Управлявайте превозно средство с ръка: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Този проект беше за „Creative Electronics“, 4-ти модул по BEng Electronics Engineering в Университета в Малага, Училище по телекомуникации (uma.es/etsi-de-telecomunicacion/)

В тази инструкция ще видим как да създадем гривна за управление на кола с дистанционно управление с ръка, използвайки Arduino. Направихме необходимия софтуер и 3D дизайна на гривната. Всичко това може да се намери в нашето хранилище на GitHub:

github.com/ScruMakers/tankino

Това управление може да се използва във всяка кола, управлявана от двигатели Arduino и DC. За да опитаме това, използвахме дизайн на резервоар от Тим Кларк:

thingiverse.com/thing:652851

Какво ни трябва?

- 1 общ Arduino (използвахме Arduino UNO платка)

- 1 дъска Arduino NANO

- 1 MPU6050

- HC05 (Master) и HC06 (Slave) Bluetooth устройства

- H-Bridge L298N

- 9V батерия

- 12V батерия

- x2 DC двигатели за Arduino

- проводници

- 3D принтер (използвахме Anet A8 с фърмуер на Marlin)

- поялник

Софтуер:

- BT_Transmitter.ino (Master) код

- BT_Receiver.ino (Slave) код

- Arduino IDE (версия 1.8.8)

- Slic3r за генератор на G-код

Стъпка 1: 3D печат

На първо място, трябва да отпечатаме всички парчета. Парчетата от гривната (общо четири) могат да бъдат намерени в директорията 3Dmodels на нашето хранилище. Парчетата от резервоара могат да бъдат намерени тук. Важно е да се отбележи, че може да се наложи да шлайфаме някои части, особено парчетата гривна за стъпката на сглобяване.

За да отпечатаме парчетата, използвахме Anet A8 с фърмуер на Marlin. Вместо това бихме могли да използваме друг, разбира се.

Стъпка 2: Монтаж на резервоара

След като всички парчета бъдат отпечатани, ние ще се присъединим към тях. В нашия случай използваме горещ силикон, но могат да се използват и други производни.

Преди започване на окончателното сглобяване се препоръчва да се направи предишен монтаж без силикон, за да се провери правилното свързване, триене и прилягане на различните части. Ако някоя част не се побира както трябва или не се плъзга, е необходимо да се шлайфа, така че да се адаптира идеално. С всички подготвени парчета, парчетата се сглобяват със силикон в частите, които ги свързват. За да съединим парчетата от гъсеницата, сме използвали медни нишки между всяка от тях, всички те са фиксирани, с изключение на една, която служи за сглобяване и разглобяване на гъсеницата на резервоара. Решихме да нарисуваме парчетата, за да придадем реализъм на резервоара. За целта използвахме спрей боя.

Получихме цялата информация от следната връзка.

Стъпка 3: Сглобяване на гривна

Пълната гривна има четири 3D модела.

• MPU_holder: Това е частта, в която е интегриран сензорът за акселерометър, той трябва да бъде поставен в ръката, с някои връзки.
• nano_holder: Това е основната част от нано държача, в тази част ще бъдат настроени 9V батерията, bluetooth модула и arduino nano.
• nano_holder_button: Това е бутон за задържане на 9V батерията, свързана с два дока за захранване на arduino.
• nano_holder_cover: Това е капакът на частта от нано държача.

И двата държача (mpu и nano) могат да бъдат прикрепени към ръката с някои връзки.

Единственото нещо, което трябва да направите тук, е да поставите бутона на мястото му в нано държача. Преди това трябва да залепим малък бутон (можем да използваме например низ от стара писалка) върху бутона, както е показано на снимката. След като сме сигурни, че този бутон е на правилното място, трябва да поставим някакво парче зад него, за да не го измъкнем от сайта си. Използваме пластмасово парче и го залепихме със силикон. Крайният резултат трябва да е подобен на крайната картина.

Стъпка 4: Електроника на резервоара

В тази стъпка свързваме Arduino Uno към H моста, за да управляваме двигателите и 12V захранването. H мостът има 5V изход, който използваме за захранване на платката Arduino Uno. Преди всичко:

Свържете щифта 5 на Arduino към щифта IN1 на H моста. Свържете щифта 6 на Arduino към щифта IN2 на H моста. Свържете щифта 9 на Arduino към щифта IN3 на H моста. Свържете щифта 10 на Arduino към щифта IN4 на H моста. Свържете левите изходи на H моста към левия двигател, а десните към десния двигател. Свържете щифта 2 на Arduino към щифта TX на HC-06. Свържете щифта 3 на Arduino към щифта TX на HC-06.

Обърнете внимание, че всички щифтове на Arduino, които са свързани към H моста, имат възможност за ШИМ.

Накрая свържете захранването към 12V и GND входовете на H моста.

Стъпка 5: Електроника на гривната

На първо място трябва да съберем MPU частта. MPU трябва да може да се поставя в държача. За да се постигне това, женските щифтове се поставят в отворите, както е показано на снимките. Първо трябва да прекараме проводниците през отвора и да ги запояваме към щифта. Можем да използваме термосвиваеми тръби в ставите. След това можем да въведем лентите в техните отвори, така че да бъдат фиксирани. Сега можем да поставим и извадим MPU от мястото му. В тази първа част е удобно да се използват гъвкави проводници, за да се улесни движението на ръката.

Дизайнът на гривната също позволява да се поставят всички компоненти (Arduino Nano, HC-06 и 9v батерия). Процедурата е подобна на описаната по -горе. Трябва също така да прекараме проводниците на MPU до съответния отвор. В края електрическата схема трябва да бъде показана на първата снимка.

На второ място трябва да поставим два низа на отвора на батерията, така че да може да се свърже с другите части. Можем да направим това с помощта на силикон, но преди това трябва да запояваме съответните проводници във всеки низ, така че батерията да е свързана към Vin и GND.

Стъпка 6: Bluetooth сдвояване

След като Bluetooth устройствата са правилно свързани, ще установим връзка между тях (сдвояване). Трябва да сдвоим модули HC-05 и HC-06. За да постигнем това, използвахме следната връзка:

Урок за сдвояване на BT

Стъпка 7: Акселерометър

Акселерометърът, който използваме, има множество примери и библиотеки за неговото използване, достъпни в интернет. Избрахме някои библиотеки (налични в нашето хранилище), които подобряват комуникационния протокол I2C, който използва акселерометърът, в допълнение към опростяване на процеса на данни колекция в няколко функции.

Получихме цялата информация от следния линк:

I2C: тук.

Акселерометър: тук.

Стъпка 8: Софтуер

Накрая ще интегрираме софтуера в предавателя и приемника. Заредете BT_Transmitter.ino и BT_Receiver.ino съответно в предавателя и приемника. За да направим това, трябва да използваме Arduino IDE.

Работата на този софтуер е проста: предавателят получава данните от акселерометъра и ги изпраща до приемника, който получава данните и премества резервоара. Данните, получени от акселерометъра, винаги са под 100, тъй като използваме стойността 125 за стартиране на предаване. След изпращане на 125 предавателите изпращат стойностите x и y (в градуси).