Täysikokoinen RC -auto: 14 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Mikä se on?

Luuletko, että RC -autot ovat vain lapsille? Mieti uudelleen! Tämä opetusohjelma näyttää, kuinka voit asentaa ja rakentaa täysikokoisen 1: 1 RC-auton. Varustamalla auto näillä säätimillä on hyvä lähtökohta rakentaa oma täysin itsenäinen auto (seuraava vaihe).

HUOMAUTUS: Tämä rakenne perustuu ei-"drive-by-wire" -tyyliseen autoon. Jos haluat lukea toisen opetusohjelmani "drive-by-wire" -autolle, katso se täältä.

Vaihe 1: Taustaa

Olen aina halunnut rakentaa oman itse ajavan auton, eikä ole parempaa tapaa aloittaa kuin muuttaa vanhaa autoa niin, että kaikki hallintalaitteet hoidetaan ilman, että henkilö on autossa. Ensimmäinen askel on siis varustaa auto näillä ohjaimilla ja käyttää niitä sitten kaukosäätimellä RC: n kautta.

Päätin dokumentoida tämän prosessin osoittaakseni muille, että autonomisen auton rakentamisen este markkinoille on erittäin alhainen eikä kovin kallis (<2 000 dollaria). Haluan tuhansien ihmisten rakentavan näitä autoja, joten meillä on paljon enemmän ihmisiä, joilla on todellista kokemusta mekatroniikasta, tietojenkäsittelytieteestä ja tekniikasta yleensä.

Taitoni

• Rakennettu ja kunnostettu yli 8 autoa ja 10 moottoripyörää
• Työskentelin valmistuksen parissa koko ikäni
• Pätevä asentaja ja kääntäjä
• Pätevä työkalujen valmistaja
• Tietojenkäsittelytieteen kandidaatti
• QRMV: n perustaja - erikoistunut visio -ohjattuun teollisuusrobotiikkaan
• Ollo -puettavien perustaja/teknologiajohtaja - ääniohjattu matkapuhelin vanhuksille/vanhuksille (nykyaikainen elämänhälytys)
• Useita patentteja (myönnettyjä ja väliaikaisia) puhelinta, maantieteellistä paikannusta ja tietokonenäköä

Vaihe 2: Tarvittavat taidot

Minulla on erittäin tekninen tausta, mutta mielestäni jokaisen, joka on vähän käsissä, pitäisi pystyä rakentamaan yksi näistä melko helposti. Jos sinulla ei ole kaikkia taitoja, on helppo pyytää muita tuntemiasi osallistumaan rakentamiseen. Näin voit opettaa toisiasi mennessään.

Mekaniikka - tuntee tiesi autossa ja sen osissa ja miten ne toimivat yhdessä

Mekaaninen - voi käyttää monenlaisia käsi- ja sähkötyökaluja (pora, hiomakone, sorvi jne.)

Elektroniikka - ymmärtää, suunnitella ja rakentaa peruspiirejä (komponenttien valinta, juottaminen jne.)

Piirustus - osaa piirtää CAD -komponentteja kolmansien osapuolten työstettäväksi

Ohjelmointi - Pystyy rakentamaan yksinkertaisia Arduino -luonnoksia, käyttämään gitiä jne

Vaihe 3: Rakennuskustannukset

Lyhyesti sanottuna - <2 000 dollaria. Näiden autojen rakentamisen kustannukset todella riippuvat siitä, kuinka paljon voit saada juoksevan auton, koska se on luultavasti korkein ja muuttuvin kustannuksin osa hanketta. Ensimmäisen rakentamani auton osalta onnistuin noutamaan pienen vuoden 1991 Honda Civicin 300 dollarilla ja se oli edelleen rekisteröity.

Kaikki muut tarvitsemasi komponentit ovat enimmäkseen "hyllyltä", joten hinnat eivät vaihtele liikaa.

Vaihe 4: Osaluettelo

Täydellinen osaluettelo ja toimittajat/valmistajat löytyvät täältä.

• Auto (ei drive-by-wire-tyyli)
• Lineaarinen toimilaite (sähköinen) - vaihteenvalitsin
• Lineaarinen toimilaite (sähkö) - jarrut
• Servo (korkea vääntömomentti) - kiihdytin
• Elektroninen ohjaustehostin - Ohjaus
• Arduino Uno - Hallitsee järjestelmän integrointia
• Suurvirtainen (5A) 5-6V säädetty virtalähde (servolle)
• 8/9 Kanavan RC -ohjain ja vastaanotin
• Deep Cycle -akku (valinnainen)
• Lisäakku - jänniteherkkä rele (valinnainen)
• Akkukotelo (valinnainen)
• Akun eristin
• 60A moottorin ohjain (monisuuntainen)
• 2 x 32A moottorinohjain (monisuuntainen)
• 2 x 30A 5V relemoduulia
• 2 x liukuva potentiometri
• 2 x monikierrospotentiometriä
• ~ 50A katkaisija tai sulake
• Hätäpysäytyspainikkeet ja koskettimet
• Johto (korkea virta moottoreille/akulle ja monisäikeinen kytkennälle)
• Auton sulakerasia
• Teräslevy (25x3mm ja 50x3mm)
• Alumiinilevy (3-4 mm)
• ABS -kotelot elektroniikalle
• Autokorjaamon käsikirja

Vaihe 5: Järjestelmän osat - auto

Huomautus: Tässä opetusohjelmassa rakennan ei-"drive-by-wire" -tyyliseen autoon, joka on vuoden 1990 Honda Civic. Jos haluat rakentaa "drive-by-wire" -auton päälle, julkaisen rakentamistietoni tästä tulevina kuukausina.

Auton kohdalla haluat varmistaa, että se merkitsee seuraavaa:

• Auto käynnistyy, juoksee ja voi ajaa (jos ei, saa sen toimimaan)
• Siinä on automaattivaihteisto
• Jarrut toimivat
• Laturi on hyvässä kunnossa

Vaihe 6: Järjestelmän osat - lisäakun asennus (valinnainen)

Tässä opetusohjelmassa käytän toista syväjakso/lisäakkua, mutta tämä on valinnainen. Päätän tehdä tämän rakennuksessani, koska auton alkuperäinen akku oli erittäin pieni ja sovittiin, että saat syväjaksoisen akun ja lisäakun releasetukset samaan hintaan kuin toinen akku. Tärkeintä tässä on, että haluat auton toimivan akun ja vaihtovirtageneraattorin, joka voi syöttää tarvittaessa suurta virtaa.

Irrota ensin auton akku, koska työskentelemme molempien terminaalien kanssa. Lisäakun asentaminen autoon on melko suoraviivaista. Etsi ensin sopiva/turvallinen paikka toisen akun kiinnittämiseksi auton sisälle, tavaratilaan tai, jos sinulla on tarpeeksi tilaa, konepellin alle.

Asenna jänniteherkkä rele mahdollisimman lähelle käynnistysakkua.

Käytä painavaa johdinta (6 AWG) käynnistääksesi käynnistysakun liittimen positiivisen navan jänniteherkälle releelle. Vedä sitten toinen paksu johdin jänniteherkästä releestä apuakkuun ja liitä siihen akun napa tukevasti.

Jänniteherkällä releellä pitäisi olla negatiivinen johto, joka on kytkettävä auton maahan. Varmista, että tällä johdolla/liittimellä on todella hyvä maadoituskosketus.

Vedä lisäakun kohdalla painava johdin (6 AWG) negatiivisesta liittimestä osaan auton metallirunkoa ja varmista, että siinä on kiinteä maadoitus (paljas metalli). Aseta asianmukaiset liittimet molempiin päihin ja tarkista, että maadoitus on oikea.

Huomautus: Varmista, että lisäakku on asennettu tukevasti ja ettei se liiku ajon aikana. Suosittelen laittamaan sen akkukoteloon, jotta se pysyy turvassa ja siistinä.

Suosittelen käyttämään akun eristintä järjestelmässäsi, jotta virta voidaan erottaa helposti ja nopeasti. Aseta tämä akun varaan suoraan ohjaimen sulakerasiaan

Vaihe 7: Järjestelmän osat - Sytytys

Useimmat autot käynnistyvät avaimella, joka on käännetty virtalukossa. Tämä koskee sitten virtaa auton eri osiin, mukaan lukien ECU, käynnistyssolenoidi, radio, tuulettimet jne. Aiomme korvata avainjärjestelmän releillä, jotka voimme laukaista Arudinostamme.

Tarvitset autojen sähkökaaviot tämän työn suorittamiseen, mutta voit yleensä löytää ne verkossa tekemällä nopean Google -haun tai ostamalla sellaisen verkossa. Suosittelen, että hankit auton täydellisen korjaamokäsikirjan, koska se sisältää myös muita tietoja, mukaan lukien vinkkejä/temppuja tiettyjen osien poistamiseen. Lisäksi on aina hienoa, että käsillä on tietoja muiden mahdollisten autoongelmien diagnosoimiseksi ja korjaamiseksi.

Haluaisin myös poistaa ohjauspylvään kokonaan (mukaan lukien sytytystulppa, merkkivalo jne.) Telineestä, jotta saat enemmän tilaa ja vaihdat sen sähköiseen ohjaustehostimeen, joten vanhoja asetuksia ei tarvita jäädä autoon.

Katso auton sytytyksen sähkökaaviot ja määritä sytytykseen johtavat langat. Normaalisti akusta tulee sulatettu positiivinen vakiovirtajohto (IN) ja sitten joukko muita johtoja, jotka syöttävät virtaa auton osille auton sytytys-/virtakierron eri vaiheissa (pois päältä, ACC, IGN1/Käy), IGN2/Käynnistä). Selvitä, mitkä johdot ovat mitä tarvitset, koska useimmissa vanhemmissa autoissa tarvitset vain Main IN -johdon, IGN1/Run- ja IGN2/Start -johdot saadaksesi auton käyntiin, mutta tämä vaihtelee autosta toiseen.

Autossani tarvitsin yhteensä vain 3 johtoa, mutta ne toimittivat suurta virtaa, joten tarvitsin joitain raskaita releitä kuorman vaihtamiseksi. Releet, joita päädyin käyttämään, ovat 30A 5V -moduuleja, jotka löysin verkossa. Halusin jotain, joka pystyy käsittelemään suurta virtaa ~ 30A ja joka voidaan vaihtaa yksinkertaisesti 5 V: n signaalilla.

Kytke sytytysjohdot releisiin tarpeen mukaan. Tarkista aina, että releet toimivat ennen niiden asentamista, koska minulla on ollut elämässäni useita”kuolleita saapuessaan” releitä rakentamisessa, mikä on kirjaimellisesti maksanut minulle päiviä elämäni vian löytämisestä.

Haluat näiden releiden toimivan eri tavoin. Järjestelmäni IGN1/Run -rele kytki päälle kaikki autojen ECU, jäähdyttimen tuuletin, sytytysmoduuli, joiden avulla voisin tietyssä mielessä kytkeä auton virran päälle/pois. Yksinkertaisesti, ilman virtaa virtalähteeseen, auto pyörii, mutta ei koskaan käynnistynyt. IGN2/Start -rele oli kytketty suoraan käynnistyssolenoidiin, joka todella pyörittäisi moottoria. Tällä releellä haluat vain ottaa tämän hetkellisesti käyttöön saadaksesi auton käyntiin, mutta kun se on käynnissä, haluat irrottaa sen, jotta et tappaa käynnistysmoottoria.

Testaus

Piiri - Muodosta yksinkertainen kytkin (IGN1/Käynnistysrele) ja hetkellinen painike (IGN2/Käynnistys) -piiri Arduinon tuloina

Ohjelmointi - Kirjoita yksinkertainen testikomentosarja testataksesi, että molemmat releet toimivat ilman käynnistysakkua. Kun olet varma piiristäsi ja käsikirjoituksestasi, kytke käynnistysakku ja testaa se. Tässä vaiheessa sinun pitäisi pystyä käynnistämään ja pysäyttämään auto.

Virstanpylväs

Tässä vaiheessa sinun pitäisi olla;

1. IGN1/Käynnistysrele langallinen
2. IGN2/Käynnistysrele langallinen
3. molempien releiden päälle/pois -toimintojen hallinta Arduinon kautta
4. testipiiri releiden ohjaamiseksi
5. pystyä käynnistämään auton
6. voi sammuttaa auton

Vaihe 8: Järjestelmän osat - Vaihteenvalitsin

Koska käytämme tässä rakenteessa autoa, jossa on automaattivaihteisto, vaihteiden vaihtaminen on suhteellisen helppoa, koska meidän on vain siirrettävä vipu lineaarisella liikkeellä tiettyihin kohtiin.

Huomautus: Päätin käyttää olemassa olevaa vipua eikä kytkeä suoraan siirtokaapeliin, koska halusin pitää auton mahdollisimman kalusteena ja sisustuksen mahdollisimman normaalina.

Ainoa vaikea asia, jonka saatat ajatella, on se, että useimmat automaattivaihteistot vaativat painikkeen painamista ennen kuin voit siirtää vaihteenvalitsinta. Koska käytämme lineaarista toimilaitetta, jossa on kierukkaruuvi, voimme käyttää sen itselukittuvaa kykyä pitää vaihteenvipu paikallaan, kun se ei liikuta sitä. Joten painikkeen osalta voit lukita sen pysyvästi "painettuun" tilaan.

Tässä käytetyllä lineaarisella toimilaitteella oli oltava riittävä isku, jotta se siirtyisi pysäköintiasennosta taaksepäin, vapaa ja sitten ajo. Autoni tapauksessa se oli noin 100 mm: n päässä toimilaitteen asennuksesta. Vivun siirtämiseen tarvittava voima oli hyvin pieni (<5 kg), joten päädyin 150 mm: n iskun/70 kg: n voiman toimilaitteeseen varastossa.

Toimilaitteen pohjan asentamiseksi hitsain kiinnikkeen ja kiinnitin sen teräskehyksen osaan, jota käytettiin keskikonsolissa. Tämä antoi sen kääntyä hieman, kun se laajeni/vetäytyi iskunsa läpi.

Voimansiirtovipuun kiinnittämiseksi leikkasin vain pari kappaletta teräslevyä ja pidin sen paikallaan muutamalla pultilla. Sitä ei ole puristettu voimakkaasti vivun ympärille, se vain sisältää sen. Tämä sallii sen liikkua eikä sitoutua liikkuessaan.

Toimilaitteen asennon määrittämisessä käytin liukuvaa potentiometriä, joka lähettäisi analogisen signaalin takaisin Arduinolleni. Tein potin mukautetun kiinnityksen toimilaitteeseen jostakin litteästä tangosta. Käänsin sitten ruukkujen liukusäätimen kielekkeet vaihteiston vivun kiinnityspultin ympärille. Se toimii, mutta minun pitäisi muuttaa tätä, jotta se olisi parempi kiinnitys ruukkujen liukusäätimelle.

Toimilaitteen virtalähteenä käytin moottorinohjainta, joka voi liikkua eteen- ja taaksepäin ja jota voidaan ohjata mikro -ohjaimella. Käytin 2x32A Sabertooth -moottorinohjainta Dimension Engineeringista, mutta voit vapaasti käyttää kaikkea vastaavaa. Ensimmäistä kanavaa käytetään vaihteenvalitsimen toimilaitteen ohjaamiseen ja toisella jarrun toimilaitetta. Tämän moottoriajurin kytkentä ja konfigurointi on yksinkertaista ja hyvin dokumentoitua. Kytke akun plus- ja miinusjohdot merkittyjen merkkien mukaan ja kiinnitä toimilaitteiden johdot moottorin ulostuloon 1. Liitä 0V Arduinon maadoitukseen ja S1 -johto digitaaliseen ulostulotappiin.

Huomautus: Käytin yksinkertaista sarjakokoonpanoa tässä versiossa ja se on näyttänyt toimivan varsin hyvin. Dimension Engineering on myös luonut pari kirjastoa, joiden avulla kommunikointi kuljettajien kanssa on erittäin helppoa. Heillä on myös yksinkertaisia esimerkkejä, joiden avulla pääset nopeasti alkuun.

Testaus

Piiri - Toimilaitteen siirtämiseksi eteen- ja taaksepäin muodostetaan yksinkertainen piiri, jossa on kaksi hetkellistä painiketta tuloina. Toinen pidentää toimilaitetta ja toinen vetää toimilaitetta sisään. Tämä antaa sinulle jonkin verran hallintaa toimilaitteen asettamisesta vaihteen asentoihin.

Ohjelmointi - Kirjoita yksinkertainen käsikirjoitus toimilaitteen siirtämiseksi eteen- ja taaksepäin ja antamalla arvo liukuvasta potentiometristä. Huomioi komentosarjaa ajaessasi pysäköinti-, peruutus-, vapaa- ja vetopyöräasentojen potentiometrin arvot. Tarvitset nämä kertoaksesi toimilaitteen siirtyvän näihin asentoihin koko koodissa.

Virstanpylväs

Tässä vaiheessa sinun pitäisi olla;

1. toimilaite tukevasti asennettu autoon
2. kiinnitys vaihteenvalitsimen/toimilaitteen ympärille
3. moottorin kuljettaja kytketty toimilaitteella ja Arduinolla
4. toimilaitteen pidennyksen/sisäänvedon hallinta Arduinon kautta
5. testauspiiri ohjaamaan toimilaitteen jatkoa/sisäänvetoa
6. tietää potentiometrin arvot/asemat kullekin vaihteelle

Huomautus: Voit myös käyttää moniasentoista kytkinpiiriä testataksesi Arduino-vaihteesi valitsimen tulon, kun tiedät asennot. Tällä tavalla voit kopioida vaihteenvalitsimen koodin suoraan valmiiseen käynnissä olevaan autokooditietokantaan.

Vaihe 9: Järjestelmän osat - Jarrut

Auton pysäyttäminen on melko tärkeää, joten haluat varmistaa, että saat tämän bitin oikein. Auton jarrut toimivat normaalisti jalalla, joka voi tarvittaessa käyttää suurta voimaa. Tässä rakenteessa käytämme toista lineaarista toimilaitetta, joka toimii jalalla. Tällä toimilaitteella oli oltava suuri voima (~ 30 kg), mutta se tarvitsi vain lyhyen iskun ~ 60 mm. Sain 100 mm iskun/70 kg voiman toimilaitteen varastossa.

Oikean paikan löytäminen toimilaitteen kiinnittämiseen oli hieman vaikeaa, mutta kokeilujen ja virheiden avulla löysin turvallisen asennon. Hitsain palan teräksistä litteää tankoa jarrupolkimen varren sivulle ja porasin sen läpi reiän, jossa tein pultin toimilaitteen yläosasta. Hitsain sitten toimilaitteen toisessa päässä olevan saranakiinnikkeen auton pohjapiirrokseen.

Toimilaitteen asennon määrittämiseen käytin liukuvaa potentiometriä (sama asetus kuin vaihteenvalitsimen toimilaite), joka lähettäisi analogisen signaalin takaisin Arduinolleni. Tein potin mukautetun kiinnityksen toimilaitteeseen jostakin litteästä tangosta. Käänsin sitten ruukkujen liuskojen kielekkeet pienen litteän palkkikielekkeen ympärille, jonka asensin toimilaitteen päähän.

Toimilaitteen virtalähteenä käytin 2x32A Sabertooth -moottorin ohjaimen toista kanavaa. Molempien moottoreiden ohjaamiseen tarvitaan vain yksi johto (S1).

Huomautus: Käytin yksinkertaista sarjakokoonpanoa tässä versiossa ja se on näyttänyt toimivan varsin hyvin. Tämä moottoriajuri voidaan määrittää useilla tavoilla, joten valitse haluamasi menetelmä.

Testaus

Sijoittautuminen - Ennen kuin kytket toimilaitteen suoraan jarrupolkimeen, haluat saada jonkinlaisen käsityksen siitä, kuinka pitkälle polkimen on kuljettava jarrujen käyttämiseksi. Painoin jalkaani jarrulla saadakseni auton pysähtymään (pitämällä pysähdystä, ei täysjarrut). Siirsin sitten toimilaitetta kohdistaakseni sen liitoskiinnikkeen hitsatun jarrukiinnityksen kanssa. Kirjain potentiometrin lähtöarvon, joten tiesin sitten maksimaalisen jarrupaineen asennon.

Tein samoin kuin edellä jarrutusasennossa.

Piiri - Toimilaitteen siirtämiseksi eteen- ja taaksepäin muodostetaan yksinkertainen piiri, jossa on kaksi hetkellistä painiketta tuloina. Toinen pidentää toimilaitetta ja toinen vetää toimilaitetta sisään. Tämä antaa sinulle jonkin verran hallintaa toimilaitteen asettamisesta vaihteen asentoihin.

Ohjelmointi - Kirjoita yksinkertainen käsikirjoitus toimilaitteen siirtämiseksi eteen- ja taaksepäin ja syöttämällä arvo liukuvasta potentiometristä. Kun suoritat komentosarjaa, ota huomioon jarrujen päälle ja pois -asentojen potentiometrin arvot. Tarvitset nämä kertoaksesi toimilaitteen siirtyvän näihin asentoihin koko koodissa.

Virstanpylväs

Tässä vaiheessa sinun pitäisi olla;

1. toimilaite tukevasti asennettu autoon
2. jarrupolkimen kiinnitys toimilaitteeseen
3. moottorin kuljettaja kytketty toimilaitteella ja Arduinolla
4. toimilaitteen pidennyksen/sisäänvedon hallinta Arduinon kautta
5. testauspiiri ohjaamaan toimilaitteen jatkoa/sisäänvetoa
6. tietää potentiometrin arvot/asennot jarru pois päältä ja päällä

Huomautus: Lopullisessa koodissa käytän RC -säätimien signaalia kanavalta ohjaamaan kuinka paljon painetta jarruun kohdistetaan suhteessa sen tikkuasentoon. Tämä antoi minulle valikoiman täysin pois päältä aina täysin päälle.

Vaihe 10: Järjestelmän komponentit - kiihdytin

Saadaan nyt nuo moottorit pyörimään ja sitä varten meidän on kytkettävä kaasupoljin. Koska käytämme ei-drive-by-wire-autoa, vetämme itse asiassa kaasuvipuun kytkettyä kaapelia. Kaasurunkoissa on yleensä vahva jousi, joka sulkee perhosen hyvin nopeasti, kun kaasupoljin vapautetaan. Tämän voiman voittamiseksi käytin suuren vääntömomentin servoa (~ 40 kg/cm) kaapelin vetämiseen.

Pultoin tämän servon teräksiselle litteälle tangolle ja kiinnitin keskikonsolin sivulle joillakin suorakulmaisilla kiinnikkeillä. Minun piti myös ostaa pidempi kiihdytinvaijeri (2 m), koska autossa käytetty varakaapeli oli liian lyhyt. Tämä antoi myös paljon enemmän asennusvaihtoehtoja, mikä säästi paljon aikaa.

Huomaa, että nämä suuren vääntömomentin servot vetävät normaalisti normaalia suurempaa virtaa, joten varmista, että voit syöttää ne oikein. Käytin siihen 5V 5A säädettyä virtalähdettä, joka antaa sille helposti tarpeeksi virtaa täydellä vääntömomentilla. Servon signaalijohto syötettiin sitten takaisin Arduinon digitaaliseen lähtöön.

Testaus

Ohjelmointi - Kirjoita yksinkertainen käsikirjoitus servon kääntämiseksi kaasupolkimen pois -asennosta täysin päälle (jos olet peli). Lisäsin kiihdyttimen määritysparametrin, joka rajoittaisi servon liikkeen määrää, jotta voin nopeasti säätää kiihdyttimen tunteen.

Virstanpylväs

Tässä vaiheessa sinun pitäisi olla;

1. servo turvallisesti asennettu
2. kaasuvaijeri, joka on kytketty kaasun rungosta servovivuvipuun
3. virtalähde kytketty niin, että se saa tarpeeksi virtaa servolle
4. servoasennon hallinta Arduinon kautta
5. tunnetut asennot servolle kiihdyttimen ollessa pois päältä ja kokonaan päällä

Huomautus: Lopullisessa koodissa käytän kanavan RC -ohjaimien signaalia ohjaamaan kuinka paljon liikettä kiihdyttimeen kohdistetaan suhteessa sen tikkuasentoon. Tämä antoi minulle vaihteluvälin täysin pois päältä aina kiihdyttimen konfiguraatioparametrin rajoittimena.

Vaihe 11: Järjestelmän osat - Ohjaus

On tärkeää, että pystymme ohjaamaan autoa minne haluamme. Useimmat aiemmin (ennen vuotta 2005) valmistetut autot käyttivät hydraulista ohjaustehostinta, jotta ohjauspyörän kääntäminen olisi erittäin kevyttä käyttäjälle. Sittemmin teknologian ja autovalmistajien kehotuksesta vähentää päästöjä he ovat kehittäneet elektronisia ohjaustehostinjärjestelmiä (EPS). Nämä järjestelmät käyttävät sähkömoottoria ja vääntömomentti -anturia auttamaan kuljettajaa pyörien kääntämisessä. Kun hydraulinen ohjaustehostimen pumppu irrotetaan, moottori kuormittuu nyt vähemmän, mikä puolestaan sallii auton käydä pienemmillä moottorin kierroksilla (vähentää päästöjä). Voit lukea lisää EPS -järjestelmistä täältä.

Pienen autoni ohjauksessa käytin vuoden 2009 Nissan Micran elektronista ohjaustehostinta (EPS). Ostin sen autonromuttajalta/romuautolta 165 dollarilla. Asensin tämän EPS -moduulin olemassa oleviin ohjauspylvään kiinnityspultteihin telineen kautta, jonka taivutin ylös teräksestä.

Minun piti myös ostaa alempi ohjauspylvään akseli (~ 65 dollaria) EPS: n kytkemiseksi ohjaustangon uraan. Jotta tämä sopisi autooni, muutin ohjauspylvään akselia leikkaamalla ja hitsaamalla alkuperäisen ohjauspylvään uran, jonka leikkasin Hondasta tähän akseliin.

Virtaan/ohjaamaan EPS -moottoria vasemmalle tai oikealle käytin 2x60A Sabertooth -moottorin ohjainta Dimension Engineeringilta. Käytin vain yhtä kanavista, mutta sinun on varmistettava, että käytät moottoriajuria, joka voi syöttää ~ 60A+ jatkuvasti, toimii eteen-/taaksepäin ja jota voidaan myös ohjata mikrokontrollerilla.

Ohjauskulman aseman tuntemiseksi suunnittelin mukautetun ohjauskulman asentoanturin. Useimmat autot käyttävät digitaalista versiota, joka toimii CAN -väylän yli ja jota en voinut häiritä käänteissuunnittelussa. Analogisessa asentoanturissa käytin 2 monikierrospotentiometriä (5 kierrosta), 3 hammashihnapyörää, jakohihnaa ja alumiinilevyä komponenttien kiinnittämiseen. Porasin ja napautin jokaiseen ajoitusvaihteeseen reikiä mutteriruuveille ja sitten ruukkuihin ja EPS I -työkaluihin, jotta hammaspyörät eivät pyörisi vapaasti. Nämä liitettiin sitten jakohihnan kautta. Kun ohjauspyörä oli keskitetty, kattilat olisivat 2,5 kierrosta. Kun se oli täysin vasemmalla ohjauslukolla, se olisi 0,5 kierrosta ja täysi oikea lukko 4,5 kierrosta. Nämä ruukut johdotettiin sitten Arduinon analogisiin tuloihin.

Huomautus: Syy kahden ruukun käyttöön oli se, että jos vyö luisti tai rikkoutui, voisin lukea ruukkujen väliset erot ja heittää virheen.

Testaus

Paikannus - Ennen kuin kytket EPS: n alempaan ohjauspylvääseen ja ohjaustankoon, on parasta testata koodisi EPS: n ja ohjauskulman anturin irrottamiseksi.

Piiri - Voit kiertää EPS: ää vasemmalle tai oikealle muodostamalla yksinkertaisen piirin, jossa on kaksi hetkellistä painiketta tuloina. Toinen kierrä EPS vasemmalle ja toinen oikealle. Tämä antaa sinulle jonkin verran hallintaa EPS: n sijoittamisesta ohjausasentoihin.

Ohjelmointi - Kirjoita yksinkertainen käsikirjoitus ohjauspyörän sijoittamiseksi keskelle, vasemmalle ja oikealle. Haluat hallita moottorille annetun tehon määrää, koska huomasin, että 70% oli enemmän kuin tarpeeksi pyörien kääntämiseen auton ollessa paikallaan. Voimansiirto EPS: lle edellyttää myös kiihtyvyys/hidastuskäyrää ohjauksen tasaiseen asemointiin.

Virstanpylväs

Tässä vaiheessa sinun pitäisi olla;

1. Elektroninen ohjaustehostin (EPS) on asennettu turvallisesti
2. alempi ohjauspylväs muutettu ajamaan EPS: stä ohjaustelineeseen
3. ohjauskulman asentoanturi, joka tarjoaa ohjaustangon kulman Arduinolle
4. moottori kuljettaja kytketty EPS ja Arduino
5. EPS: n pyörimisen hallinta Arduinon kautta
6. testipiiri EPS: n pyörimissuunnan ohjaamiseksi
7. käännä auton ohjaus kokonaan vasemmalle, keskelle ja oikealle lukitusasentoon Arduinon kautta

Vaihe 12: Järjestelmän osat - vastaanotin/lähetin

Nyt siihen hauskaan kohtaan, joka yhdistää kaiken tähän mennessä tekemäsi työn. Kaukosäädin on ensimmäinen vaihe ihmisen ajon poistamisessa ajon aikana, koska komennot lähetetään nyt vastaanottimelle ja syötetään sitten Arduinoon suoritettavaksi. Tämän sarjan toisessa vaiheessa korvaamme ihmisen ja RC -lähettimen/-vastaanottimen tietokoneella ja antureilla ohjaamaan minne ne menevät. Mutta nyt käydään läpi, miten RC -lähetin ja vastaanotin asetetaan.

Auton tähän mennessä rakentamiemme komponenttien hallitsemiseksi meidän on kytkettävä RC -vastaanottimen lähtökanavat Arduinoon. Tätä rakennetta varten päädyin käyttämään vain 5 kanavaa (kiihdytin ja jarru samalla kanavalla), ohjausta, vaihteenvalitsinta (3 -asentoinen kytkin), sytytysvaihe 1 (auton teho/ajo) ja sytytysvaihe 2 (auton käynnistin). Arduino luki nämä kaikki käyttämällä PulseIn -toimintoa tarvittaessa.

Testaus

Ohjelmointi - Kirjoita yksinkertainen käsikirjoitus kaikkien vastaanottimen kanavien lukemiseksi, joita käytät ohjaamaan järjestelmiäsi autossa. Kun näet, että kaikki vastaanottimen kanavat toimivat oikein, voit alkaa integroida aiemmin luomasi koodin vastaanottimen koodiin. Hyvä paikka aloittaa on sytytysjärjestelmä. Korvaa luomasi testipiirin kytkimen ja painikkeen tulojen lukeminen RC -vastaanottimen kanavilla, jotka olet määrittänyt ohjaamaan sytytysjärjestelmää (IGN1/Run ja IGN2/Start).

Huomautus: Jos käytät Turnigy 9x -lähetintä kuten minä, haluat purkaa sen ja siirtää pari kytkintä ympäri. Vaihdoin hetkellisen "Trainer" -kytkimen "Throttle Hold" -kytkimellä IGN2/Start -tulon ohjaamiseksi. Tein tämän, koska et voinut ohjelmoida”Trainer” -kytkintä apukytkimeksi, mutta voit tehdä sen kaasunpitokytkimellä. Kun minulla oli hetkellinen kytkin IGN2/Start -tulolle, en voinut tuhota käynnistysmoottoria, koska se vain lukitsisi releen korkealle

Virstanpylväs

Tässä vaiheessa sinun pitäisi olla;

1. Kaikki vastaanottimen lähdöt on kytketty Arduinoon
2. Arduino pystyy lukemaan kunkin kanavan tulot
3. Jokainen kanava pystyy ohjaamaan jokaista auton osaa (jarrut, vaihteenvalitsin jne.)

Vaihe 13: Lopullinen ohjelma

Tämä bitti on sinun tehtäväsi, mutta alla on linkki koodiini, joka auttaa sinua peruslähtökohtana saadaksesi auton käyttöön.