Projekt RC: 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Ta instrukcja została stworzona w celu spełnienia wymagań projektowych Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com).

Podsumowując, ideą tego projektu jest uzyskanie wstępnego zrozumienia elektroniki, lutowania, okablowania i kodowania w Arduino w odniesieniu do rzeczy RC. Szczerze mówiąc, przed tym projektem wiele sposobów, w jakie działały samochody RC, było dla mnie zagadką. Więc w tym Instruktażu będę się z wami dzielić i uczyć was tego, czego się nauczyłem i jak zbudować ten sam samochód RC, który zbudowałem. Powodem zbudowania tego samochodu RC z Arduino jest to, że mogłem włączyć kierunkowskazy w samochodzie. Integracja mikrokontrolera pozwala mi również na dodawanie świateł przednich, tylnych i dźwięku w przyszłości, jeśli zechcę.

Krok 1: Pozyskiwanie części

Tak więc, aby rozpocząć ten projekt, będziesz potrzebować sporo części i elementów. Zrobię co w mojej mocy, aby połączyć się z częściami, które zostały zakupione, a także dodam wszelkie wydrukowane pliki 3D, które były potrzebne do stworzenia tego projektu.

Rzeczy, których będziesz potrzebować:

• Lutownica
• Drut lutowniczy
• Protoboard
• RC Car w skali 1/18 (to da Ci kontroler i odbiornik, które są już dopasowane, jednak możesz kupić osobno komponenty i złożyć całość, tylko z mechaniką jest to trudniejsze.)
• Arduino Uno
• Pudełko
• 2 diody LED
• Rezystory 2 220 omów
• Rama podstawowa z nadrukiem 3D
• Płyta górna drukowana w 3D
• Koła drukowane w 3D (jeśli chcesz)
• Przewód Arduino
• Akumulator samochodowy RC (samochód RC prawdopodobnie był z jednym)
• Bateria 9V
• Adapter baterii 9V do Arduino
• Pistolet na gorący klej
• gorący klej w sztyfcie
• Drukarka 3D (lub dostęp do jednej)

linki do powyższych rzeczy, z których korzystałem:

lutownica/stacja:

www.amazon.com/s?k=Zeny+898D&ref=nb_sb_nos…

lutować:

www.amazon.com/WYCTIN-Solder-Electrical-So…

Płyta prototypowa:

www.amazon.com/AUSTOR-w tym-Double-Pro…

Samochód RC w skali 1/18:

(ważne jest, aby pamiętać, że do początkowej budowy tego projektu nie użyłem wcześniej kupionego samochodu RC. Użyłem części i elementów z samochodów RC, które moja rodzina i przyjaciel podarowali mi, aby ukończyć tę konstrukcję. Jednak aby wykonać budować łatwiejsze do naśladowania, przebudowałem projekt z samochodem połączonym poniżej.)

www.amazon.com/Traxxas-75054-5-LaTrax-Rall…

Arduino Uno:

www.amazon.com/Development-Mikrokontroler…

Diody:

www.amazon.com/Lights-Emitting-Asortyment-…

Pudełko:

każde pudełko będzie wymagalne

Rezystory 220 Ohm:

www.amazon.com/s?k=220+ohm+rezystory&ref=n…

Części drukowane 3D:

pliki Gcode dla części, których użyłem do tego konkretnego samochodu RC, powinny znajdować się w plikach dla tego kroku.

Przewody Arduino:

www.amazon.com/Elegoo-EL-CP-004-Multicolor…

Zasilacz 9V baterii:

www.amazon.com/AspenTek-Battery-Akcesoria…

Pistolet do klejenia na gorąco i sztyfty:

www.amazon.com/ccbetter-Upgraded-Removable…

Drukarka 3D: (nie musisz tego kupować, jednak jest to drukarka, której użyłem do tego projektu.)

www.amazon.com/ANYCUBIC-Mega-S-Ekstruder-Su…

wszelkie części/elementy, które zostały pominięte, są pominięte, ponieważ są to typowe artykuły gospodarstwa domowego, które każdy powinien być w stanie nabyć w sklepie lub już przyjechał z zakupionym samochodem RC.

Będziesz także musiał pobrać oprogramowanie Arduino, jeśli jeszcze go nie masz. (JEST WOLNE)

tutaj jest link

www.arduino.cc/en/Main/Software

Krok 2: Rozerwanie samochodu RC

Teraz, gdy masz już wszystkie części i elementy, nadszedł czas na rozpoczęcie budowy.

na początek rozbierzmy kupiony samochód RC. więc samochód, który kupiłeś, był samochodem z napędem na 4 koła, który ma zarówno przedni, jak i tylny mechanizm różnicowy. jeśli masz wystarczająco duże pudełko, możesz zachować tę samą długość i przejść do następnego kroku. Jeśli jednak Twoje pudełko nie jest wystarczająco długie, będziesz musiał rozebrać samochód RC. aby to zrobić, musisz wyjąć akumulator, odbiornik, serwo, tacę akumulatora i środkową część, która łączy oba dyferencjały. będziesz musiał również usunąć wał napędowy z obu mechanizmów różnicowych. Po usunięciu tego wszystkiego należy przyciąć wał napędowy na żądaną długość i ponownie zainstalować go tylko w tylnym mechanizmie różnicowym. tylny mechanizm różnicowy to ten z kołami, które nie skręcają w lewo i w prawo.

Krok 3: Odbuduj

Jeśli nie zniszczyłeś samochodu RC Przejdź do następnego kroku.

Teraz, gdy samochód RC został rozebrany, a wał napędowy wycięty i ponownie zainstalowany, możesz rozpocząć odbudowę samochodu. Aby to zrobić, musisz wydrukować części 3D z pierwszego kroku.

Kroki budowania:

• Patrząc na pierwsze zdjęcie powyżej płyty bazowej, wkręcasz przedni mechanizm różnicowy w otwory 1 i 2 (w tej kolejności).
• Następnie wkręcasz tylny mechanizm różnicowy w otwory 3 i 4 (odpowiednio).
• następnie użyjesz tego samego wspornika montażowego, który był dołączony do serwa kierownicy i wkręć go odpowiednio w otwory 5 i 6.
• Następnym krokiem jest przymocowanie górnej płyty, aby to zrobić śruba Otwór jeden na górze dyferencjału PRZEDNIEGO i otwór 2 na górze dyferencjału TYLNEGO.
• następnie przeciągnij kable silnika przez otwór 3.

Nadrukowana dolna płyta służy do łączenia dwóch oddzielnych mechanizmów różnicowych w jeden, krótszy rozstaw osi, aby zmieścić więcej pudełek lub korpusów. Górna płyta będzie później używana do mocowania innych elementów elektronicznych, a także do zwiększenia sztywności samochodu.

Krok 4: Konfiguracja elektryczna

teraz nadszedł czas, aby wszystkie komponenty elektryczne działały i były podłączone.

Lutowanie:

• Na początek (jeśli jesteś nowy w lutowaniu) proponuję wziąć jedną z płyt prototypowych i kilka dodatkowych przewodów i poćwiczyć lutowanie, może to być trochę trudne, jeśli nigdy wcześniej tego nie robiłeś.
• Gdy poczujesz, że jesteś gotowy, patrząc na schemat, który zamieściłem powyżej, będziesz chciał zacząć od ProtoBoard.
• W tym celu należy zacząć od przylutowania jednego przewodu arduino RED męskiego do męskiego do płyty prototypowej wychodzącej poziomo. Spowoduje to podłączenie do terminala 5 V na płytce Arduino.
• Następnie podłącz czarny przewód Arduino do oddzielnej linii na płytce w taki sam sposób jak pierwszy przewód. spowoduje to podłączenie do zacisku uziemienia na płycie Arduino.
• Następnie musisz podłączyć 2 dodatkowe CZERWONE przewody zgodnie z czerwonym przewodem podłączonym do terminala 5 V w Arduino. Następnie zmostkuj ze sobą 3 przewody za pomocą lutu.
• Następnie podłącz 5 CZARNYCH przewodów zgodnie z pierwszym podłączonym przewodem uziemienia. są one potrzebne, ponieważ wszystko musi być powszechnie uziemione do Arduino lub ten projekt nie zadziała.
• Następnie będziesz musiał przylutować rezystor 220 omów do dodatniej strony obu diod LED, które będą używane w tym projekcie. Jeśli tego nie zrobisz, diody LED przepalą się i trzeba będzie je wymienić, co nie będzie łatwe.
• Następnie przylutuj czerwony przewód po przeciwnej stronie rezystorów (tak jak pokazano na schemacie powyżej).

Po zakończeniu lutowania możesz podłączyć wszystko Z WYJĄTKIEM baterii tak, jak pokazano na schemacie. Dla odniesienia w większości 3-przewodowych serw i ESC (elektronicznego regulatora prędkości) BIAŁY (lub POMARAŃCZOWY) przewód jest przewodem sygnałowym, CZERWONY przewód jest przewodem wejściowym napięcia, a CZARNY (lub BRĄZOWY) przewód jest przewodem uziemiającym.

RÓWNIEŻ zasilanie i uziemienie od płyty PROTOBOARD do ODBIORNIKA powinno być podłączone do zasilania i uziemienia na kanale 1. zielony przewód również powinien łączyć się z kanałem 1, a pomarańczowy przewód powinien łączyć się z kanałem 2 w odbiorniku.

Co się dzieje???

Tak więc dla tych z was, którzy zastanawiają się, co tak naprawdę dzieje się w tej konfiguracji, czytaj dalej, jeśli nie jesteś tym zainteresowany i chcesz po prostu kontynuować budowanie, możesz przejść do następnego kroku. A więc dzieje się tak, że podłączamy odbiornik do Arduino. Teraz odbiornik odbiera sygnały wejściowe z połączonego kontrolera, który na podstawie danych wprowadzonych przez użytkownika sprawi, że samochód będzie jechał do przodu, do tyłu, w lewo i w prawo. Tylny silnik steruje ruchem do przodu i do tyłu, a serwo kierownicy steruje ruchem lewego i prawego przednich kół. Sposób, w jaki jesteśmy w stanie sprawić, by kierunkowskazy działały z tyłu samochodu, polega na tym, że Arduino odbiera sygnał wejściowy z odbiornika, a następnie na podstawie sygnału wejściowego do serwa kierownicy miga lewa lub prawa dioda LED, tworząc w ten sposób kierunkowskazy.

Krok 5: Łączenie w całość

Po zakończeniu instalacji elektrycznej jesteś gotowy do złożenia wszystkiego w całość.

aby to zrobić:

• Przed dodaniem górnej płyty do wkładki pielęgnacyjnej podłącz przewód do odbiornika i umieść odbiornik pod płytą górną. zapobiegnie to poruszaniu się i poluzowaniu przewodów.
• Następnie zacznij od podgrzania pistoletu do klejenia na gorąco
• Następnie, gdy jest gorący, dodaj odrobinę gorącego kleju do górnej części portu kabla 9 V i kabla drukarki na płycie Arduino i dociśnij spód płyty ProtoBoard do (wciąż gorących) plamek gorącego kleju. to jednocześnie utrzyma je razem.
• Następnie dodaj odrobinę gorącego kleju na górę tylnego mechanizmu różnicowego i wciśnij do niego spód Arduino. dzięki temu Arduino nie będzie się poruszał podczas jazdy samochodem.
• następnie umieść małą kroplę gorącego kleju na spodzie ESC i dociśnij go do górnej płyty przed Arduino. (UPEWNIJ SIĘ, ŻEBY NIE BLOKOWAĆ PORTÓW W ARDUINO, NADAL MUSIMY PRZESŁAĆ KOD i podłączyć baterię 9V.)
• Ustaw również ukończoną konstrukcję mechaniczną i elektryczną obok pudełka, którego będziesz używać do przechowywania wszystkiego, co pozwoli ci zaznaczyć, gdzie muszą się znaleźć otwory na koła.
• następnie wytnij otwory na koła. (UWAGA: upewnij się, że otwory na przednie koła są nieco większe, ponieważ będą one obracać się w lewo i w prawo i będą wymagały więcej miejsca.)
• Następnie wykonaj otwory w tylnej części pudełka, które są wystarczająco duże, aby zmieściła się końcówka diody LED.
• Przetestuj wszystko w pudełku z otworami i upewnij się, że wszystko pasuje, zanim przejdziesz dalej.
• Po SPRAWDZENIU, że wszystko pasuje do pudełka tak, jak powinno, umieść dużą ilość gorącego kleju na dnie dolnej płyty i mocno dociśnij do dna pudełka tak, aby kółka wystawały przez spód pudełko.
• Trzymaj samochód przy pudle, aż gorący klej ostygnie.

Po zakończeniu możesz przejść do kodowania części projektu.

Krok 6: KODOWANIE

Przed rozpoczęciem tego kroku, jeśli nie masz jeszcze zainstalowanej aplikacji lub oprogramowania arduino na swoim komputerze, możesz przejść do poniższego linku i pobrać go (JAK ZA DARMO!!). będziesz musiał to zrobić przed kontynuowaniem tego projektu.

www.arduino.cc/en/Main/Software

Kod:

• Zacznij od pobrania pliku.ino, który mam dostępny dla tego projektu.
• Następnie otwórz kod i prześlij go do swojego Arduino.
• przetestuj lewy i prawy ruch kierownicy i upewnij się, że diody LED są ustawione w prawidłowej orientacji dla lewego i prawego sygnału.
• gdy diody LED znajdą się na właściwych stronach, umieść je w otworach wykonanych wcześniej w konstrukcji i umieść odrobinę gorącego kleju na diodach LED, aby utrzymać je na miejscu.

Jeśli jesteś osobą, która chce poznać tajniki rzeczy lub po prostu zastanawia się, co dzieje się za kulisami z kodem, czytaj dalej. Jeśli nie, możesz przejść do następnego kroku.

więc co się dzieje (linia po linii):

• Pierwsza linia to instrukcja include, która pozwala na uwzględnienie w kodzie biblioteki serwo wbudowanej w oprogramowanie Arduino.
• Kolejne dwa wyrażenia definiujące w kodzie określają, do jakich pinów zostaną dołączone diody LED w Arduino.
• Kolejne 3 instrukcje int deklarują różne kanały w odbiorniku jako liczby całkowite, co pozwala na akceptację danych wejściowych z kontrolera.
• Kolejne 2 instrukcje int deklarują terminy „przenieś” i „obróć” jako liczby całkowite, dzięki czemu mogę zmienić typ sygnału wysyłanego przez Arduino w dalszej części kodu.
• Następnie zobaczysz dwie instrukcje "Servo", są one potrzebne, aby kod wiedział, że mam 2 serwa i że nazwy to "myservo" i "esc"
• Następnie wchodzimy w pętlę „VOID setup”: jest to pętla konfiguracji, która zostanie uruchomiona raz, a następnie przejdzie do reszty kodu. więc tutaj deklaruję, które szpilki są pinami wejściowymi, a jakie pinami wyjściowymi. piny wejściowe przyjmują sygnał, a piny wyjściowe OUTPUT sygnał.
• Najpierw w pętli konfiguracji void zobaczysz dwie linie kodu „.attach()”, te dwie linie określają, że serwa są podłączone do pinów 9 i 11 na płycie Arduino.
• następnie zobaczysz pięć linii "pinMode". pierwsze 3 z nich deklarują, że piny 5, 6 i 7 są pinami wejściowymi. są to piny, które są podłączone do kanałów 1, 2 i 3 (odpowiednio) w odbiorniku. ostatnie 2 kołki "pinMode" deklarują, że kołki, do których podłączone są diody LED, wysyłają sygnał do diod LED.
• Linia "Serial.begin()" deklaruje szybkość transmisji lub bity na sekundę, która jest akceptowana i odczytywana do arduino.
• Następnie przechodzimy do „pętli pustki”, która jest uruchamiana w sposób ciągły po włączeniu Arduino.
• Pierwsze dwie linie tej pętli odczytują/ustawiają szerokość impulsu każdego kanału wejściowego z odbiornika. jest to ważne, ponieważ bez niego nie bylibyśmy w stanie odczytać żadnego z nadchodzących sygnałów.
• Dalej jest sekwencja mapowania. dzieje się tak, że przychodzący sygnał jest mapowany na sygnał, który esc może odczytać i spowodować, że coś się wydarzy. więc ustawiamy zmapowane wartości równe wcześniej zdefiniowanej zmiennej "move".
• Następnie zapisujemy do serwa o nazwie „esc” wartości „move”, co pozwala samochodowi poruszać się do przodu i do tyłu.
• W przypadku ustawienia mapowania „zakrętu” robi to samo, tylko mapuje przychodzący sygnał na kąt, który jest następnie wysyłany do serwa układu kierowniczego. serwo kierownicy przesunie się wtedy do odpowiedniego kąta.
• Pierwsze stwierdzenie „if” mówi, że jeśli serwo kierownicy zostanie przesunięte pod kątem mniejszym niż 75 stopni, to lewa dioda zacznie migać, tworząc w ten sposób lewy kierunkowskaz.
• Drugie stwierdzenie „if” mówi, że gdy serwo sterujące jest przesunięte pod kątem większym niż 100 stopni to prawa dioda zacznie migać. Tworząc w ten sposób prawy kierunkowskaz.

i tak działa kod.

Krok 7: Baw się dobrze

Teraz, po przesłaniu kodu, jesteś gotowy!

• Najpierw włóż baterie do kontrolera i włącz go.
• Następnie podłącz akumulator samochodowy RC do ESC i włącz ESC.
• Następnie podłącz baterię 9V do arduino.

po włączeniu Arduino powinieneś być w stanie kontrolować samochód i mieć kierunkowskazy. zdobędziesz również odrobinę wiedzy, która pozwoli Ci samodzielnie realizować i rozpoczynać bardziej złożone projekty kodowania i projektowania. więc rozwijaj się dalej i baw się dobrze!

Opcjonalne ulepszenie (jeśli kupiłeś sugerowany samochód) to zaprojektowane przeze mnie koła. możesz je wydrukować w 3D w dowolnym kolorze. Myślę, że są całkiem fajne.