Rover-One: RC-kuorma-auton/auton aivojen antaminen: 11 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tämä Instructable on piirustuksessa, jonka olen suunnitellut nimeltä Rover-One. Rover-One on ratkaisu, jonka olen suunnitellut ottamaan lelu RC-auton/kuorma-auton ja antamaan sille aivot, jotka sisältävät komponentteja ympäristön havaitsemiseksi. Rover-One on 100 x 100 mm: n piirilevy, joka on suunniteltu EasyEDA: ssa ja joka lähetettiin ammattimaiseen PCB-tulostamiseen JLCPCB: ssä.

Rover-One:

Tämä opas kuvaa valitut osat ja lähdetiedostot, joiden avulla voit luoda omia.

Alkuperä:

Olen aina ollut kiinnostunut NASA: sta ja Marsin kuljettajista. Lapsena haaveilin oman roverin rakentamisesta, mutta taitoni rajoittuivat vain moottorien ottamiseen rikki RC -autoista. Nyt aikuisena, jolla on omia lapsia, nautin työskentelystä heidän kanssaan opettaakseen heille ohjelmointia ja elektroniikkaa. Olen rakentanut lasteni kanssa muutaman taistelupotin, joihin kuului RC -auton korin vaihtaminen DollarTree -vaahtomuovilevystä ja teroitetut popsicle -tikut aseiksi. Ohjelmoinnin seuraavalle tasolle pääsemiseksi tavoitteena oli ottaa RC -auto ja antaa pienillä muutoksilla aivot. Rover-One-lauta syntyi useiden tuntien leivontalevyillä ja juotoslaatikoiden jälkeen proto-levyllä. DollarTree -vaahtolevyn ja elektroniikan sekoittamisesta tuli menetelmäni kaikenlaisille luomuksille, joten keksin nimen FoamTronix.

Rover-One-levyn tavoite:

Tämän levyn päätavoite on oppia tunnistavista komponenteista ja ohjelmoinnista kommunikoida komponenttien ja Arduino nanon välillä ajaaksesi RC -autoa. Tämä kortti perustuu prosesseihin, joita olen vuosien varrella oppinut eri antureista, siirtorekistereistä ja muista IC -laitteista moottorin käyttämiseksi.

Kaavio:

easyeda.com/weshays/rover-one

Tarvikkeet

• 2x 1uF kondensaattori
• 1x 470uF kondensaattori
• 16x 220 ohmin vastus
• 1x 100K ohmin vastus
• 2x 4,7 K ohmin vastus
• 2x DS182B20 (lämpötila -anturi)
• 1x LDR (valosta riippuvainen vastus)
• 2x 74HC595 (siirtorekisterin IC)
• 1x L9110H (moottoriajurin IC)
• 4x HC-SR04 (ultraääni-etäisyysanturi)
• 19x 2,54 2P ruuviliittimet
• 4x 2,54 3P ruuviliitintä
• 1x Arduino Nano
• 1x 9 gramman servo (käytetään auton/kuorma -auton kääntämiseen)
• 1x DC -moottori (RC -autossa/kuorma -autossa)
• 1x Adafruit GPS Breakout V3 -levy

Valinnaiset tarvikkeet:

• Uros otsikkotapit
• Naaraspuoliset otsatapit

Vaihe 1: Arduino Nano

Arduino Nano on hallituksen aivot. Sitä käytetään hallitsemaan eri antureiden (Ping, lämpötila, valo) tuloa ja moottorin, servon, vaihtorekisterien ja sarjaliikenteen lähtöä. Arduino saa virtansa 5 voltin ulkoisesta virtaliitännästä.

Osan osat:

1x Arduino Nano

Vaihe 2: Siirrä rekisterit

Siirtorekistereitä käytetään tuottamaan enemmän tuloksia. On olemassa kaksi Serial-In Parallel-Out -siirtorekisteriä, jotka on ketjutettu yhteen. Vain 3 Arduino Nanon nastaa käytetään kaikkien 16 lähdön ohjaamiseen.

Kondensaattoreita käytetään sirujen mahdollisesti tarvitsemiin piikkeihin.

Ruuviliittimien avulla on helppo yhdistää erilaisia lankoja.

Esimerkki LED -valoista olisi:

• 2 valkoista LEDiä (ajovaloille)
• 2 punaista LEDiä (taukovaloille)
• 4 keltaista LEDiä (vilkkuille - kaksi edessä ja kaksi takana)
• 8 pääteltyä LEDiä tai 4 punaista ja 4 sinistä LEDiä poliisin valoissa.

Osan osat:

• 2x 1uF kondensaattori
• 16x 220 ohmin vastus
• 2x 74HC595 (siirtorekisterin IC)
• 16x 2,54 2P ruuviliitintä

Vaihe 3: LDR (valon tunnistusvastus)

LDR -valoa tunnistavaa vastusta käytetään yhdessä vastuksen kanssa jännitteenjakajana valon mittaamiseen.

Levyn käyttötavasta riippuen LDR voidaan kiinnittää suoraan levyyn tai kiinnittää muita otsatappeja.

Osan osat:

• 1x LDR (valosta riippuvainen vastus)
• 1x 100K ohmin vastus

Vaihe 4: Lämpötila -anturit

Lämpötila -anturia on kaksi. Toinen on tarkoitettu asennettavaksi suoraan levylle, ja toinen on tarkoitettu liitettäväksi ruuviliittimien avulla lämpötilan mittaamiseksi toisessa paikassa.

Muita alueita lämpötilan mittaamiseksi ovat:

• Moottorin kohdalla
• Akun kohdalla
• RC -rungossa
• RC -rungon ulkopuolella

Osan osat:

• 2x DS182B20 (lämpötila -anturi)
• 2x 4,7 K ohmin vastukset
• 1x 2,54 3P ruuviliittimet

Vaihe 5: Ping -anturit

HC-SR04-ping-antureita on 4. Taulu on asetettu kaiun ja liipaisimen nastojen yhdistämiseksi yhteen NewPing -kirjaston avulla. Nastat voidaan juottaa tai johdottaa yhteen HC-SR04: ään tai johdot kaiun ja liipaisimen nastoista samoihin liittimiin.

Ideoita etäisyyden mittaamiseen olisi sijoittaa kolme ping -anturia RC -auton eteen eri kulmista ja yksi taakse varmuuskopiointia varten.

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

Osan osat:

• 4x HC-SR04 (ultraääni-etäisyysanturi)
• 4x 2,54 3P ruuviliitintä

Vaihe 6: Moottorin liitäntä

Tasavirtamoottorin ohjainta L911H IC -sirua käytetään ohjaamaan RC -autoa eteenpäin ja taaksepäin. Tämä siru vaihtaa pohjimmiltaan tasavirtamoottorin plus-/miinusjohdot puolestasi. Tällä sirulla on laaja syöttöjännite 2,5 V - 12 V, jos sitä käytetään 0 ° C - 80 ° C lämpötiloissa - siksi lämpötila -anturi on aivan sen vieressä (lämpötila -anturin mitat ovat -55 ° C - 125 ° C). Sirussa on myös sisäänrakennettu puristusdiodi, joten sitä ei tarvita kytkettäessä tasavirtamoottoria.

Toinen liitännät on tarkoitettu moottorille ja toinen akun ulkoiselle virtalähteelle. Moottori- ja virrankulutus olisi liikaa Arduinolla, joten tarvitaan toinen virtalähde.

Osan osat:

• 1x L9110H (moottorin ohjainpiiri)
• 2x 2,54 2P ruuviliitintä

Vaihe 7: Servokytkentä

Servoa käytetään ohjaamaan RC -auton kääntymistä. Useimmissa RC -leluautoissa on toinen kääntömoottori. Kääntömoottorin vaihtaminen servolle on ainoa muutos, jonka päädyn tekemään RC -auton runkoon.

Kondensaattoria käytetään kaikkiin tehon piikkeihin, joita servo voi tarvita.

Osan osat:

• 1x 9 gramman servo (käytetään auton/kuorma -auton kääntämiseen)
• 1x 470uF kondensaattori
• Urosliittimen nastat servon liittämistä varten

Vaihe 8: GPS -moduuli

Adafruit -GPS -moduuli on loistava sijainti ja auton sijainnin seuranta. Tämä moduuli ei ainoastaan anna GPS -sijaintia, vaan saat myös:

• Sijainnin tarkkuus 3 metrin sisällä
• Nopeustarkkuus 0,1 m/s (suurin nopeus: 515 m/s)
• "Ota käyttöön" -nasta kytkeäksesi sen päälle/pois
• Flash tallentaa tietoja 16 tuntia dataa
• RTC (reaaliaikainen kello) saadaksesi ajan

Adafruitin GPS -kirjasto:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Osan osat:

1x Adafruit GPS Breakout V3 -levy

Vaihe 9: Sarjaliikenne

Sarjaliitäntä on tarkoitettu Arduinolle kommunikoimaan muiden ulkoisten lähteiden kanssa.

Osan osat:

1x 2,54 2P ruuviliitintä

Vaihe 10: Esimerkki levyn asetuksista

Tilasin monia levyjä, ja yhden niistä asetin vain testausta varten.

Vaihe 11: Esimerkki

Liitteenä kuvia asetuksistani. Otin upouuden RC -auton, pelastin sen, loin korin DollarTree -vaahtolevystä ja annoin sille aivot.