Overkill Model Rocket Launch Controller!: 9 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Моделдүү ракеталар катышкан чоң долбоордун алкагында мага контролер керек болчу. Бирок, менин бардык долбоорлорум сыяктуу эле, мен жөн эле негиздерге кармана албайм жана жөн эле ракетаны учуруучу кол менен башкарылуучу бир баскычтуу контролер жасай алмак эмесмин, жок, мен өтө чектен ашып, аны мүмкүн болушунча татаал жана чокусуна жеткиришим керек болчу. ойлон. Мен муну ого бетер көтөрүү үчүн идеяларым бар болчу, бирок бул идеялар 16 жаштагы студент үчүн бюджеттен бир аз башкача болчу.

Көптөгөн изилдөөлөрдөн жана пландоолордон кийин мен "портфель ракета контроллерлери" жолунда эч кандай ресурстарды таба алган жокмун, анткени алар жалпы нерсе эмес, ошондуктан мен өзүмдү нөлдөн долбоорлоом керек болчу. Менин бүт проектимдин негизги бөлүгү, ракетанын өзү, көмүр буласынан жасалган жана абдан жаман көрүнөт, ошондуктан мен бул теманы контроллерге чейин улантууну кааладым жана болотту учуруучу блок (учурда толук эмес).

Бирок бул контролер эмне кылат? Эмнеге жетиштиңиз?

Ооба, менин ракетам такыр эле канаттары бар типтүү ракета эмес жана багыттоочу рельске ээ. Анын ордуна ракета бажы электроникасы жана түрткү векторун башкаруу жабдуулары менен толтурулган. Тартуу векторун башкаруу, же ТВК, кыймылдын кыймылын ракетанын ичине жылдырууну камтыйт, андыктан ракетаны тийиштүү траекторияга багыттоо. Бирок, бул GPS көрсөтмөсүн камтыйт, бул мыйзамсыз! Ошентип, менин ракетам ракетанын супер стабилдүү болушун камсыз кылуу үчүн ТВКны колдонот, учуучу компьютердеги гироскоп менен, GPS жабдуулары жок. Активдүү стабилизация мыйзамдуу, жетекчилик андай эмес!

Кандай болбосун, бул узак киришүү аркылуу мен дагы эле контроллердин эмне кылганын түшүндүргөн жокмун! Старт аянтчасы жөн эле багыттоочу темир стенд эмес, тескерисинче, электроника менен толтурулган татаал система, механикалык бөлүктөр, чыныгы старт аянтчасы сыяктуу. Бул күчтүү артка чегинүү үчүн пневматикалык поршенди, ракеталардын базасын жана корпусунун үстүн кармай турган кыскычтарды жана келечектеги YouTube видеолорунда жакшыраак түшүндүрө турган көптөгөн нерселерди камтыйт.

Контроллер бардык зымсыз сигналдарды старттык аянтчаларды башкаруу жана ракетаны учуруу үчүн гана жөнөтпөстөн, мага учуруунун орнотууларын тууралоого да мүмкүнчүлүк берет. Ал чынында эле башталып жатабы, же жөн эле мотордун статикалык оту үчүн төшөктө кармалып турабы. Менде артка тартылуучу күчтүү арткы пневматикалык система барбы же жокпу. Ракетанын Falcon Heavyде көрүнгөндөй капталдык күчөткүчтөрү барбы? Же мен контроллер менен ишке киргизгичтин ортосундагы зымсыз байланышты текшеришим керекпи. Булардын баары бул контролер кыла ала турган кээ бир функциялар.

Ыкчам эскертүү: Бул акыркы этикеткалар эмес, анткени менде кадимки Roland GX-24 винил кескичке кирүү мүмкүнчүлүгү жок. Менде дагы батарейка жок, мен стандарттык RC автоунаасын/LiPo, 11.1V жана болжол менен 2500mAh колдоном.

Мен кантип жасаганым боюнча этап -этабы менен көрсөтмөлөрдү баштоодон мурун, мен баарына ачык айткым келет, мындай контроллерди андан көп нерсеге колдонууга болот, андан кийин ракеталарды учуруу үчүн. Бул зымсыз роверди башкара алат, RC тик учагын/дронун башкара алат, портативдик компьютерге же оюн системасына ылайыкташтырылган. Сиздин фантазияңыз чындап эле чек. Эгерде сиз бул контроллерди курууну кааласаңыз, мен сизге өзүңүздүн схемаңызды, которуштуруу макетиңизди жана өзүңүздүн бардык программаңызды иштеп чыгууну сунуштайм. Аны чындап өзүңүздүкү кылыңыз.

Жаңыртуу!

Бул жерде контролер жөнүндө жаңы YouTube видеосу!

Жабдуулар

Мен Австралияда жүргөндүктөн, менин бөлүктөрүм жана шилтемелерим сиздикинен айырмаланышы мүмкүн, ошондуктан мен өзүңүздүн изилдөөңүздү сунуштайм! Менде колдонгон нерселердин толук тизмеси PDF бар. Мен ошондой эле контролерди сизге керектүү/каалагандай ыңгайлаштыруу үчүн өз бөлүктөрүңүздү колдонууну сунуштайм!

Негизги бөлүктөрдүн тизмеси:

• Кандайдыр бир окуя
• Акрил панели
• Баскычтар жана которгучтар
• ЖК экран, чыңалуу көрсөткүчү
• PLA жипчеси
• 3D көмүр буласы винил
• Динамик жана аудио модулу (эгер кааласаңыз)

Мен шаймандарды негизги сактадым, сизде бар нерсени колдоно аласыз:

• Дремель бычак менен
• Бургулоо
• Кандооч
• Чылым чырагы (жылуулукту азайтуучу түтүк үчүн)
• Бурама айдоочу
• Кычкыл мурун
• Кычкылтек (винил пленка жана чаптамаларды колдонуу үчүн)
• Стэнли бычагы (акрил кесүү үчүн)

1 -кадам: Баштоо

Мен контроллеримдин эмне кылышын каалайм? Кандай баскычтар/которгучтар жана функциялар керек? Мен анын кандай болушун каалайм? Бюджет деген эмне? Бул тапшырманы аткарууга киришүүдөн мурун өзүңүзгө суроо берүү үчүн керектүү суроолордун баары. Андыктан блокнотту алып, идеяларды жазуудан баштаңыз. Бул ошондой эле учурдагы контроллерлер боюнча изилдөө жүргүзүүгө жардам берет, сиз ошол алтын идеяны таба аласыз.

Сиз контроллериңиз аткарышы керек болгон ар бир функцияны жана ага кандай баскычтарды/которгучтарды керек экендигин ойлонушуңуз керек. Менин учурда, бул учуруу аянтчасынын бир нече бөлүгүн көзөмөлдөө жана ракетаны учуруу болчу. Ошентип, мага орнотуулардын өчүргүчтөрү, учуруу ыраатын баштоонун жолу, ракетаны жана башка майда нерселерди башка эч ким учура албашын камсыз кылуу үчүн коопсуздук коддору керек болчу.

Менин чоң авариялык токтотуу баскычым контролердун формасы үчүн абдан маанилүү болчу! Контроллер 15 секунддук артка саноону баштайт, анын жүрүшүндө учуруу аянтчасы ракетаны учурууга даярданат. Бул 15 секунддун ичинде кандайдыр бир коркунуч пайда болушу мүмкүн, чоң кызыл баскычы контроллердин бардык күчүн өчүрүп, зымсыз сигналдардын учуруу аянтчасына жетүүсүн токтотот жана ракетаны учурууну БИЛДИРБЕЙТ.

Мага ошондой эле тышкы 12В айлануучу жарыкты башкаруунун жолу керек, Arduino 5V сигналын гана чыгара алат, андыктан бул тапшырма үчүн MOSFET колдонулган. MOSFET ошондой эле контроллерге зымдуу туташуусу бар ракета моторун күйгүзүү үчүн схема түзүү үчүн колдонулган. Эгерде зымсыз башкаруу менен бир нерсе иштебей калса, мен от алдыргычты башкаруучуга ракетаны учурууга алып келет.

Контролеруңуз эмне кылышы керек экенин билгенден кийин, бардык компоненттериңиздин схемасын түзүп, аларды башкы панелде кантип орнотооруңузду билүү убактысы келди …

2 -кадам: Орнотуу жана өткөргүчтөр

Жакшы компоненттердин макети ар тараптуулук жана колдонуучулук үчүн, ошондой эле эстетика үчүн абдан маанилүү, бул мага чындап эле маанилүү. Бул антенна эмне үчүн авариялык токтотуу баскычынын алдында экенин түшүндүрөт? Мен бул макетти корпустун оригиналдуу көбүгүн алуу жана анын компоненттерин жылдыруу аркылуу таптым, анын көрүнүшү менен бактылуу болгонго чейин. Ортодо калган бош орун кээ бир кооз декалар үчүн, бирок мен мурда айткандай азыр винил кескичке кире албайм, андыктан анын жанында менин логотип стикерим бар.

Бул макетти иштеп чыккандан кийин, тешиктердин өлчөмдөрү жана тактайдын контурунун өлчөмдөрү менен бирге акрил тактадагы компоненттердин тактарын белгилеңиз, бул кийинки кадамда кесилет. Мен 3мм акрил колдондум.

Сизге керектүү болгон бардык компоненттерди жана алар кайда барарын билгенден кийин, сиз баардык туташуулардын кайда баратканын схемасын же таблицасын түзүшүңүз керек болот. Мына менин пин столум жана менин схемам. Документтеримди көчүрбөңүз, анткени менин компоненттерим сиздикинен айырмаланат, андыктан байланыштар башкача болот, бирок сиз менин кенимди бекер колдонууга кош келиңиз. Схема жөн гана ушул Нускамалар үчүн жасалган, анткени мен контроллеримди жасоо үчүн пин столду колдонгом, андыктан схема шашылган жана каталар болушу мүмкүн! Эгерде сиз Fritzing файлынын көчүрмөсүн кааласаңыз, анда менин социалдык медиа эсептеримдин бирине мага билдирүү жөнөтүңүз, мен аны сизге дагы бир жолу бекер кат менен жөнөтөм!

Электр өткөргүчтөрүңүздү пландап жатканда, сиз Arduinoдо канча казык бар экенин эске алышыңыз керек (мен Arduino Mega же Arduino Mega Pro сунуштайм). Сиз ошондой эле сиздин компоненттериңизди изилдеп, алар кириши керек болгон конкреттүү казыктар бар -жогун билишиңиз керек болот, мисалы сизде атайын казыктарга муктаж болгон SPI же I2C компоненттери болушу мүмкүн. Кээ бир компоненттерге керектүү так казыктарды тапкандан кийин, калган санариптик жана аналогдук төөнөгүчтөрдү, мисалы, өчүргүчтөр, баскычтар, светодиоддор, сигналдар жана MOSFET сыяктуу башка кириштер жана чыгуулар менен толтура аласыз.

Бардык документтер менин коркунучтуу веб -сайтымда бар:

Бул пландоо бүткөндөн кийин, сиз кызыктуу нерселерге өтөсүз …

3 -кадам: кесүү

Негизги акрил панелин кесип, андан кийин компоненттер үчүн бардык тешиктерди кесүү убактысы келди! Сак болуңуз, сиз чоң башаламандык кыласыз! Кесилген жерлердин бардыгын белгилеп, алардын туура экенин текшериңиз. Сиз көбүрөөк материалды кесип салсаңыз болот, бирок ал кеткенден кийин кайра кошо албайсыз … баары бир анча деле сонун эмес! Мен башкы панелимди кесип жатканда ката кетирдим, мен Стэнли бычагы менен жетиштүү сызыкка ээ боло алган жокмун жана аны сындырганда өтө көп материалды алып кетишти, бактыга жараша, панелди көтөрүү үчүн боштук жасоо менен бул оңой эле жабылган.

Негизги тактайдын формасын кесүү үчүн, мен темир сызгычты четинен сызып, панелдин ортосуна чейин сүйрөп, Стэнли бычак менен сүйрөдүм, бул көп убакытты талап кылды. Анан мен акрилди столдун четине кесүүчү сызыгы бар столго кыстым жана столдун үстүндө мен каалаган бөлүктү койдум. Чекти тапшыруу бир аз күч менен оңой эле үзүлүп кетти, бирок кээ бир бүдөмүк четтерди калтырды. Мен бул четтерди болжол менен тазалоо үчүн балканы, анан тегиз кылуу үчүн тегиздөөчү тешиги бар Дремелди колдондум. Менин корпустун тегерек бурчтары бар, ошондуктан мен акрилдин бурчтарын Дремел менен тегеретүүгө туура келди, баштоо үчүн кескичти колдонуп, тегиздөө менен бүтүрдүм.

Сиз панелдин контурун алгандан кийин, панелиңиздеги бардык тешиктерди кесүү үчүн Dremel кесүүчү пышак менен бургулоонун айкалышын колдоно аласыз. Чоң тегерекчелер көптөгөн кичинекей Дремел кесимдери менен жасалды, Дремел менен тик бурчтуктар жана квадраттар кесилди жана майда тешиктер бургуланды. Бул тешиктердин баарын файл, кум кагаз жана Dremel тегиздөөчү бит менен тазаласа болот.

Винил пленка менен бардык жаракаларды же орой жерлерди тазалоо убактысы келди …

4 -кадам: ороо жана орнотуу

Мен бүт панелди жабуу үчүн eBayден супер арзан көмүр буласынан жасалган винил пленканы сатып алдым, чыныгы көмүр буласы өтө кымбат жана баш аламан болмок, бирок мен муну эске алдым. Винилдин бир бөлүгүн панелден бир аз чоңураак кылып кесип алыңыз, анын көмүртек, жыгачпы ?, жалтырак кара же жөн эле боёгуңуз келет! Бул сиздин каалооңузга жараша. Андан кийин жабышчаак капкактын кичине бөлүгүн кылдаттык менен тазалап, тактайга колдоно баштаңыз. Кетип баратканыңызда, көбүкчөлөрдү тазалоо үчүн чүпүрөк колдонууну тактаңыз. Винилди кылдаттык менен жаткызып, четтерине бекем ороп коюңуз. Винилдин сапатына жараша кошумча клей кошууңуз керек болот! Эгерде сиздин супер убара болсоңуз, анда супер жылмакай бурчтарды алуу үчүн винилди чач кургаткыч же жылытуучу пистолет менен бир аз жумшарткыңыз келиши мүмкүн.

Муну жасагандан кийин, тетиктериңиз үчүн тешиктерди жапкан винилдерди кесип салууга убакыт келди. Сулуу винил ишиңизди бузуп албоо үчүн этият болуңуз!

Эми сиз бардык компоненттерди тактарына орното аласыз. Компоненттерге гайкалар, бурамалар, клей/эпокси же сүрүлүү туура келиши мүмкүн. Жалпысынан алганда, көпчүлүк компоненттер жетишерлик оңой. Менин NRF24 узак аралыкка кабыл алуучу модулум тешиктин бир бурчунда отурган, ошондуктан мен кир жуугучту кошуп койгом, ал аны жакшы түздөдү. Бул бөлүк эпоксид менен кармалышы керек болчу, ошондуктан мен бат эле кээ бирлерин аралаштырдым, СЫРТЫ!

Капкак жабылганда NRF24 антеннасын сактоо үчүн бир жерге керек болчумун, ошондуктан аны жоготуп албаш үчүн, панелге сайылган 3D басып чыгарылган клип жасоону чечтим. Бул клип Thingiverseде жеткиликтүү бул жерде!

Панелиңиз бүтүндөй көрүнгөндө (кошууну каалаган белгилерден тышкары), аны оодарып, зымдарды баштоого убакыт келди …

5 -кадам: ширетүү жана зымдар

Менин ар бир зымым компоненттерге ширетилип, андан кийин Arduinoго чуркап, ал жерде эркек баш казыктары менен туташтырылган. Мен бул зымдарды секирүүчү зымдардын тыгындарын кесип, тийиштүү узундуктагы зымга кошуп, анан жылуулукту кысуучу түтүктөр менен изоляциялоо аркылуу жасашым керек болчу. Сиз ширетүүнү баштоодон мурун, зымдын узундугун ошого жараша пландаштыруу үчүн микро контроллерди панелдин арт жагына орнотуңуз. Мен зымдарды керек болгондон кийин узартууну сунуштайм, бул бүткөндө аларды тыкан уюштурууга жардам берет. Сизде резисторлор, бурамалуу терминалдар жана MOSFET сыяктуу кичинекей компоненттер болушу мүмкүн, алар кээ бир тактайларга ширетилет.

Сиздин зымдарыңыз ширетилгенде, алардын бардыгын Arduino казыктарына туташтырып, андан кийин кабелдик байланыштарды колдонуп, баарын тыкан кылсаңыз болот. Бул процесс көп убакытты талап кылат, бирок абдан баалуу жана абдан канааттандырарлык!

3D басып чыгарылган корпустагы спикер.wav файлдарын ойнотууну жана контроллердин сүйлөө/ойнотуу үндөрүн камтыган келечектеги жаңыртуу үчүн.

Бул процесстин баары мага эки күндөн ашык убакытты талап кылды, анткени колдонуучунун зымдарын жасоо жана ар бир байланышты жылуулоо өтө көп убакытты талап кылат! Жөн эле музыка коюп, жеңил тамактарды алып, ширетүүнү баштаңыз. Схемаңыз жакын экенин текшериңиз!

Бардык зымдар бүткөндөн кийин, ПРОГРАММА үчүн убакыт келди…

6 -кадам: Программалык камсыздоо

Учурда менде бардык орнотууларды алуу жана коопсуздук коддорун кабыл алуу үчүн негизги программалар бар, бирок менин программам толук эмес, анткени ишке киргизүү аянты бүтө элек! Мен бул бөлүмдү түзөтөм жана бүткөндөн кийин менин программалык камсыздоомду жана анын түшүндүрмөсүн кошом!

Ар кимдин программасы контролеруңуздун кылганына жараша ар кандай болот. Дал ушул учурда контролеруңуз жандана баштайт! Мен ар бир компонентиңизди кантип программалоону изилдеп, анан программаңызды схема менен иштеп чыгууну сунуштайм. Менин орнотуу программалык камсыздоо агымынын диаграммасын бул жерден көрө аласыз, бирок менде учурдун ырааттуулук программасы үчүн схема жок.

Программаны чоң көлөмдө чечүүнүн эң оңой жолу - аны пландаштыруу. Аны канчалык көп пландасаңыз, ошончолук жеңил болот. Эскертүүлөрдү жазуудан баштаңыз жана контролеруңуздун эмне кылышы керектигин жана тутумдун кантип багытталгандыгын көрсөтүүчү акыркы схеманын диаграммасына өтүңүз. Меники ЖК экранда эмнени көрсөтөрүн, ошондой эле бөлүмдөрдүн ортосунда кантип өтүүнү көрсөтөт. Программаңызды иштеп чыккандан кийин жана ар бир компонентти кантип программалоону билсеңиз, кофени алып, бир кечте колуңуздан келгендин баарын жасаңыз. Муну бир -эки түндүн ичинде жасаңыз жана муну сиз билбей туруп жасайсыз! Форумдар жана Arduino веб -сайты ушул бир нече түн ичинде сиздин эң жакын досуңуз болуп калат!

Менин эң чоң кеңешим, бул сиздин өмүрүңүздү сактап калат! Сиз баскычтарыңызды/которгучтарыңызды кириш катары коюп жатканда, бул кодду колдонушуңуз керек: pinMode (6, INPUT_PULLUP);

Эгерде сиз "_PULLUP" кошпосоңуз, сиздин баскычтарыңыз/которгучтарыңыз иштебей калат. Мен муну кыйын жол менен үйрөндүм жана жөнөкөй катамды түшүнмөйүнчө 5 саат кошумча иш менен алектендим.

Программалык камсыздоонуңуздун аягына чейин, сиз аны жок дегенде 100 жолу тестирлөө үчүн жүктөп коймоксуз, бирок дагы деле тестирлөө керек …

7 -кадам: Тестирлөө

Сыноо, сыноо, сыноо. Кандайдыр бир долбоорду кемчиликсиз кылуунун ачкычы жана керектүү түрдө иштеши. Эгерде бир нерсе иштебесе, анда көйгөйдү издеп, балким, компоненттерди алмаштырып, кайра туташтырып же эң жакшы учурда кичинекей кодду алмаштырууга туура келет. Эч бир долбоор эч качан кемчиликсиз иштебейт. Ал бүткөнчө жана үзгүлтүксүз иштей электе эле аны улантыңыз.

Кемчиликсиз иштегенден кийин аны колдонууга даярсыз! Менин учурда бул ракеталарды учурууда …

8 -кадам: Ишке киргизиңиз

Баарыңыздар таттуу фото/видеолорду күтүп жаттыңыздар! Кечиресиз, муну сизге кылганым үчүн, бирок биринчи учуруу дагы 3 айдан кем эмес. Мен ишке киргизүү аянтчасын жасап, бүт долбоордун ар бир бөлүгүн аягына чейин чыгаруум керек. Мен азыр 6 аймын жана баштагандан бери күн сайын иштедим. Бул таптакыр чоң долбоор!

Учурда мен контроллерди кантип жасаганым, эмне кылганым жана бир нече демо жөнүндө чоң видеонун үстүндө иштеп жатам. Бул бир жуманын ичинде YouTube'да болот деп үмүттөнөбүз!

Муну айтуу менен, сиз менин ийгиликтеримди биринчи жолу ишке киргизгенге чейин жана бардык баштапкы каталар жана тюнинг аркылуу байкай аласыз. Мен долбоорго байланыштуу көптөгөн YouTube видеолорунда иштеп жатам жана дайыма Twitter жана Instagramга постторду жазып турам. Ракетанын өзүнө, учуруу аянтчасына жана, албетте, учурууга байланыштуу кээ бир чоң YouTube видеолору бар. Бул жерде менин бардык эсептерим…

YouTube:

Twitter:

Инстаграм:

Thingiverse:

Менин Dodgy веб -сайтым:

Чаптама келеби?

9 -кадам: Бир кадам ары !?

Жогоруда айткандай, мен али бүтө элекмин! Мен дагы эле батарейканы алып, монтаждап, акыркы энбелгилерди жасашым керек.

Бирок, мен муну кантип бир кадам алдыга жылдыруу боюнча көптөгөн башка ойлорго ээ болдум!

• Корпустун капкагына орнотулган экраны бар Raspberry Pi компьютери
• Зымдуу камдык иштетүү үчүн банан штепсельдери
• Штативдеги тышкы антенна
• Батареяны негизги панелдеги сайгыч менен кубаттоо
• Негизги панелдеги сайгыч менен программалоо
• Реалдуу көмүр була панели
• Ийилүүнү токтотуу үчүн панелдин артында колдойт

Прогресстин сүрөттөрү жоктугу үчүн кечирим сурайм! Аларды менин телефонума тартып алышты, анткени мен көп нерсени алууну ойлогон эмесмин.

Бул сизге өзүңүздү жасоого шыктандырат деп ишенем! Мен сиздин ишиңизди көргүм келет …