Rover-One: RC kravas automašīnas/automašīnas prāta piešķiršana: 11 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Šī pamācība ir iekļauta manā projektētajā PCB ar nosaukumu Rover-One. Rover-One ir risinājums, ko es izstrādāju, lai ņemtu rotaļlietu RC automašīnu/kravas automašīnu un dotu tai smadzenes, kas ietver komponentus, lai sajustu tās vidi. Rover-One ir 100 mm x 100 mm PCB, kas izstrādāts EasyEDA, un tika nosūtīts profesionālai PCB drukāšanai JLCPCB.

Rover-One:

Šī rokasgrāmata parādīs atlasītās daļas un avota failus, lai jūs varētu izveidot savu.

Izcelsme:

Mani vienmēr ir fascinējusi NASA un Marsa braucēji. Bērnībā es sapņoju izveidot savu roveri, taču manas prasmes aprobežojās tikai ar motoru izņemšanu no salauztām RC automašīnām. Tagad, būdams pieaugušais ar saviem bērniem, man patīk sadarboties ar viņiem, lai mācītu viņiem par programmēšanu un elektroniku. Es kopā ar saviem bērniem esmu izveidojis dažus kaujas robotus, kas ietvēra RC automašīnas virsbūves nomaiņu pret tādu, kuru mēs izgatavojām no DollarTree putuplasta plāksnes, un asinātus spieķu nūjas kā ieročus. Lai to paceltu nākamajā programmēšanas līmenī, mērķis bija uzņemt RC automašīnu un ar minimālām izmaiņām piešķirt tai smadzenes. Pēc daudzu stundu muldēšanas uz maizes dēļu plātnēm un lodēšanas peļķēm uz proto-board, radās Rover-One dēlis. DollarTree putuplasta plāksnes un elektronikas sajaukšana kļuva par manu metodi visa veida radīšanai, tāpēc izdomāju nosaukumu FoamTronix.

Rover-One dēļa mērķis:

Šīs dēļa galvenais mērķis ir uzzināt par sensoru komponentiem un programmēšanu, lai sazinātos starp komponentiem un Arduino nano, lai vadītu RC automašīnu. Šī tāfele tiek ņemta no procesiem, kurus gadu gaitā uzzināju par dažādiem sensoriem, maiņu reģistriem un citiem IC, lai darbinātu motoru.

Shēma:

easyeda.com/weshays/rover-one

Piegādes

• 2x 1uF kondensators
• 1x 470uF kondensators
• 16x 220 omu rezistors
• 1x 100K omu rezistors
• 2x 4,7K omu rezistors
• 2x DS182B20 (temperatūras sensors)
• 1x LDR (no gaismas atkarīgs rezistors)
• 2x 74HC595 (maiņu reģistra IC)
• 1x L9110H (motora vadītāja IC)
• 4x HC-SR04 (ultraskaņas attāluma sensors)
• 19x 2,54 2P skrūvju spailes
• 4x 2,54 3P skrūvju spailes
• 1x Arduino Nano
• 1x 9 gramu servo (izmanto automašīnas/kravas automašīnas pagriešanai)
• 1x līdzstrāvas motors (RC automašīnā/kravas automašīnā)
• 1x Adafruit GPS Breakout V3 dēlis

Papildaprīkojums:

• Vīriešu galvenes tapas
• Sieviešu galvenes tapas

1. darbība: Arduino Nano

Arduino Nano ir valdes smadzenes. To izmantos, lai pārvaldītu dažādu sensoru (Ping, Temperatūra, Gaisma) ievadi un motora, servo, maiņu reģistru un sērijas sakaru izeju. Arduino tiks darbināts no 5V ārējā barošanas savienotāja.

Sadaļas daļas:

1x Arduino Nano

2. darbība: mainiet reģistrus

Maiņu reģistri tiek izmantoti, lai sniegtu vairāk rezultātu. Ir divi Serial-In Parallel-Out maiņu reģistri, kas ir savienoti kopā. Lai kontrolētu visas 16 izejas, tiek izmantotas tikai 3 Arduino Nano tapas.

Kondensatori tiek izmantoti jebkādiem jaudas palielinājumiem, kas mikroshēmām var būt nepieciešami.

Skrūvju spailes tiek izmantotas, lai atvieglotu dažādu veidu vadu savienošanu.

LED piemērs būtu šāds:

• 2 baltas gaismas diodes (priekšējiem lukturiem)
• 2 sarkanas gaismas diodes (pārtraukuma gaismām)
• 4 dzeltenas gaismas diodes (mirgojošām - divas priekšpusē un divas aizmugurē)
• 8 secinātas gaismas diodes vai 4 sarkanas un 4 zilas gaismas diodes policijas gaismām.

Sadaļas daļas:

• 2x 1uF kondensators
• 16x 220 omu rezistors
• 2x 74HC595 (maiņu reģistra IC)
• 16x 2,54 2P skrūvju spailes

3. solis: LDR (gaismas noteikšanas rezistors)

Gaismas noteikšanas rezistors LDR tiek izmantots kopā ar rezistoru kā sprieguma dalītāju gaismas mērīšanai.

Atkarībā no tā, kā plāksne tiek izmantota, LDR var piestiprināt tieši pie tāfeles vai uzstādīt citas galvenes tapas.

Sadaļas daļas:

• 1x LDR (no gaismas atkarīgs rezistors)
• 1x 100K omu rezistors

4. solis: temperatūras sensori

Ir divi temperatūras sensori. Viens ir paredzēts uzstādīšanai tieši uz tāfeles, bet otrs ir paredzēts savienot ar skrūvju spailēm temperatūras mērīšanai citā vietā.

Citas jomas temperatūras mērīšanai būtu:

• Pie Motora
• Pie akumulatora
• Uz RC korpusa
• Ārpus RC korpusa

Sadaļas daļas:

• 2x DS182B20 (temperatūras sensors)
• 2x 4,7K omi rezistori
• 1x 2,54 3P skrūvju spailes

5. solis: Ping sensori

Ir 4 ping-sensori HC-SR04. Tāfele ir iestatīta, lai atbalss un sprūda tapas tiktu savienotas kopā, izmantojot NewPing bibliotēku. Tapas var pielodēt vai pieslēgt kopā uz HC-SR04, vai arī vadus no atbalss un sprūda tapām iet uz tām pašām spaiļu tapām.

Idejas attāluma mērīšanai būtu novietot 3 ping sensorus RC automašīnas priekšā dažādos leņķos un vienu aizmugurē, lai izveidotu dublējumu. NewPing bibliotēka:

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

Sadaļas daļas:

• 4x HC-SR04 (ultraskaņas attāluma sensors)
• 4x 2,54 3P skrūvju spailes

6. darbība: motora savienojums

Līdzstrāvas motora draivera L911H IC mikroshēma tiek izmantota, lai kontrolētu RC automašīnu uz priekšu un atpakaļ. Šī mikroshēma būtībā pārslēdz jums līdzstrāvas motora plus/mīnus vadus. Šai mikroshēmai ir plašs barošanas spriegums no 2,5 V līdz 12 V, ja to darbina temperatūrā no 0 ° C līdz 80 ° C - tādēļ temperatūras sensors atrodas tieši blakus (temperatūras sensors mēra no -55 ° C līdz 125 ° C). Mikroshēmā ir arī iebūvēts skavas diode, tāpēc tas nav vajadzīgs, pievienojot līdzstrāvas motoru.

Viens termināla savienojums ir paredzēts motoram, bet otrs - akumulatora ārējam barošanas avotam. Motora un strāvas patēriņš Arduino būtu pārāk liels, tāpēc ir nepieciešams cits enerģijas avots.

Sadaļas daļas:

• 1x L9110H (motora vadītāja IC)
• 2x 2,54 2P skrūvju spailes

7. solis: Servo savienojums

Servo tiek izmantots, lai kontrolētu RC automašīnas pagriezienu. Lielākajai daļai rotaļlietu RC automašīnu būs pieejams cits pagrieziena motors. Pagrieziena motora nomaiņa pret servo ir vienīgā modifikācija, ko es galu galā veicu RC automašīnas rāmī.

Kondensatoru izmanto visiem jaudas palielinājumiem, kas var būt nepieciešami servo.

Sadaļas daļas:

• 1x 9 gramu servo (izmanto automašīnas/kravas automašīnas pagriešanai)
• 1x 470uF kondensators
• Vīrišķa galvenes tapas servo savienošanai

8. solis: GPS modulis

Adafruit GPS modulis ir lieliski piemērots, lai redzētu atrašanās vietu un izsekotu, kur automašīna dodas. Šis modulis ne tikai sniedz jums GPS atrašanās vietu, bet arī iegūst:

• Pozīcijas precizitāte 3 m attālumā
• Ātruma precizitāte 0,1 m/s robežās (maksimālais ātrums: 515 m/s)
• Lai iespējotu/izslēgtu taustiņu “Iespējot”
• Flash, lai saglabātu datus 16 stundas
• RTC (reālā laika pulkstenis), lai iegūtu laiku

Adafruit GPS bibliotēka:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Sadaļas daļas:

1x Adafruit GPS Breakout V3 dēlis

9. darbība: sērijas komunikācija

Sērijas savienojums ir paredzēts Arduino saziņai ar citiem ārējiem avotiem.

Sadaļas daļas:

1x 2,54 2P skrūvju spailes

10. darbība. Plāksnes iestatīšanas piemērs

Es pasūtīju daudz dēļu, un vienu no tiem es iestatīju tikai testēšanai.

11. darbība. Piemērs

Pievienoti attēli no manas iestatīšanas. Es paņēmu pavisam jaunu RC automašīnu, izķidāju to, izveidoju virsbūvi no DollarTree putuplasta plāksnes un iedevu tai smadzenes.