Rover-One: Davanje mozga RC kamionu/automobilu: 11 koraka

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

Ovaj Instructable nalazi se na PCB-u koji sam dizajnirao pod nazivom Rover-One. Rover-One je rješenje koje sam osmislio kako bih uzeo igračku RC automobil/kamion i dao mu mozak koji uključuje komponente za osjet okoline. Rover-One je 100 mm x 100 mm PCB dizajniran u EasyEDA-i, poslan je za profesionalni tisak na PCB-u u JLCPCB.

Rover-One:

Ovaj će vodič ilustrirati odabrane dijelove i izvorne datoteke za stvaranje vlastitih.

Podrijetlo:

Uvijek sam bio fasciniran NASA -om i roverima Mars. Kao klinac sanjao sam o izgradnji vlastitog rovera, ali moje su vještine bile ograničene samo na vađenje motora iz pokvarenih RC automobila. Sada, kao odrasla osoba s vlastitom djecom, uživam raditi s njima kako bih ih podučila programiranju i elektronici. Napravio sam nekoliko bojnih robota sa svojom djecom koji su uključivali zamjenu karoserije RC -a s onom koju smo izgradili od pjene DollarTree i izoštrenim štapićima od slatkiša kao oružjem. Da bi se programiranje podiglo na višu razinu, cilj je bio uzeti RC automobil i, uz minimalne izmjene, dati mu mozak. Nakon mnogo sati petljanja po pločama i lokvi lema na proto-ploči, rođena je ploča Rover-One. Miješanje DollarTree foamboarda i elektronike postalo je moja metoda za sve moguće kreacije, pa sam skovao naziv FoamTronix.

Cilj ploče Rover-One:

Glavni cilj ove ploče je naučiti o osjetljivim komponentama i uključenom programiranju za komunikaciju između komponenti i Arduino nano za pogon RC automobila. Ova ploča uzima iz procesa koje sam godinama naučio na različitim senzorima, registrima pomaka i drugim IC -ovima za pogon motora.

Shematski:

easyeda.com/weshays/rover-one

Pribor

• 2x 1uF kondenzator
• 1x 470uF kondenzator
• 16x 220 Ohm otpornik
• 1x 100K Ohm otpornik
• 2x 4,7K Ohm otpornik
• 2x DS182B20 (osjetnik temperature)
• 1x LDR (otpornik ovisan o svjetlu)
• 2x 74HC595 (IC registar pomaka)
• 1x L9110H (IC upravljački program motora)
• 4x HC-SR04 (ultrazvučni senzor udaljenosti)
• 19x 2,54 2P vijčane stezaljke
• 4x 2,54 3P vijčane stezaljke
• 1x Arduino Nano
• 1x servo od 9 grama (koristi se za okretanje automobila/kamiona)
• 1x istosmjerni motor (na RC automobilu/kamionu)
• 1x Adafruit GPS Breakout V3 ploča

Dodatne potrepštine:

• Muške igle zaglavlja
• Ženske igle zaglavlja

Korak 1: Arduino Nano

Arduino Nano je mozak ploče. Koristit će se za upravljanje ulazom s različitih senzora (Ping, Temperatura, Svjetlo) i izlazom na motor, servo, registre pomaka i serijsku komunikaciju. Arduino će se napajati iz 5v vanjskog priključka za napajanje.

Dijelovi odjeljka:

1x Arduino Nano

Korak 2: Pomicanje registara

Registri pomaka koriste se za davanje više izlaza. Postoje dva registra serijskog ulaza s paralelnim izlazom koji su međusobno povezani. Samo 3 pina iz Arduino Nano -a koriste se za upravljanje svih 16 izlaza.

Kondenzatori se koriste za bilo kakve napone snage koje čipovima trebaju.

Vijčani terminali koriste se za lakše spajanje različitih vrsta žica.

Primjer LED dioda bio bi:

• 2 bijele LED diode (za prednja svjetla)
• 2 crvene LED diode (za rasvjetna svjetla)
• 4 žute LED diode (za žmigavce - dvije sprijeda i dvije straga)
• 8 zaključenih LED dioda ili 4 crvene i 4 plave LED diode za policijska svjetla.

Dijelovi odjeljka:

• 2x 1uF kondenzator
• 16x 220 Ohm otpornik
• 2x 74HC595 (IC registar pomaka)
• 16x 2,54 2P vijčane stezaljke

Korak 3: LDR (otpornik za otkrivanje svjetlosti)

LDR, otpornik za otkrivanje svjetlosti, koristi se zajedno s otpornikom kao razdjelnik napona za mjerenje svjetlosti.

Ovisno o načinu upotrebe ploče, LDR se može pričvrstiti izravno na ploču ili se mogu montirati drugi zatiči zaglavlja.

Dijelovi odjeljka:

• 1x LDR (otpornik ovisan o svjetlu)
• 1x 100K ohmski otpornik

Korak 4: Senzori temperature

Postoje dva temperaturna senzora. Jedan je dizajniran za postavljanje izravno na ploču, a drugi je namijenjen za spajanje putem vijčanih stezaljki za mjerenje temperature na drugom mjestu.

Ostala područja za mjerenje temperature bila bi:

• Kod motora
• Kod baterije
• Na tijelu RC
• Izvan tijela RC -a

Dijelovi odjeljka:

• 2x DS182B20 (osjetnik temperature)
• 2x 4,7K Ohm otpornika
• 1x 2,54 3P vijčane stezaljke

Korak 5: Ping senzori

Postoje 4 HC-SR04 ping senzora. Ploča je postavljena tako da se eho i okidački pinovi spoje pomoću knjižnice NewPing. Igle se mogu zalemiti ili spojiti zajedno na HC-SR04, ili žice od eho i okidačkih pinova koji idu na iste priključne pinove.

Ideje za mjerenje udaljenosti bile bi da se 3 ping senzora postave ispred RC automobila pod različitim kutovima, a jedan straga za izradu sigurnosnih kopija. Knjižnica NewPing:

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

Dijelovi odjeljka:

• 4x HC-SR04 (ultrazvučni senzor udaljenosti)
• 4x 2,54 3P vijčane stezaljke

Korak 6: Spajanje motora

IC čip upravljački program istosmjernog motora L911H koristi se za kontrolu RC automobila koji ide naprijed i natrag. Ovaj čip u osnovi prebacuje plus/minus žice na istosmjernom motoru umjesto vas. Ovaj čip ima širok opskrbni napon od 2,5v do 12v ako radi na temperaturama od 0 ° C do 80 ° C - zato je temperaturni senzor tik do njega (temperaturni osjetnik mjeri -55 ° C do 125 ° C). Čip također ima ugrađenu steznu diodu pa jedna nije potrebna pri spajanju istosmjernog motora.

Jedan priključak priključka je za motor, a drugi za vanjski izvor napajanja za bateriju. Napajanje motora i struje bilo bi previše na Arduinu, pa je potreban drugi izvor napajanja.

Dijelovi odjeljka:

• 1x L9110H (IC upravljački program motora)
• 2x 2,54 2P vijčane stezaljke

Korak 7: Servo povezivanje

Servo se koristi za upravljanje okretanjem RC automobila. Većina RC automobila s igračkama dolazi s drugim motorom za okretanje. Mijenjanje zakretnog motora za servo je jedina izmjena koju sam napravio na okviru RC automobila.

Kondenzator se koristi za bilo kakve napone snage koje servo mogu zatrebati.

Dijelovi odjeljka:

• 1x servo od 9 grama (koristi se za okretanje automobila/kamiona)
• 1x 470uF kondenzator
• Muški pinovi zaglavlja za povezivanje servo

Korak 8: GPS modul

Adafruit GPS modul odličan je za pregled položaja i praćenje kamo automobil ide. Ovaj modul ne samo da vam daje GPS položaj, već također dobivate:

• Točnost položaja unutar 3 m
• Točnost brzine unutar 0,1 m/s (maksimalna brzina: 515 m/s)
• Omogući pribadaču za uključivanje/isključivanje
• Flash za spremanje podataka 16 sati podataka
• RTC (sat u stvarnom vremenu) za dobivanje vremena

GPS biblioteka Adafruit:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Dijelovi odjeljka:

1x Adafruit GPS Breakout V3 ploča

Korak 9: Serijska komunikacija

Serijska veza služi za komunikaciju Arduina s drugim vanjskim izvorima.

Dijelovi odjeljka:

1x 2,54 2P vijčane stezaljke

Korak 10: Primjer postavljanja ploče

Naručio sam mnoge ploče, a jednu od njih postavio sam samo za testiranje.

Korak 11: Primjer

U privitku su slike iz mojih postavki. Uzeo sam potpuno novi RC automobil, izvadio ga, izradio tijelo od pjene DollarTree i dao mu mozak.