3D tiskani RD odašiljač na bazi Arduina: 25 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Ovaj će vam projekt pokazati kako sam krenuo u projektiranje i izgradnju RC odašiljača na bazi Arduina.

Moj cilj za ovaj projekt bio je dizajnirati RC odašiljač za 3D ispis koji bih mogao koristiti za kontrolu drugih Arduino projekata. Htio sam da kontroler bude što je moguće stalniji, ali i mogućnost da ga rastavim i redizajniram njegove dijelove. Ovaj je projekt rezultat nekoliko tjedana napornog rada.

Pribor

Za izradu ovog kontrolera trebat će vam:

• Analogna joystick x2
• Analogni potenciometar x2
• 128x32 OLED zaslon od 0,91 inča x1
• Arduino Nano x1
• NRF24L01 modul s antenom x1
• 3cm x 7cm perfboard x1
• BRC 18650 3,7 v Li-ion baterija x2
• 2 -ćelijsko kućište baterije 18650 x1
• AMS1117 3.3 regulator napona x1
• Prekidač za 3 položaja x1
• 2 -položajni prekidač x2

Dodatne stavke:

• Višebojna standardna žica promjera 22
• Višebojna žica pune jezgre 22 kalibra
• Muški + ženski pin zaglavlja
• m3 vijci i matice s tavom (različite duljine)
• m2 vijci i matice s košarom (različite duljine)
• m2 zastoja (razna duljina)

• Pristup:

  • 3D pisač
  • Lemilica

Korak 1: 3D model

Počeo sam s modeliranjem kontrolera u softveru za 3D modeliranje. Tijekom dizajna uzeo sam u obzir nekoliko stvari:

• Moj 3D pisač je relativno mali, pa bi moji dijelovi trebali biti spojeni nakon procesa ispisa. Kako bih to riješio, dodao sam rupe po cijelom dizajnu za pričvršćivanje dijelova pomoću vijaka m2.
• Htio sam jednostavno preurediti dijelove na svom dizajnu bez potrebe za ponovnim ispisom, pa sam dodao jednoliko raspoređene rupe gdje bi se dijelovi spojili kako bi se omogućile mogućnosti oblikovanja nakon ispisa.
• U ovom sam dizajnu potpuno izbjegao prevjese, što je rezultiralo visokokvalitetnim otiscima.

Ovaj model ne sadrži sve dijelove koji čine odašiljač, ali su uključeni svi dijelovi potrebni za 3D ispis. Datoteku STEP za ovaj model možete preuzeti klikom na donje dugme za preuzimanje.

*Uključio sam.stl datoteku za kućište nrf24 za one koji su imali problema s dijeljenjem na tri zasebna dijela.

Korak 2: 3D ispis

Ovo je prilično jednostavan korak. Nakon što su svi dijelovi ispisani, možete početi s pripremama za sastavljanje dijelova.

Korak 3: Priprema za montažu: Žice

Kako bih omogućio promjene u dizajnu ovog projekta, lemio sam muške pin zaglavlje na jedan kraj svih žica.

Korak 4: Priprema za montažu: OLED zaslon

Prije nego započnete montažu, morat ćete pripremiti nekoliko elektroničkih komponenti. Prvo što trebate učiniti je lemljenje žica na svaki od pinova komponente. (U ovoj je situaciji lakše koristiti standardnu žicu jer je fleksibilnija i stoga je lakše sastaviti.) Moj OLED zaslon bio je bez pin-zaglavlja, pa sam lemio žice izravno na ploču za razbijanje. Međutim, nema razlike u vremenu ili ne, lemite ih na pin zaglavlja.

Korak 5: Priprema za montažu: Joysticks

Sljedeći korak je lemljenje žica na joysticke. U ovom sam slučaju lemio žice na zaglavlje pinova iz nekoliko razloga:

1. Da sam uklonio zaglavlja iglica i zalemio ih u rupe, morao bih provući žice kroz vrhove rupa jer je 3D tiskani nosač izravno ispod ploče za razbijanje upravljačke palice.
2. Budući da sam lemio na pin zaglavlja, žice padaju ravno prema dolje i čine gornju stranu odašiljača organiziranijom.

Koristio sam iste boje za iste vrste iglica na oba džojstika:

• Crveno za VCC
• Crna za GND
• Plava za VRX
• Žuta za VRY
• Zelena za SW

To je olakšalo spajanje žica na odgovarajuće priključke na Arduinu.

Korak 6: Priprema za montažu: NRF24L01

Za modul NRF24L01, uklonio sam zaglavlja iglica i lemio izravno u rupe kako bih imao mjesta za ploču. Još sam jednom uzeo u obzir boje koje sam koristio za svaki pin za buduću upotrebu.

Korak 7: Priprema za montažu: Potenciometri

Za potenciometre, lemite žice na svaki od tri vodiča. Vanjska dva izvoda su ili uzemljeni ili vcc pinovi (nije važno kojim redoslijedom), a srednji vodič je izlaz. Zalemio sam crvenu žicu i crnu žicu na vanjska dva vodiča i bijelu žicu na središnji kabel za oba potenciometri.

Korak 8: Priprema za montažu: Prekidači

Uzmite prekidač s tri položaja i lemite žicu na svaki od zatiča. Koristio sam crnu za sredinu i dvije druge boje za vanjsku stranu, što sam uzeo u obzir za buduću upotrebu.

Na dva prekidača položaja nalaze se tri pin zaglavlja. Koristit ćete samo dva od ovih. Crna žica ide u sredinu, a druga žica ide na jedan od dva vanjska zaglavlja pinova. Važno: Učinite to samo za jedan prekidač.

Sljedeći prekidač koristit će se kao prekidač za uključivanje-isključivanje. Za sada samo lemite žicu na središnji pin ove sklopke za uključivanje i isključivanje.

Korak 9: Priprema za montažu: Lemite kućište baterije na prekidač za uključivanje i isključivanje

Lemiti crvenu žicu kućišta baterije na jedan od vanjskih pinova na prekidaču za uključivanje-isključivanje. Ako već niste, zalemite zaglavlje iglice na crnu žicu kućišta baterije.

Korak 10: Priprema za montažu: Regulator napona AMS1117

Za ovaj korak trebat će vam regulator od 3,3 V AMS1117. Ovdje imam jedan pričvršćen na probojnu ploču dizajniranu za NRF24L01, pa ću pokazati kako dovršiti ovaj korak pomoću ovog dijela. Ako imate samo AMS1117 IC, postoji mnogo vodiča koji vam mogu pomoći s ožičenjem.

Prvo što sam učinio je da sam skinuo sve pin zaglavlja s ploče. Zatim sam lemio crvenu i crnu žicu na odgovarajuće pinove.

Nastavljajući s nestalnim dizajnom, uzeo sam red od dva ženska pin zaglavlja i pričvrstio ih na VCC i GND portove na kojima bi sjedio modul NRF24L01.

Nakon što ste to učinili, možete prijeći na sljedeći korak.

Korak 11: Pripremite Perf Board: Arduino i Pin Headers

Posljednje što trebate učiniti prije montaže je pripremiti ploču. Da biste to učinili, trebat će vam Arduino Nano, žice s čvrstom jezgrom i ženski pin zaglavlja.

Provjerite ima li vaš Arduino Nano pin zaglavlja i lemite ga na ploču. Morat ćete ga staviti što je moguće dalje s jedne strane ploče kako biste ostavili prostora za proširenje veze, ali ćete također htjeti ostaviti red sa svake strane Arduina za lemljenje ženskih zaglavlja pinova. Provjerite je li USB priključak što bliže rubu ploče. Moja ploča 3 cm x 7 cm ima 10 rupa po 24 rupe. To mi je ostavilo dva reda s lijeve strane Arduina, jedan red s desne strane i oko devet rupa iza Arduina.

Zatim uzmite dva reda od petnaest ženskih pin zaglavlja i lemite ih pored Arduina. Koristio sam standardna ženska pin zaglavlja, ali bih želio da sam koristio zaglavlja za slaganje iz ovog razloga:

Morat ćete spojiti vodiče na zaglavljima pinova s vodičima na Arduinu. Ako ste koristili standardna pin zaglavlja, za spajanje će biti potrebno uspostaviti most za lemljenje, što je malo dosadno i oduzima puno vremena. Ako ste koristili zaglavlja za ulaganje, možete saviti vodiče tako da dodirnete Arduino vodiče kako biste znatno olakšali zadatak lemljenja

Na koji god način to odlučili, zaglavlja iglica moraju biti povezana s zaglavljima pinova Arduino.

Korak 12: Pripremite Perf Board: Pin Extensions

Nakon što zalijepite Arduino i pin zaglavlja na ploču, sljedeći je korak produžiti 5v i uzemljene igle kako bi se prilagodile sve električne komponente.

Lemite dva reda zaglavlja s 10 pinova na perf ploči na suprotnom kraju kao Arduino s jednim redom razmaka između njih.

Uzmite komad žice s čvrstom jezgrom i provucite ga od 5V pina na Arduinu do jednog reda pin zaglavlja. Skinite izolaciju tako da je žica izložena tamo gdje dodiruje vodiče na zaglavljima pinova. Lemiti žicu na mjestu.

Učinite istu stvar osim s GND iglom na Arduinu i drugim redom zaglavlja iglica.

Nakon što to učinite, odašiljač je spreman za sastavljanje.

Korak 13: Montaža: Pričvrstite joystick na bazu

Za ovaj zadatak trebat će vam osam vijaka m4 i odgovarajuće matice, zajedno s nekoliko podloška.

Postavite matice u šesterokutne rupe na dnu 3D ispisanog dijela prikazanog gore.

Gurnite po jednu podlošku na svaki vijak.

Gurnite četiri vijka m4 u četiri rupe na ploči za razbijanje upravljačke palice.

Pomaknite pomaknuti pomaknutu džojstiku 3D ispisani dio kako bi djelovao kao zastoj između ploče za razbijanje i nosača upravljačke palice.

Gurnite upravljačku palicu s vijcima na mjesto na podnožju držeći matice u utorima dok pričvršćujete vijke.

Ponovite ovaj korak za drugi joystick.

Korak 14: Montaža: Pričvrstite potenciometre i OLED zaslon na stalak za potenciometre

Gurnite potenciometre na njihova mjesta na stalku potenciometra. Potenciometri koje imam s maticama za pričvršćivanje, a ja sam ih ovdje koristio za držanje potenciometara na mjestu. Za zatezanje matica unutar umetka upotrijebio sam odvijač s ravnom glavom.

Zatim provucite žice OLED zaslona kroz utor na lijevoj strani stalka potenciometra. Pritegnite poklopac preko zaslona s vijcima od nekoliko m2. Možda ćete morati dodati nekoliko podloška kako biste prilagodili izbočinu zaslona.

Korak 15: Montaža: Pričvrstite stalak za potenciometar na bazu joystick -a

Uzmite stalak za potenciometar i pričvrstite ga na podlogu upravljačke palice pomoću m2 vijaka tako da su zaglavlja upravljačke palice okrenuta od stalka.

Korak 16: Montaža: Pričvrstite kućište NRF24L01 na stalak za potenciometar

Kućište NRF24L01 sastoji se od tri dijela. Uzmite prvi dio i provucite žice samog modula kroz otvor na stražnjoj strani. Prednji kraj trebao bi sjediti u utoru, a lemni spojevi koji strše sa stražnje strane ploče također bi trebali sjediti u svom utoru.

Uzmite poklopac kućišta i poravnajte rupe tako da ravna strana poklopca bude ravna uz kućište. Provucite dva m2 vijka kroz rupe i postavite ovaj sklop kroz rupe na stalku potenciometra. Da biste dovršili ovaj korak, poravnajte rupe na drugoj kapici s vijcima m2 tako da se mala parabolična izbočina na prednjoj strani dijela nalazi oko cilindra modula NRF24L01. Pritegnite ga s dvije matice.

Korak 17: Montaža: Pričvrstite ručke na bazu

Uzmite obje ručke i pričvrstite ih na bazu pomoću m2 vijaka kao što je prikazano na gornjim slikama.

Korak 18: Montaža: Pričvrstite kućište baterije na bazu

Pričvrstite kućište baterije na držač baterije vijcima za upuštač m3.

Pričvrstite držač baterije na podnožje s vijcima m2 tako da se kućište baterije otvara prema dolje.

Korak 19: Montaža: Priključite prekidače na ručke

Za ovaj korak trebat će vam svi prekidači. Počnite s prekidačem u tri položaja.

Skinite pričvršćivač s prekidača i gurnite prekidač kroz šesterokutni otvor na desnoj ručki. Nije presudno gdje se ovaj prekidač nalazi.

Uzmite prekidač s dvije žice s dva položaja i gurnite ga kroz otvor na lijevoj strani ručke, pričvrstivši ga na isti način kao i prethodni prekidač.

Odaberite drugu rupu na lijevoj ručki za pričvršćivanje zadnjeg prekidača u dva položaja, koji bi trebao biti prekidač za uključivanje / isključivanje.

Korak 20: Montaža: Pričvrstite sklop ploče Perf na podlogu za joystick

Upotrijebite m2 vijke i m2 rastojanja za pričvršćivanje postolja za ploču na podlogu upravljačke palice. Provjerite odgovara li utor na nosaču perf ploče modulu NRF24L01. Još jednom ćete možda morati dodati nekoliko podloška između nosača i postolja kako biste uzeli u obzir izbočenje glave vijka (za to možete koristiti i 3D tiskani pomak). Morate se pobrinuti da prvo provučete duže vijke m2 kroz cijevi na nosaču jer to nećete moći učiniti nakon što je nosač pričvršćen.

Korak 21: Montaža: Pričvrstite Perf ploču na držač Perf ploče

Pomoću vijaka m2 pričvrstite nosač perfboard ploče na ploču tako da zaglavlja Arduina i igle budu okrenuta od nosača. Duljina vaših žica može usmjeriti smjer USB priključka na Arduinu.

Korak 22: Arduino veze

Odabirom ovog dizajna odašiljača dolazi do naizgled neorganizirane donje strane. Kako bi ovo izgledalo kao manje težak zadatak, usredotočio sam se na jednu po jednu vrstu veze. Na primjer, počeo sam spajanjem svih žica GND u produženi red za GND na perf ploči. Evo veza:

Digitalni pinovi:

D4 - Joystick1 Sw

D5 - Joystick2 Sw

D6 - Vanjski pin 2 -pozicionog prekidača

D7 - Vanjski pin od 3 položaja Toggle prekidača

D8 - Ostali vanjski pin od 3 položaja Toggle prekidača

D9 - CE pin NRF24L01

D10 - CSN pin NRF24L01

D11 - MOSI pin od NRF24L01

D12 - MISC pin NRF24L01

D13 - SCK pin NRF24L01

*Napomena: Tada će vam žice dobro doći označiti bojom. Okvir NRF24L01 ograničava vaš pogled na nazive pinova. Kad obojate žice, možete odrediti koji je pin koji bez mnogo napora olakšava spajanje žica na Arduino.

Analogni pinovi:

A0 - središnji pin potenciometra 1

A1 - središnji pin potenciometra 2

A2 - Joystick2 VRX pin

A3 - Joystick2 VRY pin

A4 - OLED SDA (PODACI) Pin

A5 - OLED SCL (SAT) Pin

A6 - Joystick1 VRY pin

A7 - Joystick1 VRX pin

Regulator napona (AMS1117):

Spojite iglu za uzemljenje modula NRF24L01 sa iglom za uzemljenje na regulatoru napona. Spojite iglu od 3,3 V na NRF24L01 na regulator napona.

Zaglavlja produžnih pinova za uzemljenje (sve ove pinove povežite s zaglavljima za uzemljenje):

• Središnji pin na 2 -pozicionom prekidaču
• Središnji pin na 3 -pozicijskom prekidaču
• Joystick1 GND Pin
• Joystick2 GND Pin
• Potenciometar 1 desni pin
• Potenciometar 2 desni pin
• OLED GND Pin
• GND kućišta baterije
• GND Pin na regulatoru napona

Zaglavlja pinova za proširenje pin 5v (Spojite sve ove pinove na zaglavlja pinova VCC):

• Joystick1 5v pin
• Joystick2 5v pin
• Potenciometar 1 lijevi pin
• Potenciometar 2 lijevi pin
• OLED VCC pin
• VCC Pin na regulatoru napona

Ostale veze:

Posljednja komponenta za spajanje je prekidač za uključivanje-isključivanje. Jedan provodnik prekidača trebao bi biti spojen na pozitivni terminal na kućištu baterije. Središnji pin bit će spojen na VIN pin na Arduinu.

Korak 23: Kôd odašiljača

Posljednji korak do ovog kontrolera je kôd. Učinit ću malo objašnjenja za ovaj kôd, ali ako želite detaljnije objašnjenje o tome kako modul NRF24l01 funkcionira i koristi se, posjetite ovu stranicu:

Arduino bežična komunikacija - Vodič za NRF24L01

#uključi

#include #include #include #include #include #include #include #include #include #define SCREEN_WIDTH 128 // širina OLED zaslona, u pikselima #define SCREEN_HEIGHT 32 // OLED visina zaslona, u pikselima Adafruit_SSD1306 zaslon (SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDTH, SCREEN_WIDTH, SCREEN_WIDTH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDTH, SCREEN_WIDTH, SCREEN_WIDTH, SCREEN_WIDTH, WIDTH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, SCREEN_WIDH, WIDE,, -1); Radio RF24 (9, 10); adresa conte bajta [6] = "00001"; int podaci [11]; const int onevrx = 7; // varijabla za VRX na upravljačkoj palici 1 const int onevry = 6; // varijabla za VRY na joystick -u 1 const int twovrx = 2; // varijabla za VRX na upravljačkoj palici 2 const int twovry = 3; // varijabla za VRY na joystick 2 const int pot0Pin = 0; // varijabla za pot 1 const int pot1Pin = 1; // varijabla za pot 2 const int ASwitch = 6; // varijabla za dvosmjerni prekidač const int BSwitch1 = 8; // varijabla za položaj jedan od tri položaja prekidača const int BSwitch2 = 7; // varijabla za položaj tri od tri položaja prekidača const int CButton = 2; // varijabla za izborni gumb 1 const int DButton = 3; // varijabla za dodatni gumb 2 int oneX; int oneY; int twoX; int twoY; int pot0; int pot1; void setup () {Serial.begin (9600); radio.begin (); radio.openWritingPipe (adresa); radio.setPALevel (RF24_PA_MIN); radio.stopListening (); pinMode (ASwitch, INPUT_PULLUP); // postavi APin na način rada izlaza pinMode (BSwitch1, INPUT_PULLUP); // postavimo BPin na način rada izlaza pinMode (BSwitch2, INPUT_PULLUP); // postavimo CPin na način rada output pinMode (CButton, INPUT_PULLUP); // postavimo DPin na način izlaza pinMode (DButton, INPUT_PULLUP); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); kašnjenje (1000); display.clearDisplay (); display.setTextSize (.25); display.setTextColor (BIJELO); display.setCursor (0, 0); display.print ("Uključeno"); display.display (); kašnjenje (10); } void loop () {oneX = analogRead (onevrx); oneY = analogno čitanje (onevry); twoX = analogRead (twovrx); twoY = analogRead (twovry); pot0 = analogRead (pot0Pin); pot1 = analogRead (pot1Pin); podaci [0] = oneX; podaci [1] = jedanY; podaci [2] = dva puta; podaci [3] = dvaY; podaci [4] = pot0; podaci [5] = pot1; podaci [6] = digitalno čitanje (ASwitch); podaci [7] = digitalno čitanje (BSwitch1); podaci [8] = digitalno čitanje (BSwitch2); podaci [9] = digitalno čitanje (CButton); podaci [10] = digitalno čitanje (DButton); radio.write (& data, sizeof (podaci)); // slanje podataka primatelju kašnjenje (100); display.clearDisplay (); display.setTextSize (.25); display.setTextColor (BIJELO); display.setCursor (5, 5); display.println (podaci [4]); display.print ("Reciving power"); // dodajemo dodatne informacije koje želite prikazati na OLED -u display.display (); }

Korak 24: Kôd prijemnika

#uključi

#include #include RF24 radio (9, 10); // cns, ce // definiramo objekt za kontrolu NRF24L01 const byte adresa [6] = "00001"; // definiramo komunikacijsku adresu koja bi trebala odgovarati int podacima odašiljača [11] = {512, 512, 512, 512, 512, 512, 0, 0, 0, 0, 0}; // definiramo niz koji se koristi za spremanje komunikacijskih podataka void setup () {radio.begin (); radio.openReadingPipe (0, adresa); radio.setPALevel (RF24_PA_MIN); radio.startListening (); // postavljeno kao prijemnik Serial.begin (9600); } void loop () {if (radio.available ()) {radio.read (& data, sizeof (data)); // ispis nekoliko podatkovnih točaka s kontrolera na serijski monitor Serial.print (podaci [0]); Serial.print ("\ t / t"); Serial.print (podaci [1]); Serial.print ("\ t / t"); Serial.print (podaci [2]); Serial.print ("\ t / t"); Serijski.ispis (podaci [3]); Serial.println (""); } // Opet, ovo je samo primjer osnovnog koda za prijemnički modul.

Korak 25: Zaključak

Pomoću ovog kontrolera možete kontrolirati gotovo svaki Arduino projekt, a njegov dizajn dopušta još više izmjena. Možda ćete odlučiti da želite dva dodatna potenciometra umjesto OLED zaslona (Ako želite datoteku STEP za stalak s 4 potenciometra, mogu vam je poslati. Samo ostavite komentar uz zahtjev). Ili možda želite dodati nekoliko tipki u dizajn. U potpunosti ovisi o vama.

Ako imate bilo kakvih pitanja, komentara ili nedoumica, ne ustručavajte se pitati.

Hvala vam što ste odvojili vrijeme da pročitate ova 24 koraka. Nadam se da ste uspjeli naučiti nešto ili dobiti nekoliko novih ideja o tome što se može postići 3D pisačem i Arduinom.

Drugoplasirani na Arduino natjecanju 2020