Robot gąsienicowy RC korzystający z Arduino – krok po kroku: 3 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Hej chłopaki, wróciłem z kolejnym fajnym podwoziem Robot od BangGood. Mam nadzieję, że zapoznaliście się z naszymi poprzednimi projektami – Spinel Crux V1 – Robot sterowany gestami, Spinel Crux L2 – Arduino Pick and Place Robot with Robotic Arms oraz The Badland Brawler, które opublikowaliśmy w zeszłym miesiącu. Wygląda fajnie pod świecącymi światłami, prawda?

Tym razem mam nierównego robota terenowego z napędem na 4 koła i dedykowanym zawieszeniem, aby mógł poruszać się po trudnym terenie. Sprawdź to. Dlaczego nie zbudować dla siebie? Tutaj dowiemy się, jak zbudować bezprzewodowego, wielozadaniowego robota Arduino z napędem na cztery koła, który zapewnia płynną jazdę po trudnym terenie – DIY Rough Terrain Wireless Crawler z zawieszeniem.

Dostarczymy Ci projekt, kod, schematy obwodów i linki do zakupu własnego zestawu robota, obudowy i modułów czujników używanych w tym projekcie.

Internetowy producent PCB – JLCPCB

JLCPCB jest jedną z najlepszych firm produkujących PCB online, z której możesz zamówić PCB online bez żadnych kłopotów. Firma pracuje 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu bez przerwy. Dzięki zaawansowanym technologicznie maszynom i zautomatyzowanemu strumieniowi pracy mogą wyprodukować ogromne ilości wysokiej klasy płytek drukowanych w ciągu kilku godzin.

JLCPCB może opracowywać PCB o różnej złożoności. Opracowują proste i tanie płytki PCB z płytą jednowarstwową dla hobbystów i entuzjastów, a także złożoną płytkę wielowarstwową do zastosowań przemysłowych o wysokim standardzie. JLC współpracuje z dużymi producentami produktów i może być płytą PCB urządzeń, których używasz, takich jak laptopy lub telefony komórkowe, które zostały wyprodukowane w tej fabryce.

HC12

HC 12 to naprawdę tani moduł bezprzewodowy dalekiego zasięgu, który może być używany do bezprzewodowej komunikacji szeregowej na duże odległości do 1,7 km. Moduł jest naprawdę kompaktowy, lekki i przyjazny dla płytki stykowej, co czyni go najlepszym kontrolerem bezprzewodowym dla naszego projektu.

Drążek sterowy

Jest to najczęściej używany kontroler robota, który jest dostarczany z różnymi zestawami robotów do majsterkowania / zestawami ramion robotów, które są przeznaczone do pracy z arduino. Projekt jest dość prosty i bardzo łatwy w użyciu. Wykorzystuje dwa potencjometry do obliczania ruchu w osi x i osi y oraz przełącznik do wykrywania naciśnięcia przycisku. Można go łatwo podłączyć do pinów analogowych arduino i bezpośrednio odczytywać wartości analogowe.

Poniżej znajduje się kod do testowania joysticka. Zapraszam do pobrania / edycji zgodnie z potrzebami. Pobierz Przed przesłaniem głównego kodu upewnij się, że Twój joystick działa przy użyciu tego kodu.

Pobierz kod z powyższego linku.

W tym przykładzie po prostu zbieramy analogowe wyjścia danych z joysticka za pomocą analogowych pinów (A0, A1, A2) arduino. Wartości te są przechowywane w zmiennych i są później drukowane na monitorze szeregowym

Arduino Pro Mini

Ta maleńka tabliczka została stworzona z myślą o zastosowaniach i projektach, w których przestrzeń jest premium, a instalacje są trwałe. Mały, dostępny w wersjach 3,3 V i 5 V, zasilany przez ATmega328. Ze względu na niewielkie rozmiary, w tym projekcie wykorzystamy tę płytkę do sterowania płytką sterownika silnika opartego na Arduino.

Krok 1: Projektowanie układu obwodów i PCB

Objaśnienie płyty osłony silnika Arduino

Cechy płyt Pro Mini Motor Shield Sterowanie PCB 2 silniki Niezależnie na razNiezależna kontrola prędkości za pomocą PWMCompact Design5 V, 12 V i Gnd Headers dla dodatkowych komponentów. Zwiększ moc dzięki modułowi bezprzewodowemu PiggybackingSupport HC12Teraz przyjrzyjmy się obwodowi naszej płytki sterownika silnika.

Nie martw się, wyjaśnię ci to. Regulator Moc wejściowa jest podłączona do regulatora 7805. 7805 to regulator 5V, który konwertuje napięcie wejściowe 7-32V na stałe zasilanie 5V DC. Zasilanie 5 V jest podłączone do wejścia napięciowego Arduino oraz do operacji logicznych układu L293D IC.

Na zaciskach 12 V i 5 V znajdują się diody LED, które ułatwiają rozwiązywanie problemów. Do tego obwodu można więc podłączyć napięcie wejściowe od 7 V do 32 V. Dla mojego bota wolę baterię Lipo 11.1V. Zrób własną płytkę PCB Arduino Motor Shield Teraz powiem ci, jak zaprojektowałem obwód i wykonałem tę płytkę PCB z JLCPCB.

Tworzenie prototypu

Najpierw połącz wszystkie komponenty razem na płytce prototypowej, abym mógł łatwo rozwiązać problem, jeśli coś pójdzie nie tak. Kiedy już wszystko działało poprawnie, wypróbowałem go na robocie i bawiłem się nim przez jakiś czas. Tym razem upewniłem się, że obwód działa prawidłowo i nie nagrzewa się.

Krok 2 – Schematy Aby narysować obwody i zaprojektować płytki drukowane, mamy narzędzia do projektowania płytek drukowanych online firmy EasyEDA, które zapewniają wszystkie niezbędne możliwości do projektowania obwodów drukowanych online i drukowania płytek drukowanych z setkami komponentów i wieloma warstwami z tysiącami ścieżek.

Narysowałem obwód w EasyEDA, który zawierał wszystkie elementy na płytce stykowej – układy scalone, moduł Arduino Nano i HC12, które są podłączone do cyfrowego pinu Arduino.

Dodałem również kilka nagłówków, które są połączone z pinami analogowymi i pinami cyfrowymi tych przycisków, które będą przydatne w przyszłości. Połączenia Dostępne są również 5V, 12V, Gnd, moduł bezprzewodowy, cyfrowe i analogowe złącza pinów na wypadek, gdybyś chciał dodać czujniki i odczytywać w przyszłości.

Pełne mapowanie pinów jest wyjaśnione w poniższych sekcjach.

Sterownik silnika 1

Włącz 1 – A0

InM1A – 2

InM1B – 3

Włącz 2 – 8

InM2A – 7

InM2B – 4

HC12

Vin – 5V

Gnd – Gnd

Tx/Rx – D10

Tx/Rx – D11

Przekaźnik

Przekaźnik 1 – 12

Przekaźnik 2 – 13

Dodałem również regulator 7805, który pomógł mi zapewnić napięcie wejściowe między 7 V a 35 V na wejściu, dzięki czemu mogę korzystać z zasilacza 7 V, akumulatora 9 V lub nawet akumulatora litowo-polimerowego 12 V bez wszelkie problemy. Krok 3 – Tworzenie układu PCB Następnie zaprojektuj PCB. PCB Layout jest w rzeczywistości znaczącą częścią PCB Design, używamy PCB Layouts do tworzenia PCB ze schematów.

Zaprojektowałem płytkę PCB, na której mogłem zlutować wszystkie komponenty razem. W tym celu najpierw zapisz schematy iz górnej listy narzędzi kliknij przycisk Konwertuj i wybierz „Konwertuj na PCB”.

To otworzy okno. Tutaj możesz umieścić komponenty wewnątrz granicy i rozmieścić je tak, jak chcesz. Łatwym sposobem trasowania wszystkich komponentów jest proces „autoroutingu”. W tym celu kliknij narzędzie „Trasa” i wybierz „Auto router”.

Spowoduje to otwarcie strony automatycznej konfiguracji routera, na której możesz podać szczegóły, takie jak prześwit, szerokość ścieżki, informacje o warstwach itp. Gdy to zrobisz, kliknij „Uruchom”. Oto link do schematów EasyEDA i plików Gerber płyty L293D Arduino Motor Shield. Zachęcamy do pobrania lub edycji schematów/układu PCB. To wszystko chłopaki, twój układ jest teraz gotowy. Jest to dwuwarstwowa płytka drukowana, co oznacza, że trasowanie znajduje się po obu stronach płytki drukowanej. Możesz teraz pobrać plik Gerber i użyć go do produkcji swojej płytki drukowanej z JLCPCB.

Krok 2: Uzyskanie wysokiej jakości PCB od JLCPCB

JLCPCB to firma produkująca PCB z pełnym cyklem produkcyjnym. Co oznacza, że zaczynają się od „A” i kończą na „Z” procesu produkcji PCB. Od surowców po gotowe produkty, wszystko odbywa się pod dachem.

Wejdź na stronę JLCPCBs i załóż darmowe konto. Po pomyślnym utworzeniu konta kliknij „Cytuj teraz” i prześlij swój plik Gerber.

Plik Gerber zawiera informacje o twoim PCB, takie jak informacje o układzie PCB, informacje o warstwach, informacje o odstępach, ścieżki, aby wymienić tylko kilka.

Poniżej podglądu PCB zobaczysz tak wiele opcji, jak ilość PCB, tekstura, grubość, kolor itp. Wybierz wszystko, co jest dla Ciebie niezbędne. Gdy wszystko zostanie zrobione, kliknij „Zapisz w koszyku”.

Na następnej stronie możesz wybrać opcję wysyłki i płatności oraz dokonać bezpiecznej transakcji. Możesz zapłacić za pomocą Paypal lub karty kredytowej/debetowej. To jest to chłopaki. Zrobione.

Płytka drukowana zostanie wyprodukowana i wysłana w ciągu dni i zostanie dostarczona do domu we wspomnianym okresie.

Krok 3: Jazda próbna

Gdy już zdobędziesz płytkę drukowaną, wystarczy przylutować piny nagłówka i wszystkie inne elementy. Gdy to zrobisz, podłącz zasilacz, a zobaczysz, że dioda LED1 zaświeci się.

Oznacza to, że działa.

Kod

Tutaj podzielę się kodem pilota HC12 i robota RC. Po prostu prześlij ten kod do pilota zdalnego sterowania, a także do robota DIY RC.

To jest kod dla DIY RC Off Road Robot.

Pilot

W poprzednim poście pokazałem, jak skonfigurować pilota zdalnego sterowania dalekiego zasięgu dla robota RC. Możesz użyć tego samego pilota z tym samym kodem dla tego projektu.

Piggybacking L293D (dodatkowa wskazówka)

Konfiguracja typu piggyback L293D to łatwy sposób na podwojenie (lub w moim przypadku trzykrotne) prądu, a także mocy układu scalonego sterownika silnika L293D do napędzania silnika o wysokim momencie obrotowym/wysokim prądzie/obciążeniu o wysokiej rezystancji. (Ta strategia powinna działać dla wszystkich chipów L293D). L293D Piggyback to szybka i prosta technika podwojenia prądu wyjściowego do silnika.

Tak więc cała myśl polega na tym, aby przylutować kolejny układ L293D bezpośrednio do obecnego. Przypnij do przypnij. To ustawia dwa chipy w trybie równoległym, więc napięcie pozostanie takie samo jak wcześniej, ale prąd wzrośnie. Te chipy są oceniane na około 600mA na stałym poziomie lub do 1,2A przez krótki okres. Po połączeniu dwóch z nich razem, zapewnią stały prąd 1,2 A i 2,4 A przez krótkie okresy.