Автономдуу RC Car: 7 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бүгүн автономдуу автоунаалардын көбөйүшү менен мен өзүмдүкүн жасоону чечтим. Бул долбоор менин инженердик дизайн жана өнүгүү жана робототехника сабактарымдагы негизги долбоорум катары кызмат кылды жана орто мектептин STEM конкурсунда эң мыкты автономдуу унаа үчүн сыйлык алды.

Нөлдөн баштоонун ордуна, менде болгон RC машинасын колдонууну чечтим жана аны RedBoard Arduino Uno тактасы менен жупташтырдым. Мен Arduino'yү салыштырмалуу оңой колдонулушуна жана программалоосуна байланыштуу тандап алдым.

Кызыккандар үчүн, бул машинада Redcat Racing 03061 Splash-Resistant ESC бар, моторлуу. ESC буга чейин унаа менен келген контроллерди колдонуп программаланган. Мен муну щеткасыз мотор менен сынап көргөн жокмун, анткени бизде жок, бирок кимдир бирөө бул долбоорду щеткасыз мотор менен сынап көрсө болот.

Кыскача айтканда, бул унаа (5) HC-SR04 Ultrasonic сенсорлорунан маалыматтарды чогултат. Бул маалыматтар Arduinoго кайтып келет, ал жерде кантип көчүү керектиги жөнүндө чечим кабыл алат. Arduino ошого жараша рулду башкарат жана моторду башкарат. Программа муну үчүн стандарттык Arduino servo китепканасын колдонот жана кошумча китепканалардын кереги жок.

Унаа потенциометрдин жардамы менен ылдамдыкты башкара алат жана дубалга тийгенде артка кетет. Мындан тышкары, унаа өзүн жеңилдетүү менен дубалга өтө жакын сүзүп кетсе, өзүн оңдой алат.

1 -кадам: Бөлүктөрдүн тизмеси

Жоопкерчиликтен баш тартуу: Мен машинанын өзүнө керектүү тетиктерди эмес, машинанын сыртындагы кошумча бөлүктөрдү гана кошом. Бул үчүн ESC, мотор, шасси, батарея ж.

Сага керек болот:

(1) Arduino Uno - нокаут жакшы иштейт

(1) Нан тактасы - бул долбоор үчүн мен +/- темир жолду бир нан табактан алып, экинчисин, кичине нан тактасын колдондум. Каалаган размер жасайт.

(5) HC-SR04 Ultrasonic Sensors

(1) Потенциометр - машинанын ылдамдыгын көзөмөлдөө үчүн колдонулат

(20) Аял -Эркек Дюпонт зымдары - Мен керек болсо башка зымдар үчүн узартуучу катары колдонууну сунуштайм.

Лайк менен темир

Arduino Power Supply - бул учурда мен (6) 1.2В АА сериясындагы зымдуу батареяларды колдондум. Тышкы телефон жана планшеттин кубаттуу банктары USB портуна туташтырылганда жакшы иштейт.

Лента, ысык клей жана/же буюмдарды бириктирүү үчүн колдонулган башка нерселер

(1) которуштуруу (милдеттүү эмес - мен аны Arduino күйгүзүү жана өчүрүү үчүн колдоном)

2 -кадам: сенсорлорду жайгаштыруу

Биринчиден, сенсорлорду туура жайгаштырууну жана бекитүүнү каалайсыз. Менде (1) алдыга караган сенсор, (2) 45 градуска жакын бурчтагы сенсорлор жана (2) машинанын капталында сенсорлор бар. Мен тараптарга жана маңдайга орнотулган 3D кронштейндерди басып чыгардым жана ысык желим өткөргүч болбогондуктан бурчтук алдыңкы сенсорлорду бекитүү үчүн ысык клей колдондум. Капталдарга жана маңдайга орнотулган кронштейндерди жүктөп алып, 3D басып чыгарса болот.

3 -кадам: Нан тактасын жана потенциометрди кошуңуз

Кийинки, сиз зымдарды баштоодон мурун нан тактасын жана ылдамдыкты көзөмөлдөөчү потенциометрди кошкуңуз келет. Бул жерде мен кичинекей нан жана +/- машинанын кузовунда боштуктун болушун колдондум, бирок стандарттуу нан дагы жакшы иштейт.

4 -кадам: Баарын зым менен жабыңыз

Бул, балким, эң чоң кадам жана бир туура эмес зым машинанын туура эмес иштешине алып келиши мүмкүн. Кошумча жетекчилик үчүн Fritzing диаграммасына кайрылыңыз.

Ардуиноңуздун 5v пинин нандагы оң рельске жана Arduinoңуздун GND пинин терс рельске туташтыруудан баштаңыз.

Андан кийин, sonar сенсорлорун зымга байлаңыз. HC-SR04 сенсорлорунда төрт пиндин ар бири белгиленген. Алар:

VCC - 5v кубаттуулугу

Триг - УЗИ импульсун жөнөтүү үчүн триггер

Эхо - импульстун узактыгын өлчөөчү пин

GND - жер казыгы

Бул үчүн аял-эркек Dupont зымдарын колдонуңуз. VCC казыктарынын ар бири оң панелдик рельске, ал эми GND пиндеринин ар бири терс панелдик рельске туташтырылышы керек. Мен бул бөлүктүн узарткычтары катары кошумча аял-эркек Дюпонт зымдарын колдондум, анткени кээ бир зымдар жетиштүү эмес.

Андан кийин, Trig жана Echo казыктарын Arduinoго туташтырыңыз. Булар Arduino санарип казыктарына туташат:

Алдыңкы борбордук сенсор:

Триг - пин 6

Эхо - пин 7

Сол жактагы сенсор:

Триг - 4

Жаңырык - 5

Оң жактагы сенсор:

Триг - 2

Жаңырык - 3

Алдыңкы сол сенсор:

Триг - 10

Жаңырык - 11

Алдыңкы оң сенсор:

Триг - 9

Жаңырык - 8

Андан кийин, рулду башкаруу, мотор ESC жана ылдамдыкты көзөмөлдөө потенциометрин зымдап бериңиз.

Биринчиден, рулду башкаруудан баштаңыз. Машинамдагы серводо кызыл, кызгылт сары жана күрөң зымдар болгон. Түстөр бир аз айырмаланышы мүмкүн, бирок алардын баары окшош өткөрүлөт:

Күрөң зым (жерге) - терс нан тактасына туташуу

Кызыл зым (5v кубаттуулугу) - 5v панелдик темирге туташуу

Кызгылт сары зым (сигнал) - Arduinoдогу 13 -пинге туташыңыз

Моторду көзөмөлдөгөн ESC же Электрондук Ыкчам Контролёру окшош зымдуу. Бул учурда зымдар ак, кызыл жана кара болот.

Ак (сигнал) - Arduinoңуздагы 12 -пинге туташыңыз

Кызыл (5v) - эч нерсеге туташпаңыз. Мотор токтоп калганда артка агып бараткан электр кубаттуулугуна байланыштуу, 5v туташтырылбашы керек. Сиз USB портун же, балким, сиздин Arduino куурууңуз мүмкүн.

Кара (жер) - терс нан тактасына туташуу

Акырында, нан панелине эртерээк койгон потенциометрди зымга сайыңыз. Кичине сандар, кыязы, кайсы бир жерде ага басылган. Ал төмөнкүдөй зым менен жабдылууга тийиш:

1 (сол пин) - терс нан тактасына туташуу

2 (орто пин) - Arduinoңуздагы A0 пинге туташыңыз

3 (оң казык) - позитивдүү нан тактасына туташуу

Электр өткөргүчтөрү абдан иретсиз көрүнөт, андыктан эгер сиз зым башкарууну кааласаңыз, анда азыр муну жасоого убакыт келет.

5 -кадам: Arduino иштетүү

Андан кийин, сиз Arduino үчүн кубаттуу чечимди орноткуңуз келет. Бул долбоордо эки башка энергия булагы колдонулат: машинанын батареясы жана Arduino үчүн батарея. Бул учурда, мен (6) 1.2v заряддалуучу АА батарейкаларын сериялык түрдө колдондум. Портативдүү уюлдук телефондордун банктары да иштейт, жөн гана Arduino USB портуна туташтырылган кабелди (мисалы, мини-USB) текшериңиз.

Сураныч, 9v батареялары бул долбоор менен иштебейт. 9v батарейкалардын долбоорлонгонуна байланыштуу, чыңалуу Arduino иштетүү үчүн жетиштүү, бирок батареядан чыккан ток анын бат эле өлүшүнө алып келет. Менде да 9v батарейкасында туш келди кайра жүктөө көйгөйлөрү бар болчу.

Эгерде мен колдонгон чечимди колдонууну чечсеңиз, анда сизге керек болот:

(6) AA батареялары (щелочтуу батареялар жакшы иштейт)

Бардык (6) батарейка үчүн AA батарея кармагычтар. Бул сонун иштейт жана сизден ширетүүчү темирди колдонууну талап кылбайт. Мен жасаган камсыздоо үчүн, мен сүрөттө көрсөтүлгөндөй, эки батарея кармагычты (3) эки чынжырлуу кармадым, оң/терс зымдарды чогуу ширеттим, 9в батарея адаптеринен DC токту сайгычын алып, аягына чейин оң жана терс ширеттим зымдар Мен андан кийин Arduino күйгүзүү жана өчүрүү үчүн электр менен камсыз кылуу менен катар эле өчүргүчтү ширеттим. Бул толугу менен милдеттүү эмес.

6 -кадам: Arduino программасын жүктөө

Андан кийин, программаны Arduinoго жүктөөңүз керек болот. Программаны бул жерден жүктөп алып, Arduino IDE аркылуу Arduinoго жүктөңүз.

Кодуңузду өзгөртүүнү каалагандар үчүн, мен ар бир бөлүктүн эмне кылаарын түшүндүргөн псевдокодду киргиздим.

EDIT 9/25/18 - Мен аны эки дубалдын ортосунда айдаш үчүн экинчи программаны коштум. Менде машинанын жоктугуна байланыштуу кодду сынап көрүүгө мүмкүнчүлүк болгон жок, бирок аны менен сынап көрүүдөн тартынба.

7 -кадам: Баарын сайыңыз жана күйгүзүңүз

Акыр -аягы, сиз баарын туташтырышыңыз керек болот. Биринчиден, машинанын батареясын машинага туташтырып, ESCти күйгүзүңүз. ESC Ардуино тарабынан "куралданууга" даяр экенин көрсөтүп, сигнал бериши керек. Андан кийин, Arduino'ду күйгүзүңүз. ESC үч жолу сигнал бериши керек, ал эми дөңгөлөктөр бурула башташы керек. Эгерде ESC сигнал берсе, бирок дөңгөлөктөр бурула баштабаса, ылдамдыкты жогорулатуу үчүн потенциометрди оңго буруңуз. Эгерде унаа өтө тез кыймылда болсо, потенциометрди солго буруңуз.

Эгерде потенциометр керектүү жолго карама -каршы иштесе, муну чечүү үчүн оң жана терс зымдарды оодара аласыз.

Видеодо машинанын иштеп жатканы, ылдамдыкты кантип өзгөртүү керек жана аны күйгүзүү тартиби көрсөтүлгөн.