Ինքնավար RC մեքենա ՝ 7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Այսօր ինքնակառավարվող, ինքնավար մեքենաների աճի հետ մեկտեղ ես որոշեցի ստանձնել սեփականը դարձնելու մարտահրավերը: Այս նախագիծը նաև ծառայեց որպես իմ գլխավոր նախագիծը ինժեներական դիզայնի և զարգացման և ռոբոտաշինության դասերին և ավագ դպրոցի STEM մրցույթում ստացավ մրցանակ լավագույն ինքնավար մեքենայի համար:

Scratրոյից սկսելու փոխարեն, ես նախընտրեցի օգտագործել RC մեքենա, որն արդեն ունեինք և այն զուգակցեցի RedBoard Arduino Uno տախտակի հետ: Ես ընտրեցի Arduino- ն `դրա օգտագործման և ծրագրավորման հարաբերական դյուրինության պատճառով:

Նրանց համար, ովքեր հետաքրքրված են, այս մեքենան ունի Redcat Racing 03061 Splash-Resistant ESC սանրված շարժիչով: ESC- ն արդեն ծրագրված էր մեքենայի հետ եկած վերահսկիչի միջոցով: Ես դա չեմ փորձարկել առանց խոզանակի շարժիչով, քանի որ այն մեզ մոտ չկա, բայց որևէ մեկին ցանկալի է փորձել այս նախագիծը առանց խոզանակի շարժիչով:

Կարճ ասած, այս մեքենան հավաքում է տվյալներ (5) HC-SR04 ուլտրաձայնային տվիչներից: Այս տվյալները վերադառնում են Arduino- ին, որտեղ որոշում է կայացնում, թե ինչպես տեղափոխվել: Այնուհետև Arduino- ն համապատասխանաբար վերահսկում է ղեկի սերվոն և շարժիչը: Theրագիրը դրա համար օգտագործում է ստանդարտ Arduino servo գրադարանը, և լրացուցիչ գրադարաններ անհրաժեշտ չեն:

Մեքենան ունակ է փոփոխել արագության կառավարումը պոտենցիոմետրի միջոցով և պատին հարվածելուց հետո հետ կանգնել: Բացի այդ, մեքենան կարող է ինքն իրեն շտկել, եթե այն շատ մոտենա պատին ՝ իրեն թեթևացնելով:

Քայլ 1: Մասերի ցուցակ

Հրաժարում. Ես չեմ ներառում մեքենայի համար անհրաժեշտ մասերը, միայն մեքենայից այն կողմ գտնվող լրացուցիչ մասերը: Դրա համար անհրաժեշտ կլինի ESC, շարժիչ, շասսի, մարտկոց և այլն:

Ձեզ հարկավոր կլինի.

(1) Arduino Uno - նոկաուտները լավ կաշխատեն

(1) Breadboard - այս նախագծի համար ես վերցրեցի +/- ռելսը մի տախտակից և օգտագործեցի մեկ այլ, ավելի փոքր տախտակ: Sizeանկացած չափս կանի:

(5) HC-SR04 ուլտրաձայնային տվիչներ

(1) պոտենցիոմետր - օգտագործվում է մեքենայի արագությունը վերահսկելու համար

(20) Իգական -արական Dupont մետաղալարեր. Խորհուրդ եմ տալիս անհրաժեշտության դեպքում ավելի շատ օգտագործել այլ լարերի երկարացման համար:

Oldոդման երկաթ `զոդումով

Arduino Power Supply - այս դեպքում ես օգտագործել եմ (6) 1.2v AA մարտկոցներ, որոնք միացված են շարքով: Նման հեռախոսի և պլանշետի արտաքին հզորության բանկերը նույնպես լավ կաշխատեն, երբ միացված են USB պորտին:

Կասետային ժապավեն, տաք սոսինձ և (կամ) այլ իրեր, որոնք օգտագործվում են իրերը միասին ամրացնելու համար

(1) Toggle Switch (ըստ ցանկության - ես օգտագործում եմ այն Arduino- ն միացնելու և անջատելու համար)

Քայլ 2: Տեղադրեք սենսորները

Նախ, դուք կցանկանաք ճիշտ տեղադրել և ամրացնել սենսորները: Ես ունեմ (1) սենսոր դեպի առջև, (2) սենսորներ ՝ մոտ 45 աստիճան անկյան տակ, և (2) տվիչներ մեքենայի կողքերին: Կողքերի և առջևի մասերի եռաչափ տպիչներով ամրացրի փակագծեր և տաք սոսինձ օգտագործեցի անկյունային առջևի սենսորները ամրացնելու համար, քանի որ տաք սոսինձը հաղորդիչ չէ: Կողքերի և առջևի ամրացման փակագծերը կարելի է ներբեռնել և 3D տպել:

Քայլ 3: Ավելացրեք Breadboard և Potentiometer

Հաջորդը, դուք կցանկանաք միացնել հացահատիկի և արագության վերահսկման պոտենցիոմետրը, նախքան էլեկտրալարերը սկսելը: Սա այն է, որտեղ ես օգտագործել եմ մի փոքրիկ տախտակ և մեկ այլ տախտակի +/- մեքենայի մարմնի վրա տարածության պատճառով, բայց ստանդարտ հացահատիկը նույնպես լավ կանի:

Քայլ 4: Ամրացրեք ամեն ինչ

Այս մեկը, հավանաբար, ամենամեծ քայլն է, և մեկ սխալ մետաղալարը կարող է պատճառ դառնալ, որ մեքենան ճիշտ չգործի: Լրացուցիչ առաջնորդության համար դիմեք վերը նշված Fritzing դիագրամին:

Սկսեք ՝ միացնելով ձեր Arduino- ի 5v քորոցը գրատախտակին դրված դրական ռելսին, իսկ ձեր Arduino- ի GND- ը ՝ հացահատիկի բացասական ռելսին:

Հաջորդը, միացրեք ձայնային սենսորների ցուցիչները: HC-SR04 սենսորների վրա կա յուրաքանչյուր չորս կապում պիտակավորված: Նրանք են:

VCC - 5 վ հզորություն

Trig - ձգան ՝ ուլտրաձայնային իմպուլս դուրս ուղարկելու համար

Էխո - ստացող քորոց, որը չափում է զարկերակի տևողությունը

GND - հիմնավորված քորոց

Դրա համար օգտագործեք իգական-արական Dupont լարերը: VCC- ի յուրաքանչյուր կապում պետք է միացված լինի հացահատիկի դրական ռելսին, իսկ GND- ի յուրաքանչյուր կապում պետք է միացված լինի բացօթյա տախտակի երկաթգծին: Ես այս հատվածի համար օգտագործել եմ լրացուցիչ կին-տղամարդ Dupont լարեր, քանի որ խնդիրներ ունեի որոշ լարերի հետ, որոնք բավականաչափ երկար չէին:

Հաջորդը, միացրեք Trig և Echo կապումներն Arduino- ի մեջ: Սրանք կմիացվեն Arduino- ի թվային կապումներին ՝ որպես այդպիսին.

Առջևի կենտրոնի ցուցիչ.

Եռակցում - կապ 6

Էխո - կապ 7

Ձախ կողքի ցուցիչ.

Տրիգ - 4

Էխո - 5

Աջ կողմի ցուցիչ.

Ձգան - 2

Էխո - 3

Առջևի ձախ սենսոր.

Տրիկ - 10

Էխո - 11

Առջևի աջ սենսոր.

Տրիգ - 9

Էխո - 8

Հաջորդը, միացրեք ղեկի servo- ն, շարժիչի ESC- ն և արագության կառավարման պոտենցիոմետրը:

Նախ, սկսեք ղեկի ծառայությունից: Իմ մեքենայի servo- ն ուներ կարմիր, նարնջագույն և շագանակագույն լարեր: Գույները կարող են մի փոքր տարբեր լինել, բայց դրանք բոլորը միացված կլինեն միևնույն կերպ.

Շագանակագույն մետաղալար (գետնին) - միացեք բաց տախտակի երկաթուղուն

Կարմիր մետաղալար (հոսանքի 5 վ) - միացեք 5 վ հացահատիկի երկաթուղուն

Նարնջագույն մետաղալար (ազդանշան) - միացեք ձեր Arduino- ի 13 -րդ կապին

ESC - կամ Էլեկտրոնային արագության վերահսկիչ - որը կառավարում է շարժիչը, միացված է շատ նման: Այս դեպքում լարերը սպիտակ, կարմիր և սև են:

Սպիտակ (ազդանշան) - Միացեք ձեր Arduino- ի 12 -րդ կապին

Կարմիր (5v) - մի՛ կապեք որևէ բանի: Էլեկտրաէներգիայի աճի պատճառով, որը շարժվում է հետընթաց, երբ շարժիչը կանգ է առնում, 5 վ -ը չպետք է միացված լինի: Դուք կարող եք տապակել USB պորտը կամ, հնարավոր է, ձեր Arduino- ն:

Սև (գետնին) - միացեք բաց տախտակի երկաթուղուն

Վերջապես, մետաղալարով ամրացրեք պոտենցիոմետրը, որը ավելի վաղ դրել եք ձեր տախտակին: Ամենայն հավանականությամբ, դրա վրա ինչ -որ տեղ տպված են փոքր թվեր: Այն պետք է միացված լինի հետևյալ կերպ.

1 (ձախ քորոց) - միացեք բաց տախտակի երկաթուղուն

2 (միջին քորոց) - միացեք ձեր Arduino- ի A0 կապին

3 (աջ քորոց) - միացեք դրական տախտակի երկաթուղուն

Էլեկտրագծերը շատ խառնաշփոթ տեսք կունենան, այնպես որ, եթե ցանկանում եք մետաղալարերի կառավարում կատարել, հիմա ժամանակն է դա անել:

Քայլ 5: Միացրեք Arduino- ն

Հաջորդը, դուք կցանկանաք ստեղծել հզոր լուծում Arduino- ի համար: Այս նախագծում օգտագործվում են էներգիայի երկու առանձին աղբյուրներ ՝ մեքենայի մարտկոցը և մարտկոցը Arduino- ի համար: Այս դեպքում ես օգտագործեցի (6) 1.2 վ լիցքավորվող AA մարտկոցներ, որոնք միացված էին շարքով: Կաշխատեն նաև շարժական բջջային հեռախոսի հզորության բանկերը, պարզապես համոզվեք, որ ձեր Arduino- ի USB պորտին միացված մալուխ (օրինակ ՝ մինի USB):

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ 9 վ մարտկոցներ ՉԵՆ աշխատի այս նախագծի հետ: Շնորհիվ այն բանի, թե ինչպես են նախագծված 9 վ մարտկոցները, լարումը բավարար է Arduino- ն աշխատեցնելու համար, սակայն մարտկոցից դուրս եկող հոսանքը կհանգեցնի նրան արագ մահվան: Ես նաև խնդիրներ ունեի 9 վ մարտկոցի պատահական վերագործարկման հետ:

Եթե որոշեք օգտագործել լուծումը, որը ես օգտագործել եմ, ձեզ հարկավոր կլինի.

(6) AA մարտկոցներ (ալկալային մարտկոցները նույնպես լավ են աշխատում)

Բոլոր (6) մարտկոցների համար նախատեսված AA մարտկոցի կրիչներ: Այս մեկը հիանալի կաշխատի և նույնիսկ չի պահանջում, որ դուք օգտագործեք զոդման երկաթ: Կատարված մատակարարման համար ես միասին կապեցի երիցուկով շղթայված (3) երկու մարտկոցի պահարաններ, միասին զոդեցի դրական/բացասական լարերը, 9V մարտկոցի ադապտերից հանեցի DC հոսանքի վարդակը և այն վերջում դրեցի դրական և բացասական: լարերը: Այնուհետև ես միացրեցի հոսանքի անջատիչը հոսանքի աղբյուրի հետ `Arduino- ն միացնելու և անջատելու հեշտությամբ: Սա ամբողջովին ընտրովի չէ:

Քայլ 6: Վերբեռնեք Arduino ծրագիրը

Հաջորդը, ձեզ հարկավոր է ծրագիրը վերբեռնել Arduino- ում: Ներբեռնեք ծրագիրը այստեղ և վերբեռնեք այն ձեր Arduino- ին Arduino IDE- ի միջոցով:

Ձեզանից նրանց համար, ովքեր կարող են մտածել ծածկագրի փոփոխման մասին, ես ներառել եմ մի քանի կեղծ կոդ, որը բացատրում է, թե ինչ է անում յուրաքանչյուր մասը:

Խմբագրել 25/9/18 - Ես ավելացրի երկրորդ ծրագիրը, որը ստիպում է այն քշել երկու պատերի մեջտեղում: Ես հնարավորություն չեմ ունեցել փորձելու ծածկագիրը մեքենա չունենալու պատճառով, բայց ազատ զգացեք դրա հետ փորձեր անելու համար:

Քայլ 7: Միացրեք ամեն ինչ և միացրեք այն

Ի վերջո, ձեզ հարկավոր է միացնել ամեն ինչ: Նախ, մեքենայի մարտկոցը միացրեք մեքենային և միացրեք ESC- ն: ESC- ն պետք է ձայնային ազդանշան տա ՝ նշելով, որ պատրաստ է «զինվել» Arduino- ով: Հաջորդը, միացրեք Arduino- ն: ESC- ն պետք է երեք անգամ ազդանշան տա, և անիվները պետք է սկսեն պտտվել: Եթե ESC- ն ազդանշան է տալիս, բայց անիվները չեն սկսում պտտվել, արագությունը մեծացնելու համար պոտենցիոմետրը թեքեք աջ: Եթե մեքենան շատ արագ է շարժվում, պոտենցիոմետրը թեքեք ձախ:

Եթե պոտենցիոմետրը աշխատում է հակառակ կերպով, ինչպես պետք է, ապա դա լուծելու համար կարող եք շրջել դրական և բացասական լարերը:

Տեսանյութում երևում է, թե ինչպես է մեքենան աշխատում, ինչպես փոխել արագությունը և այն միացնելու կարգը: