Електрическа играчка за кола с дистанционно управление: 10 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

От: Peter Tran 10ELT1

Този урок описва теорията, дизайна, производството и процеса на тестване на електрически автомобил -играчка с дистанционно управление (RC), използващ чипове HT12E/D IC. Уроците описват трите етапа на дизайна на автомобила:

1. Привързан кабел
2. Инфрачервен контрол
3. Радиочестотен контрол

Раздел за отстраняване на неизправности също е на разположение за решаване на често срещани проблеми, които могат да възникнат.

Консумативи

Базов комплект за кола

1x комплект за следване на робот (LK12070)

Фаза на свързан кабел

• 1x Прототипиране на платка
• Кабелни джъмпери за платки
• HT12E IC чип (с гнездо)
• HT12E IC чип (с гнездо)
• 1x 1MΩ резистор
• 4x превключвател за моментни бутони
• 1x 47kΩ резистор
• 4x LED
• Захранване

Инфрачервена фаза на предаване

• 1x инфрачервен предавател (ICSK054A)
• 1x инфрачервен приемник (ICSK054A)

Фаза на радиопредаване

• 1x 433MHz RC предавател
• 1x 433MHZ RC приемник

Интеграция в базовия автомобилен комплект

• 2x прототипна печатна платка
• 1x L298N шофьор на мотор

Стъпка 1: Разбиране на чипа HT12E/D IC

IC чиповете HT12E и HT12E се използват заедно за приложения на системата за дистанционно управление, за предаване и приемане на данни по радио. Те са в състояние да кодират 12 бита информация, която се състои от 8 адресни бита и 4 бита данни. Всеки адрес и въвеждане на данни се програмират отвън или се подават с помощта на ключове.

За правилна работа трябва да се използват двойка чипове HT12E/D със същия адрес/формат на данни. Декодерът получава серийния адрес и данни, предавани от носител с помощта на радиочестотна среда за предаване и дава изход към изходните щифтове след обработка на данните.

Описание на конфигурацията на пина HT12E

Пинове 1-8: Адресни щифтове за конфигуриране на 8-те бита на адреса, позволяващи 256 различни комбинации.

Пин 9: Заземяващ щифт

Пинове 10-13: Игли за данни за конфигуриране на 4-те бита за данни

ПИН 14: Предаване на разрешителния щифт, действа като превключвател, позволяващ предаване на данни

Pin 15-16: Осцилоскопът OUT/IN съответно изисква 1M ом резистор

Пин 17: Изходен извод за данни, където излиза 12-битовата информация

ПИН 18: Входящ щифт за захранване

Описание на конфигурацията на пина HT12D

Пинове 1-8: Адресните пинове, трябва да съответстват на конфигурацията на HT12E

Пин 9: Заземяващ щифт

Пинове 10-13: Игли за данни

ПИН 14: ПИН за въвеждане на данни

Пинове 15-16: Осцилоскопът IN/OUT съответно изисква 47k ohm резистор

Пин 17: Валиден пин за предаване, действа като индикатор за това кога се получават данни

ПИН 18: Входящ щифт за захранване

Защо се използва енкодер HT12E?

HT12E се използва широко в системите за дистанционно управление, поради своята надеждност, наличност и лекота на използване. Сега много смартфони комуникират чрез интернет, но повечето смартфони все още разполагат с HT12E, за да се избегнат задръствания в интернет. Докато HT12E използва адреса за предаване с предадените данни, с 256 възможни комбинации от 8 бита, неговата сигурност все още е много ограничена. Тъй като сигналът се излъчва, е невъзможно да се проследи предавателя, което прави адреса на сигнала потенциално предполагаем от никого. Това ограничение на адреса прави използването на HT12E подходящо само на по -кратко разстояние. На по -кратко разстояние изпращачът и приемникът могат да се виждат взаимно, като например дистанционното на телевизора, домашната сигурност и т.н. В търговските продукти някои дистанционни управления могат да заменят други като „универсално дистанционно“. Тъй като са проектирани за по -кратко разстояние, много устройства имат един и същ адрес за въвеждане за простота.

Стъпка 2: Конструиране на базовия комплект за кола

Базовият комплект за автомобил за този проект е от комплект за роботи след линия. Стъпки за строителство и производство можете да намерите на следната връзка:

Базовият комплект за кола в крайна сметка ще бъде преобразуван, за да се превърне в автомобил, управляван от RC, с помощта на IC чипове HT12E/D.

Стъпка 3: Фаза на привързан кабел

1. Използвайте прототипна макет и прототипиране на джъмперни кабели.
2. Следвайте горната схематична схема, за да монтирате и свържете компонентите към макета. Обърнете внимание, единствената връзка между двете интегрални схеми е щифт 17 на HT12E до пин 14 на HT12D.
3. Тествайте дизайна, като гарантирате, че светодиодите, свързани към HT12D, светват, когато съответният им превключвател на HT12E е натиснат. Вижте раздела за отстраняване на неизправности за помощ при често срещани проблеми.

Предимства на свързването на кабел

1. Надеждни и стабилни, без риск от външни обекти като смущения
2. Сравнително евтин
3. Прост и ясен за настройка и отстраняване на неизправности
4. Не е податлив на изводи от други външни източници

Недостатъци на свързан кабел

1. Непрактично за предаване на данни на дълги разстояния
2. Разходите стават значително по-високи с предаване на дълги разстояния
3. Трудно се премества или премества на различни места
4. От оператора се изисква да остане в непосредствена близост както до предавателя, така и до приемника
5. Намалена гъвкавост и мобилност при използване

Стъпка 4: Фаза на инфрачервено предаване

1. Изключете директно свързания кабел от щифт 17 на HT12E, свържете изходния щифт на инфрачервен предавател и свържете предавателя към захранването.
2. Изключете директно свързания кабел от щифт 14 на HT12 D, свържете входния щифт на инфрачервен приемник и свържете приемника към захранването.
3. Тествайте дизайна, като гарантирате, че светодиодите, свързани към HT12D, светват, когато съответният им превключвател на HT12E е натиснат. Вижте раздела за отстраняване на неизправности за помощ при често срещани проблеми.

Предимства на настройката на инфрачервено предаване

1. Сигурен за къси разстояния поради изискването за предаване по линия на видимост
2. Инфрачервеният сензор не корозира и не се окислява с течение на времето
3. Може да се управлява дистанционно
4. Повишена гъвкавост при използване
5. Повишена мобилност при използване

Недостатъци на настройката на инфрачервено предаване

1. Не може да проникне в твърди/твърди предмети като стени или дори в мъгла
2. Инфрачервената светлина при висока мощност може да увреди очите
3. По -малко ефективен от директно свързан проводник
4. Изисква специфично използване на честотата, за да се избегнат смущения от външен източник
5. Изисква външен източник на захранване за работа на предавателя

Стъпка 5: Фаза на радиопредаване

1. Изключете инфрачервения предавател от захранването и щифт 17 на HT12E, свържете изходния щифт на 433MHz радиопредавателя. Също така свържете предавателя към земята и захранването.
2. Изключете инфрачервения приемник от захранването и щифт 14 на HT12D, свържете щифтовете за данни на 433MHz радиоприемник. Също така, свържете приемника към земята и захранването.
3. Тествайте дизайна, като гарантирате, че светодиодите, свързани към HT12D, светват, когато съответният им превключвател на HT12E е натиснат. Вижте раздела за отстраняване на неизправности за помощ при често срещани проблеми.

Предимства на настройката на радиопредаване

1. Не изисква видимост между предавателя и приемника
2. Не са податливи на смущения от източници на ярка светлина
3. Лесен и лесен за използване
4. Може да се управлява дистанционно
5. Увеличава гъвкавостта

Недостатъци на настройката на радиопредаване

1. Може да бъде податлив на кросоувър от близки потребители на други радиопредавателни системи
2. Краен брой честоти
3. Възможни смущения от други радиоразпръсквачи, например: радиостанции, аварийни служби, шофьори на камиони

Стъпка 6: Прототип на радиопредавател

1. Прехвърлете компонентите за радиопредавателя от прототипната платка към прототипиращата платка.
2. Запоявайте компонентите, позовавайки се на диаграмата от стъпка трета.
3. Използвайте плътни тенекиени проводници, за да свържете веригата заедно, като използвате проводници с ръкави, където възникват припокривания, за да предотвратите късо съединение.

Стъпка 7: Прототип радиоприемник

1. Прехвърлете компонентите за радиоприемника от прототипиращата платка към прототипиращата платка.
2. Запоявайте компонентите, позовавайки се на диаграмата от стъпка трета.
3. Използвайте плътни тенекиени проводници, за да свържете веригата заедно, като използвате проводници с ръкави, където възникват припокривания, за да предотвратите късо съединение.

Стъпка 8: Прототип на драйвер за мотор

1. Запоявайте мъжки гнезда към портове: IN1-4 и двигатели A-B, за да се позволи лесна настройка по време на тестването, както е показано на диаграмата по-горе.
2. Запоявайте женски контакт към отрицателните и положителните клеми, както е показано на диаграмата по -горе.

Какво е шофьор на мотор? Моторният контролер действа като посредник между IC чиповете, батериите и двигателите на автомобила. Необходимо е да има такъв, тъй като чипът HT12E обикновено може да подава само около 0,1 ампера ток към двигателя, докато двигателят изисква няколко ампера за успешна работа.

Стъпка 9: Интеграция с базовия комплект за кола

Следващите стъпки са за преобразуване на базовия комплект за кола във функционална RC кола.

1. Изключете батерията на автомобила от веригата.
2. Запоявайте прототипните кабели на джъмпера към всяка връзка на двигателя и ги свържете към драйвера на двигателя, както е показано на схемата в осма стъпка.
3. Запоявайте захранващия кабел за радиоприемника и драйвера на двигателя към изключената батерия.
4. Свържете изходните щифтове от HT12D (щифтове 10-13) към съответните заглавки на драйвера на двигателя, както е показано на схемата в осма стъпка.
5. Захранвайте радиопредавателя с помощта на преносима USB батерия.

Стъпка 10: Тестване и отстраняване на проблеми

Тестване

1. След всяка фаза на изграждане, входът в HT12E трябва да предизвика реакция (т.е. светодиодите се включват или двигателите се въртят) от HT12D.

2. За да управлявате автомобила с помощта на радиопредавателния контролер:

   • Каране напред: дръжте левия и десния двигател напред
   • Карайте назад: задръжте и левия, и десния двигател назад
   • Завийте наляво: задръжте десния двигател напред и левия мотор назад
   • Завийте надясно: задръжте левия двигател напред и десния назад

3. Специфични характеристики, които могат да бъдат тествани, са:

   • Скорост
   • Обхват (на радиопредавател/приемник)
   • Време за реакция
   • Надеждност
   • Ловкост
   • Издръжливост (живот на батерията)
   • Възможност за работа при различни терени и тип повърхност/условия
   • Граници на работната температура
   • Граница на товароносимост
4. Ако не се получи или има неправилен отговор, следвайте ръководството за отстраняване на неизправности по -долу:

Отстраняване на неизправности

1. Двигателите се въртят в обратна посока спрямо предвиденото

   • Регулирайте реда, по който кабелите на прототипа на джъмпера са свързани към драйвера на двигателя (всички щифтове могат да се превключват)
   • Веригата е с късо съединение: проверете спойките и съединенията на кабела на джъмпера

2. Двигателите/веригите не се включват

   • Веригата може да няма достатъчно напрежение/ток за включване
   • Проверете за липсваща връзка (включително захранване)

3. Светлината с активирано предаване не работи

   • Светодиодите са поляризирани, уверете се, че е в правилната ориентация
   • LED може да е изгорял поради твърде висок ток/напрежение
   • Веригите наистина не приемат сигнали, проверете връзките отново

4. Радиопредавателят/приемникът не е достатъчно силен

   • Проверете дали други хора в момента също използват радиопредавателите/приемниците
   • Добавете допълнителна антена (може да бъде и жица), за да засилите връзката
   • Насочете предавателя/приемника в общата посока един към друг, те могат да бъдат с ниско качество