Rover-One: Pagbibigay ng isang RC Truck / kotse ng isang Utak: 11 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ang Instructable na ito ay nasa isang PCB na dinisenyo ko na tinatawag na Rover-One. Ang Rover-One ay isang solusyon na ininhinyero ko upang kumuha ng laruang RC kotse / trak, at bigyan ito ng utak na may kasamang mga sangkap upang maunawaan ang kapaligiran nito. Ang Rover-One ay isang 100mm x 100mm PCB na dinisenyo sa EasyEDA, at ipinadala para sa propesyonal na pagpi-print ng PCB sa JLCPCB.

Rover-One:

Iilalarawan ng gabay na ito ang mga napiling bahagi, at mapagkukunan ng mga file para sa iyo upang lumikha ng iyong sarili.

Pinanggalingan:

Palagi akong nabighani sa NASA at sa mga Mars rovers. Bilang isang bata, pinangarap kong magtayo ng sarili kong rover, ngunit ang aking mga kasanayan ay limitado sa pagkuha lamang ng mga motor sa mga sirang kotse ng RC. Ngayon, bilang isang nasa hustong gulang na may mga anak kong sarili, nasisiyahan ako sa pagtatrabaho sa kanila upang turuan sila tungkol sa programa at electronics. Bumuo ako ng ilang mga battlebots kasama ang aking mga anak na kasangkot sa pagpapalit ng katawan ng kotse sa RC ng isa na itinayo namin mula sa foulard ng DollarTree, at pinahigpit ang mga stick ng popsicle bilang sandata. Upang madala ito sa susunod na antas para sa pag-program, ang layunin ay kumuha ng isang RC car, at, na may kaunting pagbabago, bigyan ito ng utak. Matapos ang maraming oras ng tinkering sa mga breadboard, at mga puddles ng panghinang sa proto-board, ipinanganak ang board ng Rover-One. Ang paghahalo ng DollarTree foamboard at electronics ay naging aking pamamaraan para sa lahat ng uri ng mga nilikha, kaya't nilikha ko ang pangalang FoamTronix.

Layunin ng Rover-One board:

Ang pangunahing layunin ng lupon na ito ay upang malaman ang tungkol sa mga sangkap ng sensing, at ang kasangkot na programa upang makipag-usap sa pagitan ng mga bahagi at ng Arduino nano upang himukin ang RC car. Ang board na ito ay tumatagal mula sa mga proseso na natutunan ko sa maraming taon sa iba't ibang mga sensor, shift register, at iba pang mga IC upang magmaneho ng isang motor.

Skematika:

easyeda.com/weshays/rover-one

Mga gamit

• 2x 1uF capacitor
• 1x 470uF capacitor
• 16x 220 Ohm risistor
• 1x 100K Ohm risistor
• 2x 4.7K Ohm risistor
• 2x DS182B20 (sensor ng temperatura)
• 1x LDR (light dependant resistor)
• 2x 74HC595 (Shift register IC)
• 1x L9110H (Motor driver IC)
• 4x HC-SR04 (Ultrasonic Distance Sensor)
• 19x 2.54 2P screw terminals
• 4x 2.54 3P screw terminals
• 1x Arduino Nano
• 1x 9 gram servo (Ginamit upang paikutin ang kotse / trak)
• 1x DC motor (sa RC car / truck)
• 1x Adafruit GPS Breakout V3 board

Opsyonal na Mga Pantustos:

• Mga male header pin
• Mga pin ng header ng babae

Hakbang 1: Arduino Nano

Ang Arduino Nano ay utak ng board. Gagamitin ito upang pamahalaan ang input mula sa iba't ibang mga sensor (Ping, Temperatura, Liwanag), at ang output sa motor, servo, shift register, at serial na komunikasyon. Ang Arduino ay papatakbo mula sa 5v panlabas na konektor ng supply.

Mga Bahagi ng Seksyon:

1x Arduino Nano

Hakbang 2: Mga Rehistro ng Shift

Ginagamit ang mga rehistro sa paglilipat upang makapagbigay ng maraming output. Mayroong dalawang mga Serial-In Parallel-Out na rehistro ng paglilipat na magkakasamang may kadena. 3 pin lamang mula sa Arduino Nano ang ginagamit upang makontrol ang lahat ng 16 output.

Ginagamit ang mga capacitor para sa anumang mga spike na nasa lakas na maaaring kailanganin ng chips.

Ginagamit ang mga terminal ng tornilyo upang madali itong kumonekta sa iba't ibang mga uri ng kawad.

Ang isang halimbawa ng mga LED ay:

• 2 puting LEDs (para sa mga ilaw sa ulo)
• 2 pulang LEDs (para sa mga ilaw ng break)
• 4 dilaw na LEDs (para sa mga blinker - dalawa sa harap, at dalawa sa likuran)
• 8 mga nahihinuhang LED, o 4 na pula at 4 na asul na LED para sa mga ilaw ng pulisya.

Mga Bahagi ng Seksyon:

• 2x 1uF capacitor
• 16x 220 Ohm risistor
• 2x 74HC595 (Shift register IC)
• 16x 2.54 2P screw terminals

Hakbang 3: LDR (Light Detecting Resistor)

Ang LDR, Light Detecting Resistor, ay ginagamit kasama ng isang risistor bilang boltahe na divider upang masukat ang ilaw.

Nakasalalay sa kung paano ginagamit ang board, ang LDR ay maaaring direktang nakakabit sa board, o maaaring mai-mount ang iba pang mga pin ng header.

Mga Bahagi ng Seksyon:

• 1x LDR (light dependant resistor)
• 1x 100K Ohm risistor

Hakbang 4: Mga Sensor ng Temperatura

Mayroong dalawang mga sensor ng temperatura. Ang isa ay idinisenyo upang direktang i-mount sa board, at ang iba pa ay sinadya upang maikonekta sa pamamagitan ng mga terminal ng tornilyo para sa pagsukat ng temperatura sa ibang lokasyon.

Ang iba pang mga lugar upang masukat ang temperatura ay:

• Sa Motor
• Sa Baterya
• Sa RC body
• Sa labas ng RC body

Mga Bahagi ng Seksyon:

• 2x DS182B20 (sensor ng temperatura)
• 2x 4.7K Ohm resistors
• 1x 2.54 3P screw terminals

Hakbang 5: Mga Sensor ng Ping

Mayroong 4 HC-SR04 ping sensor. Ang board ay naka-set up para sa echo at nag-trigger ng mga pin upang maiugnay nang magkasama gamit ang NewPing library. Ang mga pin ay maaaring solder o wired magkasama sa HC-SR04, o mga wire mula sa echo at mag-trigger ng mga pin na papunta sa parehong mga terminal pin.

Ang mga ideya upang masukat ang distansya ay ang paglalagay ng 3 ng mga ping sensor sa harap ng RC car sa magkakaibang mga anggulo, at isa sa likuran para sa pag-back up. Library ng NewPing:

https://bitbucket.org/teckel12/arduino-new-ping/wi…

Mga Bahagi ng Seksyon:

• 4x HC-SR04 (Ultrasonic Distance Sensor)
• 4x 2.54 3P screw terminals

Hakbang 6: Koneksyon sa Motor

Ang DC motor driver na L911H IC chip ay ginagamit upang makontrol ang RC car na pasulong at paatras. Karaniwang lumilipat ang chip na ito ng plus / minus na mga wire sa DC motor para sa iyo. Ang maliit na tilad na ito ay may malawak na boltahe ng suplay mula 2.5v hanggang 12v kung pinapatakbo sa mga temperatura mula 0 ° C hanggang 80 ° C - ito ang dahilan kung bakit ang sensor ng temperatura ay nasa tabi mismo nito (sumusukat ang sensor ng temperatura -55 ° C hanggang 125 ° C). Ang chip ay mayroon ding built-in clamp diode, kaya't hindi kinakailangan ang isa kapag kumokonekta sa isang DC motor.

Ang isang koneksyon sa terminal ay para sa motor, at ang isa pa ay para sa isang panlabas na mapagkukunan ng kuryente para sa baterya. Ang motor at kasalukuyang gumuhit ay magiging sobra sa Arduino, kaya't kailangan ng isa pang mapagkukunan ng kuryente.

Mga Bahagi ng Seksyon:

• 1x L9110H (Motor driver IC)
• 2x 2.54 2P screw terminals

Hakbang 7: Koneksyon ng Servo

Ginagamit ang servo upang makontrol ang pag-ikot ng RC car. Karamihan sa mga laruang kotseng RC ay may kasamang ibang motor na ginamit sa pagliko. Ang pagpapalit ng pag-ikot ng motor para sa isang servo ay ang tanging pagbabago na natatapos kong gawin sa frame ng RC car.

Ginagamit ang capacitor para sa anumang mga spike na nasa lakas na maaaring kailanganin ng servo.

Mga Bahagi ng Seksyon:

• 1x 9 gram servo (Ginamit upang paikutin ang kotse / trak)
• 1x 470uF capacitor
• Mga male header pin para sa pagkonekta sa servo

Hakbang 8: Modyul ng GPS

Ang module ng Adafruit GPS ay mahusay para makita ang posisyon at pagsubaybay kung saan pumupunta ang kotse. Ang module na ito ay hindi lamang nagbibigay sa iyo ng posisyon ng GPS, ngunit makakakuha ka rin ng:

• Katumpakan ng Posisyon sa loob ng 3m
• Katumpakan ng Velocity sa loob ng 0.1 m / s (Maximum Velocity: 515m / s)
• "Paganahin" ang pin upang i-on / i-off ito
• Flash upang mag-imbak ng data 16 na oras ng data
• RTC (Real Time Clock) upang makakuha ng oras

Adafruit GPS Library:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Mga Bahagi ng Seksyon:

1x Adafruit GPS Breakout V3 board

Hakbang 9: Serial Communication

Ang serial na koneksyon ay para sa Arduino upang makipag-usap sa iba pang mga panlabas na mapagkukunan.

Mga Bahagi ng Seksyon:

1x 2.54 2P screw terminals

Hakbang 10: Halimbawa ng Pag-setup ng Lupon

Nag-order ako ng maraming mga board, at isa sa mga ito na na-setup ko para lamang sa pagsubok.

Hakbang 11: Halimbawa

Nakalakip ang mga imahe mula sa aking pag-set up. Kumuha ako ng isang bagong RC car, tinapa ito, lumikha ng isang katawan sa labas ng DollarTree foamboard, at binigyan ito ng utak.