RC darbināms elektriskais rotaļu auto: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Autors: Pīters Trans 10ELT1

Šajā apmācībā ir sīki aprakstīts teorētiskais, projektēšanas, ražošanas un testēšanas process elektriskā rotaļu automašīnai ar tālvadības pulti (RC), izmantojot HT12E/D IC mikroshēmas. Pamācībās ir detalizēti aprakstīti trīs automašīnas dizaina posmi:

1. Piesiets kabelis
2. Infrasarkanā vadība
3. Radiofrekvences kontrole

Ir pieejama arī problēmu novēršanas sadaļa, lai atrisinātu bieži sastopamās problēmas.

Piegādes

Bāzes automašīnas komplekts

1x līnijas sekošanas robotu komplekts (LK12070)

Piesietā kabeļa fāze

• 1x prototipu maizes dēlis
• Maizes dēļu džemperu kabeļi
• HT12E IC mikroshēma (ar kontaktligzdu)
• HT12E IC mikroshēma (ar kontaktligzdu)
• 1x 1MΩ rezistors
• 4x īslaicīgs pogas slēdzis
• 1x 47kΩ rezistors
• 4x LED
• Enerģijas padeve

Infrasarkanās pārraides fāze

• 1x infrasarkanais raidītājs (ICSK054A)
• 1x infrasarkanais uztvērējs (ICSK054A)

Radio pārraides fāze

• 1x 433MHz RC raidītājs
• 1x 433 MHz RC uztvērējs

Integrācija bāzes automašīnas komplektā

• 2x prototipa PCB plate
• 1x L298N motora draiveris

1. darbība. Izpratne par HT12E/D IC mikroshēmu

HT12E un HT12E IC mikroshēmas tiek izmantotas kopā tālvadības sistēmas lietojumprogrammām, lai pārraidītu un saņemtu datus, izmantojot radio. Tie spēj kodēt 12 bitus informācijas, kas sastāv no 8 adreses bitiem un 4 datu bitiem. Katra adrese un datu ievade ir ārēji programmējama vai tiek ievadīta, izmantojot slēdžus.

Pareizai darbībai jāizmanto HT12E/D mikroshēmu pāris ar tādu pašu adreses/datu formātu. Atšifrētājs saņem seriālo adresi un datus, ko pārraida pārvadātājs, izmantojot RF pārraides līdzekli, un pēc datu apstrādes izvada izejas tapas.

HT12E tapas konfigurācijas apraksts

Tapas 1-8: Adreses tapas, lai konfigurētu 8 adrešu bitus, ļaujot 256 dažādas kombinācijas.

9. tapa: zemējuma tapa

Piespraudes 10-13: datu tapas, lai konfigurētu 4 datu bitus

14. tapa: Pārraides iespējošanas tapa, darbojas kā slēdzis, kas ļauj pārsūtīt datus

Pin 16-16: Osciloskops OUT/IN attiecīgi prasa 1M omu rezistoru

17. tapa: Datu izvades tapa, kurā iznāk 12 bitu informācija

18. tapa: barošanas ievades tapa

HT12D tapas konfigurācijas apraksts

Tapas 1-8: Adreses tapas, jāatbilst HT12E konfigurācijai

9. tapa: zemējuma tapa

Tapas 10-13: datu tapas

14. tapa: datu ievades tapa

Tapas 15-16: Osciloskops IN/OUT attiecīgi prasa 47k omu rezistoru

17. tapa: derīga pārraides tapa, darbojas kā indikators, kad tiek saņemti dati

18. tapa: barošanas ievades tapa

Kāpēc tiek izmantots kodētājs HT12E?

HT12E tiek plaši izmantots tālvadības sistēmās, pateicoties tā uzticamībai, pieejamībai un ērtai lietošanai. Daudzi viedtālruņi tagad sazinās, izmantojot internetu, taču lielākajai daļai viedtālruņu joprojām ir HT12E, lai izvairītos no interneta pārslodzes. Lai gan HT12E izmanto adresi, lai pārsūtītu kopā ar pārsūtītajiem datiem, ar 256 iespējamām 8 bitu kombinācijām, tā drošība joprojām ir ļoti ierobežota. Kad tiek pārraidīts signāls, nav iespējams izsekot raidītājam, padarot signāla adresi potenciāli uzminamu ikvienam. Šis adreses ierobežojums padara HT12E lietošanu piemērotu tikai īsākā attālumā. Īsākā attālumā sūtītājs un saņēmējs var redzēt viens otru, piemēram, televizora tālvadības pulti, mājas drošību utt. Komerciālos produktos dažas tālvadības pultis var aizstāt citas kā “universālu tālvadības pulti”. Tā kā tās ir paredzētas īsākam attālumam, daudzām ierīcēm vienkāršības labad ir viena un tā pati adreses ievade.

2. darbība: bāzes automašīnas komplekta izveide

Šī projekta bāzes automašīnas komplekts ir no līnijas sekošanas robotu komplekta. Būvniecības un ražošanas soļus var atrast šajā saitē:

Bāzes automašīnas komplekts galu galā tiks pārveidots par RC vadāmu automašīnu, izmantojot HT12E/D IC mikroshēmas.

3. darbība: piesietā kabeļa fāze

1. Izmantojiet maizes dēļa prototipu un džemperu kabeļu prototipus.
2. Izpildiet iepriekš minēto shematisko diagrammu, lai uzstādītu un savienotu komponentus ar rīvdēli. Ņemiet vērā, ka vienīgais savienojums starp abiem IC ir HT12E 17. tapa līdz HT12D 14. tapai.
3. Pārbaudiet dizainu, pārliecinoties, ka ar HT12D savienotās gaismas diodes iedegas, kad tiek nospiests attiecīgais HT12E slēdzis. Skatiet sadaļu Problēmu novēršana, lai saņemtu palīdzību saistībā ar bieži sastopamām problēmām.

Piesietā kabeļa uzstādīšanas priekšrocības

1. Uzticama un stabila, jo nav ārēju objektu riska
2. Salīdzinoši lēti
3. Vienkārša un vienkārša iestatīšana un problēmu novēršana
4. Nav pakļauts secinājumiem no citiem ārējiem avotiem

Piesaistītā kabeļa uzstādīšanas trūkumi

1. Nepraktiski tālsatiksmes datu pārraidei
2. Ar liela attāluma pārraidi izmaksas kļūst ievērojami augstākas
3. Grūti pārvietot vai pārvietot dažādās vietās
4. Operatoram jāpaliek raidītāja un uztvērēja tiešā tuvumā
5. Samazināta lietošanas elastība un mobilitāte

4. solis: Infrasarkanās pārraides fāze

1. Atvienojiet tiešo piesaistīto kabeli no HT12E 17. tapas, pievienojiet infrasarkanā raidītāja izejas tapu un pievienojiet raidītāju barošanai.
2. Atvienojiet tiešo piesaistīto kabeli no HT12 D 14. tapas, pievienojiet infrasarkanā uztvērēja ievades tapu un pievienojiet uztvērēju barošanai.
3. Pārbaudiet dizainu, pārliecinoties, ka ar HT12D savienotās gaismas diodes iedegas, kad tiek nospiests attiecīgais HT12E slēdzis. Skatiet sadaļu Problēmu novēršana, lai saņemtu palīdzību saistībā ar bieži sastopamām problēmām.

Uzstādītās infrasarkanās pārraides priekšrocības

1. Drošs īsos attālumos, jo nepieciešama redzamības pārraide
2. Infrasarkanais sensors laika gaitā nerūsē un neoksidējas
3. Var darbināt attālināti
4. Palielināta lietošanas elastība
5. Palielināta lietošanas mobilitāte

Infrasarkanās pārraides uzstādīšanas trūkumi

1. Nevar iekļūt cietos/cietos priekšmetos, piemēram, sienās vai pat miglā
2. Infrasarkanais savienojums ar lielu jaudu var kaitēt acīm
3. Mazāk efektīva nekā tieša piesieta stieple
4. Nepieciešama īpaša frekvences izmantošana, lai izvairītos no traucējumiem no ārēja avota
5. Raidītāja darbībai nepieciešams ārējs barošanas avots

5. solis: Radio pārraides fāze

1. Atvienojiet infrasarkano staru raidītāju no barošanas un HT12E 17. kontakta, pievienojiet 433MHz radio raidītāja izejas tapu. Pievienojiet raidītāju arī zemei un strāvas avotam.
2. Atvienojiet infrasarkano uztvērēju no barošanas un HT12D 14. tapas, pievienojiet 433MHz radio uztvērēja datu tapas. Pievienojiet uztvērēju arī zemē un strāvas avotā.
3. Pārbaudiet dizainu, pārliecinoties, ka ar HT12D savienotās gaismas diodes iedegas, kad tiek nospiests attiecīgais HT12E slēdzis. Skatiet sadaļu Problēmu novēršana, lai saņemtu palīdzību saistībā ar bieži sastopamām problēmām.

Radio pārraides uzstādīšanas priekšrocības

1. Nav nepieciešama redzamība starp raidītāju un uztvērēju
2. Nav jutīgs pret spilgtas gaismas avotu traucējumiem
3. Viegli un vienkārši lietojams
4. Var darbināt attālināti
5. Palielina elastību

Radio pārraides uzstādīšanas trūkumi

1. Var būt jutīga pret citu radio pārraides sistēmu tuvumā esošo lietotāju krustošanos
2. Galīgs frekvenču skaits
3. Iespējami citu radio raidorganizāciju traucējumi, piemēram: radiostacijas, avārijas dienesti, kravas automašīnu vadītāji

6. darbība: radio raidītāja prototips

1. Pārsūtiet radio raidītāja komponentus no maizes dēļa prototipa uz prototipa PCB.
2. Lodējiet komponentus, atsaucoties uz diagrammu no trešās darbības.
3. Izmantojiet cietus skārda vadus, lai savienotu ķēdi kopā, izmantojot vadus ar piedurknēm, kur notiek pārklāšanās, lai novērstu īssavienojumu.

7. solis: Radio uztvērēja prototips

1. Pārsūtiet radio uztvērēja komponentus no maizes prototipa veidošanas uz PCB prototipu.
2. Lodējiet komponentus, atsaucoties uz diagrammu no trešās darbības.
3. Izmantojiet cietus skārda vadus, lai savienotu ķēdi kopā, izmantojot vadus ar piedurknēm, kur notiek pārklāšanās, lai novērstu īssavienojumu.

8. darbība: motora draivera prototips

1. Lodēšanas tērauda kontaktligzdas pie pieslēgvietām: IN1-4 un Motors A-B, lai testēšanas laikā varētu viegli pielāgot, kā norādīts iepriekš redzamajā diagrammā.
2. Lodējiet sieviešu kontaktligzdu pie negatīvajiem un pozitīvajiem spailēm, kā parādīts iepriekš redzamajā diagrammā.

Kas ir motora vadītājs? Motora kontrolieris darbojas kā starpnieks starp automašīnas mikroshēmām, akumulatoriem un motoriem. Tas ir nepieciešams, jo HT12E mikroshēma parasti var tikai aptuveni 0,1 ampēru strāvu motoram, turpretim motoram ir nepieciešami vairāki ampēri, lai tā darbotos veiksmīgi.

9. darbība. Integrācija ar bāzes automašīnas komplektu

Tālāk ir aprakstīts, kā bāzes automašīnas komplektu pārveidot par funkcionālu RC automašīnu.

1. Atvienojiet automašīnas akumulatoru no ķēdes.
2. Lodējiet džemperu prototipa kabeļus pie katra motora savienojuma un pievienojiet tos motora vadītājam, kā norādīts astotās darbības diagrammā.
3. Lodējiet radio uztvērēja un motora draivera strāvas kabeli pie tagad atvienotā akumulatora bloka.
4. Pievienojiet izejas tapas no HT12D (tapas 10-13) atbilstošajām galvenēm uz draivera draivera, kā norādīts astotās darbības diagrammā.
5. Barojiet radio raidītāju, izmantojot pārnēsājamu USB akumulatoru.

10. darbība. Testēšana un problēmu novēršana

Testēšana

1. Pēc katras būvniecības fāzes ievadam HT12E vajadzētu izraisīt reakciju (ti, vai nu gaismas diodes ieslēdzas, vai motori griežas) no HT12D.

2. Lai vadītu automašīnu, izmantojot radio raidītāja kontrolieri:

   • Brauciet uz priekšu: turiet gan kreiso, gan labo motoru uz priekšu
   • Brauciet atpakaļ: turiet gan kreiso, gan labo motoru atpakaļ
   • Pagriezieties pa kreisi: turiet labo motoru uz priekšu un kreiso motoru atpakaļ
   • Pagriezieties pa labi: turiet kreiso motoru uz priekšu un labo motoru atpakaļ

3. Īpašas veiktspējas īpašības, kuras var pārbaudīt, ir šādas:

   • Ātrums
   • Diapazons (radio raidītājs/uztvērējs)
   • Reakcijas laiks
   • Uzticamība
   • Veiklība
   • Izturība (akumulatora darbības laiks)
   • Spēja darboties dažādos reljefos un virsmas tipos/apstākļos
   • Darba temperatūras ierobežojumi
   • Slodzes ierobežojums
4. Ja atbilde nenotiek vai tā ir nepareiza, izpildiet tālāk norādītās problēmu novēršanas rokasgrāmatas.

Traucējummeklēšana

1. Motori griežas pretēji iecerētajam

   • Pielāgojiet secību, kādā prototipa džempera kabeļi ir pievienoti motora vadītājam (visas tapas var pārslēgt)
   • Ķēdei ir īssavienojums: pārbaudiet lodēšanas savienojumus un savienojuma kabeļa savienojumus

2. Motori/ķēdes neieslēdzas

   • Ķēdei var nebūt pietiekami daudz sprieguma/strāvas, lai to ieslēgtu
   • Pārbaudiet, vai nav savienojuma (ieskaitot barošanu)

3. Pārraides iespējota gaisma nedarbojas

   • Gaismas diodes ir polarizētas, pārliecinieties, ka tās ir pareizajā virzienā
   • Gaismas diode var būt izpūstas pārāk lielas strāvas/sprieguma dēļ
   • Ķēdes patiešām nesaņem signālus, vēlreiz pārbaudiet savienojumus

4. Radio raidītājs/uztvērējs nav pietiekami spēcīgs

   • Pārbaudiet, vai radio raidītājus/uztvērējus pašlaik izmanto arī citi cilvēki
   • Pievienojiet papildu antenu (var būt vads), lai uzlabotu savienojumu
   • Pavērsiet raidītāju/uztvērēju viens pret otru vispārējā virzienā, tie var būt zemas kvalitātes