Automobil s električnim igračkama na daljinsko upravljanje: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Napisao: Peter Tran 10ELT1

Ovaj vodič opisuje teoriju, dizajn, proizvodnju i postupak testiranja električnog automobila igračke na daljinsko upravljanje (RC) pomoću čipova HT12E/D IC. Vodiči detaljno opisuju tri faze dizajna automobila:

1. Vezani kabel
2. Infracrvena kontrola
3. Upravljanje radio frekvencijama

Odjeljak za rješavanje problema također je dostupan za rješavanje uobičajenih problema koji se mogu pojaviti.

Pribor

Osnovni automobilski komplet

1x komplet robota za praćenje linije (LK12070)

Faza vezanog kabela

• 1x Matična ploča za izradu prototipa
• Kablovi za skakače od umrežene ploče
• HT12E IC čip (s utičnicom)
• HT12E IC čip (s utičnicom)
• 1x 1MΩ otpornik
• 4x prekidač s trenutnim gumbom
• 1x 47kΩ otpornik
• 4x LED
• Napajanje

Faza infracrvenog prijenosa

• 1x infracrveni odašiljač (ICSK054A)
• 1x infracrveni prijemnik (ICSK054A)

Faza radijskog prijenosa

• 1x 433MHz RC odašiljač
• 1x 433MHZ RC prijemnik

Integracija u osnovni automobilski komplet

• 2x Prototip PCB ploča
• 1x vozač motora L298N

Korak 1: Razumijevanje čipa HT12E/D IC

IC čipovi HT12E i HT12E koriste se zajedno za aplikacije sustava daljinskog upravljanja, za prijenos i primanje podataka putem radija. Sposobni su kodirati 12 bitova informacija koji se sastoje od 8 adresnih bita i 4 bita podataka. Svaka adresa i unos podataka mogu se programirati izvana ili se unose pomoću prekidača.

Za ispravan rad mora se koristiti par čipova HT12E/D s istim formatom adrese/podataka. Dekoder prima serijsku adresu i podatke, koje prenosi nosač pomoću RF prijenosnog medija i daje izlaz izlaznim pinovima nakon obrade podataka.

Opis konfiguracije pina HT12E

Igle 1-8: Pinovi adresa za konfiguriranje 8 adresnih bitova, dopuštajući 256 različitih kombinacija.

Pin 9: Uzemljenje

Igle 10-13: Pinovi podataka za konfiguraciju 4 bita podataka

Pin 14: Omogući prijenos za prijenos, djeluje kao prekidač za prijenos podataka

Pin 15-16: Osciloskop OUT/IN, respektivno, zahtijeva otpornik od 1M ohma

Pin 17: Izlazni pin podataka na koji izlazi 12-bitna informacija

Pin 18: Ulaz za napajanje

Opis konfiguracije pina HT12D

Pinovi 1-8: Igle adresa, moraju odgovarati konfiguraciji HT12E

Pin 9: Uzemljenje

Igle 10-13: Pinovi podataka

Pin 14: Pin za unos podataka

Igle 15-16: Osciloskop IN/OUT zahtijeva otpor 47k ohma

Pin 17: Važeći prijenosni pin, služi kao pokazatelj kada se primaju podaci

Pin 18: Ulazni pin za napajanje

Zašto se koristi koder HT12E?

HT12E se široko koristi u sustavima daljinskog upravljanja, zbog svoje pouzdanosti, dostupnosti i jednostavnosti uporabe. Mnogi pametni telefoni sada komuniciraju putem interneta, ali većina pametnih telefona i dalje ima HT12E kako bi se izbjeglo zagušenje interneta. Dok HT12E koristi adresu za prijenos s prenesenim podacima, sa 256 mogućih kombinacija 8-bita, njegova je sigurnost još uvijek vrlo ograničena. Budući da se signal emitira, nemoguće je ući u trag odašiljaču, pa bilo tko može potencijalno pogoditi adresu signala. Ovo ograničenje adrese čini upotrebu HT12E prikladnom samo na kraćoj udaljenosti. Na kraćoj udaljenosti, pošiljatelj i primatelj mogu se međusobno pregledavati, poput daljinskog upravljača za televizor, kućne zaštite itd. U komercijalnim proizvodima neki daljinski upravljači mogu zamijeniti druge kao 'univerzalni daljinski upravljač'. Budući da su dizajnirani za kraću udaljenost, mnogi uređaji imaju isti unos adrese radi jednostavnosti.

Korak 2: Izrada osnovnog kompleta za automobil

Osnovni automobilski komplet za ovaj projekt dolazi iz kompleta robota koji slijedi liniju. Koraci izgradnje i proizvodnje mogu se pronaći na sljedećoj poveznici:

Osnovni automobilski komplet s vremenom će se pretvoriti u automobil s daljinskim upravljanjem, koristeći IC čipove HT12E/D.

Korak 3: Faza vezanog kabela

1. Koristite prototipsku ploču i prototipirajte kratkospojne kabele.
2. Slijedite gornji shematski dijagram za montažu i povezivanje komponenti na matičnu ploču. Napomena, jedina veza između dva IC -a je pin 17 na HT12E na pin 14 na HT12D.
3. Testirajte dizajn osiguravajući da LED diode spojene na HT12D zasvijetle kad se pritisne odgovarajući prekidač na HT12E. Pomoć u rješavanju uobičajenih problema potražite u odjeljku Rješavanje problema.

Prednosti postavljanja vezanog kabela

1. Pouzdan i stabilan bez opasnosti od utjecaja vanjskih objekata
2. Relativno jeftino
3. Jednostavno i jednostavno postavljanje i rješavanje problema
4. Nije podložno zaključivanju drugih vanjskih izvora

Nedostaci vezanog kabela

1. Nepraktično za prijenos podataka na velike udaljenosti
2. Trošak postaje znatno veći s prijenosom na velike udaljenosti
3. Teško se preseliti ili premjestiti na druga mjesta
4. Operater mora ostati u neposrednoj blizini i odašiljača i prijemnika
5. Smanjena fleksibilnost i mobilnost korištenja

Korak 4: Faza infracrvenog prijenosa

1. Odspojite izravno vezani kabel s pina 17 HT12E, spojite izlazni pin infracrvenog odašiljača i spojite odašiljač na napajanje.
2. Odspojite izravno vezani kabel s pina 14 HT12 D, spojite ulazni pin infracrvenog prijemnika i priključite prijemnik na napajanje.
3. Testirajte dizajn osiguravajući da LED diode spojene na HT12D zasvijetle kad se pritisne odgovarajući prekidač na HT12E. Pomoć u rješavanju uobičajenih problema potražite u odjeljku Rješavanje problema.

Prednosti postavljanja infracrvenog prijenosa

1. Osigurajte na kratkim udaljenostima zbog zahtjeva za prijenos vidljivosti
2. Infracrveni senzor ne korodira i ne oksidira tijekom vremena
3. Može se daljinski upravljati
4. Povećana fleksibilnost korištenja
5. Povećana mobilnost korištenja

Nedostaci postavljanja infracrvenog prijenosa

1. Ne može prodrijeti u tvrde/čvrste predmete poput zidova, pa čak ni u maglu
2. Infracrveno zračenje pri velikoj snazi može oštetiti oči
3. Manje učinkovit od postavljanja izravno vezane žice
4. Zahtijeva posebno korištenje frekvencije kako bi se izbjegle smetnje iz vanjskog izvora
5. Za rad odašiljača potreban je vanjski izvor napajanja

Korak 5: Faza radijskog prijenosa

1. Odvojite infracrveni odašiljač iz napajanja i pin 17 HT12E, spojite izlazni pin radio odašiljača na 433MHz. Također, spojite odašiljač na masu i napajanje.
2. Odvojite infracrveni prijemnik od napajanja i pin 14 HT12D, spojite podatkovne pinove radio prijamnika na 433MHz. Također, spojite prijemnik na masu i napajanje.
3. Testirajte dizajn osiguravajući da LED diode spojene na HT12D zasvijetle kad se pritisne odgovarajući prekidač na HT12E. Pomoć u rješavanju uobičajenih problema potražite u odjeljku Rješavanje problema.

Prednosti postavljanja radijskog prijenosa

1. Ne zahtijeva vidljivost između odašiljača i prijemnika
2. Nije osjetljivo na smetnje iz izvora jakog svjetla
3. Lako i jednostavno za korištenje
4. Može se daljinski upravljati
5. Povećava fleksibilnost

Nedostaci postavljenog radijskog prijenosa

1. Možda bi bili podložni križanju od strane korisnika drugih radioprijenosnih sustava u blizini
2. Konačan broj frekvencija
3. Moguće smetnje drugih radijskih emitera, npr. Radijskih postaja, hitnih službi, vozača kamiona

Korak 6: Prototip radio odašiljača

1. Prenesite komponente za radio odašiljač s matične ploče za izradu prototipa na PCB za izradu prototipova.
2. Lemite komponente, pozivajući se na dijagram iz trećeg koraka.
3. Za spajanje strujnog kruga upotrijebite žice od punog lima, koristeći žice s rukavima na mjestima gdje dolazi do preklapanja kako biste spriječili kratki spoj.

Korak 7: Prototip radio prijemnika

1. Prenesite komponente za radio prijemnik s matične ploče za izradu prototipa na PCB za izradu prototipova.
2. Lemite komponente, pozivajući se na dijagram iz trećeg koraka.
3. Za spajanje strujnog kruga upotrijebite žice od punog lima, koristeći žice s rukavima na mjestima gdje dolazi do preklapanja kako biste spriječili kratki spoj.

Korak 8: Prototip pokretača motora

1. Lemiti muške utičnice na priključke: IN1-4 i motore A-B, kako bi se omogućilo jednostavno podešavanje tijekom ispitivanja, prema gornjem dijagramu.
2. Lemite žensku utičnicu na negativne i pozitivne priključke, prema gornjem dijagramu.

Što je pokretač motora? Kontroler motora djeluje kao posrednik između IC čipova automobila, baterija i motora. Potrebno ga je imati jer čip HT12E obično može dati samo oko 0,1 ampera struje na motor, dok je za rad motora potrebno nekoliko pojačala.

Korak 9: Integracija s osnovnim kompletom za automobil

Sljedeći su koraci pretvaranje osnovnog kompleta automobila u funkcionalni RC automobil.

1. Odspojite akumulatorsku bateriju automobila iz strujnog kruga.
2. Lemiti prototip kratkospojnih kabela na svaki priključak motora i spojiti ih s upravljačkim programom motora prema dijagramu u osmom koraku.
3. Lemite kabel za napajanje radijskog prijamnika i upravljačkog programa motora na sada isključenu bateriju.
4. Spojite izlazne pinove s HT12D (pinovi 10-13) na odgovarajuća zaglavlja na upravljačkom programu motora prema dijagramu u osmom koraku.
5. Uključite radio odašiljač pomoću prijenosne USB baterije.

Korak 10: Testiranje i rješavanje problema

Testiranje

1. Nakon svake faze izgradnje, ulaz u HT12E trebao bi izazvati odgovor (tj. Ili se LED diode uključuju ili se motori okreću) od HT12D.

2. Za upravljanje automobilom pomoću daljinskog upravljača:

   • Vožnja naprijed: držite lijevi i desni motor prema naprijed
   • Vozite unatrag: držite lijevi i desni motor unatrag
   • Skrenite lijevo: desni motor držite prema naprijed, a lijevi prema natrag
   • Skrenite desno: lijevi motor držite prema naprijed, a desni prema natrag

3. Specifične karakteristike performansi koje se mogu testirati su:

   • Ubrzati
   • Domet (radijskog odašiljača/prijemnika)
   • Vrijeme odziva
   • Pouzdanost
   • Agilnost
   • Izdržljivost (trajanje baterije)
   • Sposobnost rada na različitim terenima i površinskim tipovima/uvjetima
   • Ograničenja radne temperature
   • Granica nosivosti
4. Ako nema odgovora ili je netočan, slijedite upute za rješavanje problema u nastavku:

Rješavanje problema

1. Motori se okreću u suprotnom smjeru od predviđenog

   • Prilagodite redoslijed spajanja prototip kratkospojnih kabela na upravljački program motora (svi se pinovi mogu prebacivati)
   • Krug je kratkog spoja: provjerite spojeve lemljenja i spojeve kabela kratkospojnika

2. Motori/krugovi se ne uključuju

   • Krug možda nema dovoljno napona/struje za uključivanje
   • Provjerite nedostaje li veza (uključujući napajanje)

3. Svjetlo s omogućenim odašiljanjem ne radi

   • LED diode su polarizirane, pazite da budu u pravom smjeru
   • LED je možda pregorio zbog previsoke struje/napona
   • Krugovi uistinu ne primaju signale, ponovno provjerite veze

4. Radio odašiljač/prijamnik nije dovoljno jak

   • Provjerite koriste li i drugi ljudi radio odašiljače/prijamnike
   • Dodajte dodatnu antenu (može biti i žica) za pojačavanje veze
   • Usmjerite odašiljač/prijamnik u općem smjeru, oni mogu biti niske kvalitete