komponentai - vairavimas

Gebėjimas vairuoti automobilį ten, kur norime, yra gana svarbus. Dauguma automobilių, pagamintų praeityje (iki 2005 m.), Naudojo hidraulinį vairo stiprintuvą, kad vartotojas būtų labai lengvas. Nuo to laiko dėl technologijų ir automobilių gamintojų buvo paprašyta sumažinti išmetamų teršalų kiekį, jie sukūrė elektronines vairo stiprintuvo (EPS) sistemas. Šios sistemos naudoja elektros variklį ir sukimo momento jutiklį, kad padėtų vairuotojui pasukti ratus. Pašalinus hidraulinį vairo stiprintuvo siurblį, variklis patiria mažiau įtampos, o tai savo ruožtu leidžia automobiliui važiuoti mažesnėmis variklio apsukomis (sumažinant išmetamųjų teršalų kiekį). Daugiau apie EPS sistemas galite paskaityti čia.

Norėdami valdyti savo mažą automobilį, naudoju elektroninę vairo stiprintuvo (EPS) sistemą iš 2009 m. „Nissan Micra“. Aš nusipirkau jį iš automobilių ardytojo/laužo už 165 USD. Šį EPS modulį pritvirtinau prie esamų vairo kolonėlės tvirtinimo varžtų per laikiklį, kurį išlenkiau iš plieninės plokščios juostos.

Taip pat turėjau nusipirkti apatinį vairo kolonėlės veleną (~ 65 USD), kad prijungčiau EPS prie vairo stovo. Kad tai tilptų mano automobilyje, aš pakeičiau vairo kolonėlės veleną, nupjovęs ir suvirinęs originalios vairo kolonėlės, kurią iškirpiau iš „Honda“, ašį prie šio veleno.

Norėdami įjungti/valdyti EPS variklį į kairę arba į dešinę, aš naudoju 2x60A „Sabertooth“variklio tvarkyklės valdiklį iš „Dimension Engineering“. Aš naudoju tik vieną iš kanalų, bet jūs turite įsitikinti, kad naudojate variklio tvarkyklę, kuri gali nuolat tiekti ~ 60A+, dirbti pirmyn/atgal, taip pat gali būti valdoma per mikrovaldiklį.

Norėdami sužinoti vairavimo kampo padėtį, sukūriau pasirinktinį vairavimo kampo padėties jutiklį. Dauguma automobilių naudoja skaitmeninę versiją, veikiančią per CAN magistralę, kurios negalėjau trukdyti atvirkštinei inžinerijai. Savo analoginiam padėties jutikliui aš naudoju 2 daugiafunkcinius potenciometrus (5 apsisukimai), 3 paskirstymo diržo skriemulius, paskirstymo diržą ir aliuminio plokštę komponentams pritvirtinti. Kiekviena paskirstymo pavara išgręždavau ir išmušdavau skyles grubiems varžtams, po to ant puodų ir EPS I apdirbdavau plokščius, kad krumpliaračiai nesisuktų laisvai. Tada jie buvo sujungti per paskirstymo diržą. Kai vairas buvo centre, puodai bus 2,5 posūkio. Kai vairo užraktas buvo visiškai kairėje, jis apsisuktų 0,5 posūkio, o visas dešinysis - 4,5 posūkio. Tada šie puodai buvo prijungti prie analoginių „Arduino“įėjimų.

Pastaba: Dviejų puodų naudojimo priežastis buvo ta, kad jei diržas nuslydo ar sulūžo, kad galėčiau perskaityti puodų skirtumus ir išmesti klaidą.

Testavimas

Padėties nustatymas - prieš prijungdami EPS prie apatinės vairo kolonėlės ir vairo stovo, geriausia patikrinti savo kodą, ar neatjungtas EPS ir vairavimo kampo jutiklis.

Grandinė - Norėdami pasukti EPS į kairę arba į dešinę, sudarykite paprastą grandinę su dviem momentiniais mygtukais kaip įvestis. Vienas - EPS pasukti į kairę, kitas - į dešinę. Tada galėsite šiek tiek valdyti EPS padėtį vairo padėtyje.

Programavimas - parašykite paprastą scenarijų, kaip vairą pastatyti centre, kairėje ir dešinėje. Jūs norėsite kontroliuoti varikliui suteiktos galios kiekį, nes sužinojau, kad 70% buvo daugiau nei pakankamai, kad būtų galima pasukti ratus, kol automobilis buvo nejudantis. Norint tiekti energiją EPS, taip pat reikės pagreičio/lėtėjimo kreivės, kad vairo mechanizmas būtų sklandžiai išdėstytas.

Milestone

Šiuo metu jūs turėtumėte;

1. Saugiai sumontuota elektroninė vairo stiprintuvo (EPS) sistema
2. apatinė vairo kolonėlė pakeista važiuoti iš EPS į vairo stovą
3. vairavimo kampo padėties jutiklis, suteikiantis vairo stovo kampą „Arduino“
4. variklio vairuotojas, prijungtas prie EPS ir „Arduino“
5. kontroliuoti EPS sukimąsi per „Arduino“
6. bandymo grandinė, skirta valdyti EPS sukimosi kryptį
7. per „Arduino“pasukite automobilio vairo kairiojo užrakto, centro ir dešiniojo užrakto padėtį

12 veiksmas: sistemos komponentai - imtuvas/siųstuvas

Dabar prie linksmybių, kurios sieja visus iki šiol atliktus darbus. Nuotolinio valdymo pultas yra pirmasis vairavimo žmogiškojo komponento pašalinimo etapas, nes komandos dabar bus siunčiamos į imtuvą, o po to - į „Arduino“, kad būtų atliktas veiksmas. Antrame šios serijos etape mes pakeisime žmogų ir RC siųstuvą/imtuvą kompiuteriu ir jutikliais, kad galėtume valdyti, kur jis eina. Bet dabar pakalbėkime apie tai, kaip nustatyti RC siųstuvą ir imtuvą.

Norėdami valdyti komponentus, kuriuos iki šiol pastatėme automobilio viduje, turime prijungti RC imtuvo išvesties kanalus prie „Arduino“. Šiam pastatymui aš naudoju tik 5 kanalus (akceleratorių ir stabdžius tame pačiame kanale), vairavimą, pavarų perjungiklį (3 padėties jungiklis), 1 uždegimo etapą (automobilio galia/važiavimas) ir 2 uždegimo etapą (automobilio paleidiklis). Visa tai „Arduino“perskaitė naudodama „PulseIn“funkciją, kur to reikėjo.

Testavimas

Programavimas - parašykite paprastą scenarijų, kad perskaitytumėte visus imtuvo kanalus, kuriuos naudojate automobilio sistemoms valdyti. Pamatę, kad visi imtuvo kanalai veikia tinkamai, galite pradėti integruoti anksčiau sukurtą kodą su imtuvo kodu. Gera vieta pradėti nuo uždegimo sistemos. Pakeiskite įvesties iš jungiklio ir mygtuko bandymo grandinėje, kurią sukūrėte, RC imtuvo kanalus, kuriuos nustatėte, kad valdytumėte uždegimo sistemą (IGN1/Run ir IGN2/Start).

Pastaba: Jei naudojate „Turnigy 9x“siųstuvą, kaip ir aš, norėsite jį išardyti ir perkelti keletą jungiklių. Akimirkinį „Treniruoklio“jungiklį pakeičiau perjungimo jungikliu „Droselio laikymas“, kad valdyčiau IGN2/Start įvestį. Aš tai padariau, nes jūs negalėjote užprogramuoti „Trainer“jungiklio kaip pagalbinio jungiklio, bet jūs galite tai padaryti su „Throttle Hold“jungikliu. Turėdamas momentinį IGN2/Start įvesties jungiklį, aš negalėjau sugadinti starterio variklio, nes jis tik užfiksavo relę aukštai

Milestone

Šiuo metu jūs turėtumėte;

1. Visi imtuvo išėjimai yra prijungti prie „Arduino“
2. „Arduino“gali skaityti kiekvieno kanalo įvestis
3. Kiekvienas kanalas gali valdyti kiekvieną automobilio komponentą (stabdžius, pavarų perjungiklį ir kt.)

13 žingsnis: galutinė programa

Ši dalis priklauso nuo jūsų, tačiau žemiau rasite nuorodą į mano kodą, kuris padės jums kaip pagrindiniam atspirties taškui pradėti eksploatuoti automobilį.