Rover-One: Даване на мозък на RC камион/кола: 11 стъпки

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

Този Instructable е на PCB, проектиран от мен, наречен Rover-One. Rover-One е решение, което създадох, за да взема играчка RC кола/камион и да му дам мозък, който включва компоненти, за да усети околната среда. Rover-One е 100 mm x 100 mm PCB, проектиран в EasyEDA, и е изпратен за професионален печат на печатни платки в JLCPCB.

Rover-One:

Това ръководство ще илюстрира избраните части и изходните файлове, за да създадете свои собствени.

Произход:

Винаги съм бил очарован от НАСА и марсохода. Като дете мечтаех да построя собствен роувър, но уменията ми се ограничаваха само до изваждане на двигатели от счупени RC коли. Сега, като възрастен с мои деца, ми е приятно да работя с тях, за да ги науча на програмиране и електроника. Създадох няколко бойни бота с децата си, които включваха подмяна на каросерията на RC с такава, която направихме от пенопласт DollarTree, и заточени пръчици за оръжия. За да се премине към следващото ниво за програмиране, целта беше да се вземе RC автомобил и с минимални модификации да му се даде мозък. След много часове бъркане на дъски и локви спойка на прото-платка се роди дъската Rover-One. Смесването на пенопласт DollarTree и електроника се превърна в мой метод за всякакви творения, затова измислих името FoamTronix.

Цел на дъската на Rover-One:

Основната цел на тази дъска е да научи за разпознаването на компоненти и програмирането, свързано с комуникацията между компонентите и Arduino nano за управление на RC автомобила. Тази платка взема от процесите, които научих през годините върху различни сензори, регистри за смяна и други интегрални схеми за управление на мотор.

Схема:

easyeda.com/weshays/rover-one

Консумативи

• 2x 1uF кондензатор
• 1x 470uF кондензатор
• 16x 220 ома резистор
• 1x 100K ом резистор
• 2x 4.7K Ohm резистор
• 2x DS182B20 (температурен сензор)
• 1x LDR (резистор, зависим от светлината)
• 2x 74HC595 (IC с регистър за смяна)
• 1x L9110H (IC драйвер на двигателя)
• 4x HC-SR04 (ултразвуков сензор за разстояние)
• 19x 2,54 2P винтови клеми
• 4x 2,54 3P винтови клеми
• 1x Arduino Nano
• 1x 9 грамово серво (използва се за завъртане на колата/камиона)
• 1x DC мотор (на RC автомобил/камион)
• 1x Adafruit GPS Breakout V3 платка

Допълнителни консумативи:

• Мъжки щифтове за заглавки
• Женски щифтове за заглавки

Стъпка 1: Arduino Nano

Arduino Nano е мозъкът на борда. Той ще се използва за управление на входа от различните сензори (Ping, Температура, Светлина) и изхода към двигателя, серво, регистрите за смяна и серийната комуникация. Arduino ще се захранва от 5v конектор за външно захранване.

Раздел Части:

1x Arduino Nano

Стъпка 2: Преместване на регистрите

Регистрите за смяна се използват за даване на повече резултати. Има два регистъра за смяна на паралелен изход, които са свързани последователно. Само 3 пина от Arduino Nano се използват за управление на всички 16 изхода.

Кондензаторите се използват за всякакви скокове в мощността, които чиповете може да се нуждаят.

Винтовите клеми се използват за улесняване на свързването на различни видове проводници.

Пример за светодиодите би бил:

• 2 бели светодиода (за фарове)
• 2 червени светодиода (за лампи за спиране)
• 4 жълти светодиода (за мигачи - два отпред и два отзад)
• 8 предполагаеми светодиода или 4 червени и 4 сини светодиода за полицейски светлини.

Раздел Части:

• 2x 1uF кондензатор
• 16x 220 ома резистор
• 2x 74HC595 (IC регистър за смяна)
• 16x 2,54 2P винтови клеми

Стъпка 3: LDR (резистор за откриване на светлина)

LDR, резистор за откриване на светлина, се използва заедно с резистор като разделител на напрежение за измерване на светлината.

В зависимост от начина на използване на платката, LDR може да бъде прикрепен директно към платката или да се монтират други щифтове за заглавки.

Части от секции:

• 1x LDR (резистор, зависим от светлината)
• 1x 100K ом резистор

Стъпка 4: Температурни сензори

Има два температурни сензора. Единият е проектиран да се монтира директно върху платката, а другият е предназначен да бъде свързан чрез винтови клеми за измерване на температурата на друго място.

Други области за измерване на температурата биха били:

• При мотора
• При батерията
• На тялото на RC
• Извън корпуса на RC

Раздел Части:

• 2x DS182B20 (температурен сензор)
• 2x 4,7K Ohm резистори
• 1x 2,54 3P винтови клеми

Стъпка 5: Сензори за пинг

Има 4 пинг-сензора HC-SR04. Платката е настроена така, че ехото и тригерните щифтове да бъдат свързани заедно с помощта на библиотеката NewPing. Щифтовете могат да бъдат запоени или свързани заедно на HC-SR04 или проводници от ехото и задействащите щифтове, които отиват към същите терминални щифтове.

Идеите за измерване на разстоянието биха били да поставите 3 от пинг сензора пред RC колата под различни ъгли и един отзад за архивиране.

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

Части от секции:

• 4x HC-SR04 (ултразвуков сензор за разстояние)
• 4x 2,54 3P винтови клеми

Стъпка 6: Свързване на двигателя

IC чипът за постоянен двигател L911H се използва за управление на RC автомобила напред и назад. Този чип основно превключва плюс/минус проводниците на DC двигателя вместо вас. Този чип има широко захранващо напрежение от 2.5v до 12v, ако работи при температури от 0 ° C до 80 ° C - затова температурният сензор е точно до него (температурният сензор измерва от -55 ° C до 125 ° C). Чипът има и вграден скобен диод, така че такъв не е необходим при свързване на DC мотор.

Едната клемна връзка е за двигателя, а другата е за външен източник на захранване за батерията. Потреблението на двигателя и тока би било твърде много за Arduino, така че е необходим друг източник на захранване.

Части от секции:

• 1x L9110H (IC драйвер на двигателя)
• 2x 2,54 2P винтови клеми

Стъпка 7: Серво връзка

Сервото се използва за управление на завиването на RC автомобила. Повечето играчки RC автомобили ще идват с друг двигател, използван за завиване. Смяната на въртящия двигател за серво е единствената модификация, която в крайна сметка правя на рамката на RC автомобила.

Кондензаторът се използва за всякакви скокове в мощността, от които сервото може да се нуждае.

Раздел Части:

• 1x 9 грамово серво (използва се за завъртане на колата/камиона)
• 1x 470uF кондензатор
• Мъжки щифтове за свързване на серво

Стъпка 8: GPS модул

GPS модулът Adafruit е чудесен за наблюдение на позицията и проследяване къде отива колата. Този модул не само ви дава GPS позиция, но и получавате:

• Точност на позицията в рамките на 3 м
• Точност на скоростта в рамките на 0,1 m/s (Максимална скорост: 515m/s)
• "Активиране" на щифта, за да го включите/изключите
• Flash за съхранение на данни 16 часа данни
• RTC (часовник в реално време), за да получите времето

GPS библиотека на Adafruit:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Раздел Части:

1x Adafruit GPS Breakout V3 платка

Стъпка 9: Серийна комуникация

Серийната връзка е за Arduino да комуникира с други външни източници.

Части от секции:

1x 2,54 2P винтови клеми

Стъпка 10: Примерна настройка на платката

Поръчах много платки и една от тях настроих да бъде само за тестване.

Стъпка 11: Пример

Прикачени са изображения от моята настройка. Взех чисто нов RC автомобил, изкормях го, създадох тяло от пенопласт DollarTree и му дадох мозък.