RC Powered Elektrikli Oyuncak Araba: 10 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Yazar: Peter Tran 10ELT1

Bu eğitim, HT12E/D IC çiplerini kullanan Uzaktan Kumanda (RC) ile çalışan bir elektrikli oyuncak araba için teori, tasarım, üretim ve test sürecini detaylandırıyor. Öğreticiler, araba tasarımının üç aşamasını detaylandırıyor:

1. bağlı kablo
2. Kızılötesi kontrol
3. Radyo Frekansı kontrolü

Ortaya çıkabilecek genel sorunları çözmek için bir sorun giderme bölümü de mevcuttur.

Gereçler

Temel Araç Kiti

1x Çizgi Takip Robot Kiti (LK12070)

Bağlı Kablo Fazı

• 1x Prototipleme Breadboard
• Breadboard Jumper Kabloları
• HT12E IC Çip (soketli)
• HT12E IC Çip (soketli)
• 1x 1MΩ Direnç
• 4x Anlık Düğme Anahtarı
• 1x 47kΩ Direnç
• 4x LED
• Güç kaynağı

Kızılötesi İletim Aşaması

• 1x Kızılötesi Verici (ICSK054A)
• 1x Kızılötesi Alıcı (ICSK054A)

Radyo İletim Aşaması

• 1x 433MHz RC Verici
• 1x 433MHZ RC Alıcı

Temel Araç Kitine Entegrasyon

• 2x Prototip PCB Kartı
• 1x L298N Motor Sürücüsü

Adım 1: HT12E/D IC Yongasını Anlama

HT12E ve HT12E IC Yongaları, Uzaktan Kontrol sistemi uygulamaları için radyo yoluyla veri iletmek ve almak için birlikte kullanılır. 8 adres biti ve 4 veri bitinden oluşan 12 bitlik bilgiyi kodlayabilirler. Her adres ve veri girişi, harici olarak programlanabilir veya anahtarlar kullanılarak beslenir.

Düzgün çalışma için aynı adres/veri formatına sahip bir çift HT12E/D yongası kullanılmalıdır. Kod çözücü, bir RF iletim ortamı kullanarak bir taşıyıcı tarafından iletilen seri adresi ve verileri alır ve verileri işledikten sonra çıkış pinlerine çıkış verir.

HT12E Pin Yapılandırma Açıklaması

Pinler 1-8: 8 adres bitini yapılandırmak için adres pinleri, 256 farklı kombinasyona izin verir.

Pim 9: Topraklama pimi

10-13 pinleri: 4 veri bitini yapılandırmak için veri pinleri

Pin 14: İletim etkinleştirme pimi, verilerin iletilmesine izin vermek için bir anahtar görevi görür

Pin 15-16: Osiloskop ÇIKIŞ/GİRİŞ sırasıyla, 1M ohm direnç gerektirir

Pin 17: 12 bitlik bilginin çıktığı veri çıkış pini

Pin 18: Güç girişi pini

HT12D Pin Yapılandırma Açıklaması

Pinler 1-8: Adres pinleri, HT12E'nin konfigürasyonuyla eşleşmesi gerekir

Pim 9: Topraklama pimi

10-13 pinleri: Veri pinleri

Pin 14: Veri girişi pini

15-16 Pinleri: Osiloskop GİRİŞ/ÇIKIŞ sırasıyla, 47k ohm direnç gerektirir

Pin 17: Geçerli İletim pini, veri alındığında gösterge görevi görür

Pin 18: Güç girişi pini

HT12E kodlayıcı neden kullanılıyor?

HT12E, güvenilirliği, kullanılabilirliği ve kullanım kolaylığı nedeniyle uzaktan kumanda sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Birçok akıllı telefon artık internet üzerinden iletişim kuruyor, ancak çoğu akıllı telefon internet tıkanıklığını önlemek için hala bir HT12E özelliğine sahip. HT12E, iletilen verileri iletmek için adresi kullanırken, 256 olası 8 bitlik kombinasyonla, güvenliği hala çok sınırlıdır. Bir sinyal yayınlanırken, vericinin izini sürmek imkansızdır, bu da sinyal adresinin herhangi biri tarafından potansiyel olarak tahmin edilebilir olmasını sağlar. Bu adres sınırlaması, HT12E'nin kullanımını yalnızca daha kısa bir mesafede uygun hale getirir. Daha kısa bir mesafede, gönderen ve alıcı, TV uzaktan kumandası, Ev Güvenliği vb. gibi birbirlerini görebilir. Ticari ürünlerde, bazı uzaktan kumandalar 'evrensel uzaktan kumanda' olarak diğerlerinin yerini alabilir. Daha kısa bir mesafe için tasarlandıkları için, birçok cihaz basitlik için aynı adres girişine sahiptir.

Adım 2: Temel Araç Kitini Oluşturma

Bu proje için Temel Araç Kiti, Çizgi İzleyen Robot Kitinden alınmıştır. İnşaat ve üretim adımları aşağıdaki bağlantıda bulunabilir:

Temel Araç Kiti, sonunda HT12E/D IC Çipleri kullanılarak RC kontrollü bir arabaya dönüştürülecek.

Adım 3: Bağlı Kablo Fazı

1. Bir prototip oluşturma devre tahtası ve prototip oluşturma atlama kabloları kullanın.
2. Bileşenleri devre tahtasına monte etmek ve bağlamak için yukarıdaki şematik diyagramı izleyin. İki IC arasındaki tek bağlantının HT12E üzerindeki pin 17 ile HT12D üzerindeki pin 14 arasında olduğunu unutmayın.
3. HT12D'ye bağlı LED'lerin HT12E üzerindeki ilgili anahtarlarına basıldığında yanmasını sağlayarak tasarımı test edin. Sık karşılaşılan sorunlarla ilgili yardım için Sorun Giderme bölümüne bakın.

Bağlı kablo kurulumunun avantajları

1. Girişim olarak harici nesneler riski olmadığından güvenilir ve kararlı
2. Göreli olarak ucuz
3. Kurulumu ve sorun gidermesi basit ve anlaşılır
4. Diğer dış kaynaklar tarafından çıkarsamaya açık değildir

Bağlı bir kablo kurulumunun dezavantajları

1. Uzun mesafeli veri iletimi için pratik değil
2. Uzun menzilli bir şanzımanla maliyet önemli ölçüde artar
3. Farklı konumlara taşınması veya yeniden konumlandırılması zor
4. Operatörün hem vericiye hem de alıcıya yakın durması gerekir
5. Azaltılmış esneklik ve kullanım hareketliliği

Adım 4: Kızılötesi İletim Aşaması

1. Doğrudan bağlı kabloyu HT12E'nin 17 numaralı piminden ayırın, bir kızılötesi vericinin çıkış pimini bağlayın ve vericiyi güce bağlayın.
2. Doğrudan bağlı kabloyu HT12 D'nin 14 numaralı pininden ayırın, bir kızılötesi alıcının giriş pinini bağlayın ve alıcıyı güce bağlayın.
3. HT12D'ye bağlı LED'lerin HT12E üzerindeki ilgili anahtarlarına basıldığında yanmasını sağlayarak tasarımı test edin. Sık karşılaşılan sorunlarla ilgili yardım için Sorun Giderme bölümüne bakın.

Kızılötesi iletim kurulumunun avantajları

1. Görüş hattı iletim gerekliliği nedeniyle kısa mesafeler için güvenli
2. Kızılötesi sensör zamanla aşınmaz veya oksitlenmez
3. Uzaktan çalıştırılabilir
4. Artan kullanım esnekliği
5. Artan kullanım hareketliliği

Kızılötesi iletim kurulumunun dezavantajları

1. Duvarlar ve hatta sis gibi sert/katı nesnelere nüfuz edemez
2. Yüksek güçte kızılötesi gözlere zarar verebilir
3. Doğrudan bağlı tel kurulumundan daha az etkili
4. Harici bir kaynaktan gelen paraziti önlemek için belirli bir frekans kullanımı gerektirir
5. Vericiyi çalıştırmak için harici güç kaynağı gerektirir

Adım 5: Radyo İletim Aşaması

1. Kızılötesi vericiyi güçten ve HT12E'nin 17 numaralı pininden ayırın, 433MHz radyo vericisinin çıkış pinini bağlayın. Ayrıca vericiyi toprağa ve güce bağlayın.
2. Kızılötesi alıcıyı güçten ve HT12D'nin 14 numaralı pininden ayırın, 433MHz radyo alıcısının veri pinlerini bağlayın. Ayrıca alıcıyı toprağa ve güce bağlayın.
3. HT12D'ye bağlı LED'lerin HT12E üzerindeki ilgili anahtarlarına basıldığında yanmasını sağlayarak tasarımı test edin. Sık karşılaşılan sorunlarla ilgili yardım için Sorun Giderme bölümüne bakın.

Bir radyo iletim kurulumunun avantajları

1. Verici ve alıcı arasında görüş hattı gerektirmez
2. Parlak ışık kaynaklarından gelen parazite duyarlı değildir
3. Kullanımı kolay ve basit
4. Uzaktan çalıştırılabilir
5. Esnekliği artırır

Bir radyo iletim kurulumunun dezavantajları

1. Yakındaki diğer radyo iletim sistemlerinin kullanıcılarından geçişe duyarlı olabilir
2. Sonlu sayıda frekans
3. Diğer radyo yayıncılarından olası parazit, örneğin: radyo istasyonları, acil servisler, kamyon sürücüleri

Adım 6: Prototip Radyo Vericisi

1. Radyo vericisinin bileşenlerini prototipleme devre tahtasından bir prototipleme PCB'sine aktarın.
2. Bileşenleri üçüncü adımdaki şemaya göre lehimleyin.
3. Kısa devreyi önlemek için üst üste binmelerin meydana geldiği kılıflı kabloları kullanarak devreyi birbirine bağlamak için tek parça kalay teller kullanın.

Adım 7: Prototip Radyo Alıcısı

1. Radyo alıcısının bileşenlerini prototipleme devre tahtasından bir prototipleme PCB'sine aktarın.
2. Bileşenleri üçüncü adımdaki şemaya göre lehimleyin.
3. Kısa devreyi önlemek için üst üste binmelerin meydana geldiği kılıflı kabloları kullanarak devreyi birbirine bağlamak için tek parça kalay teller kullanın.

Adım 8: Prototip Motor Sürücüsü

1. Erkek soketleri bağlantı noktalarına lehimleyin: IN1-4 ve Motorlar A-B, test sırasında yukarıdaki şemaya göre kolay ayarlamalara izin verir.
2. Yukarıdaki şemaya göre negatif ve pozitif terminallere bir dişi soket lehimleyin.

Motor Sürücüsü Nedir? Bir Motor Kontrolörü, otomobilin IC yongaları, pilleri ve motorları arasında bir aracı görevi görür. Bir tane olması gerekir çünkü HT12E yongası motora genellikle yalnızca yaklaşık 0,1 Amper akım verebilirken, motorun başarılı bir şekilde çalışması için birkaç amper gerekir.

9. Adım: Temel Araç Kiti ile Entegrasyon

Aşağıdaki adımlar, Temel Araç Kitini işlevsel bir RC Arabaya dönüştürmek içindir.

1. Aracın akü paketini devreden ayırın.
2. Her motor bağlantısına prototip atlama kablolarını lehimleyin ve bunları sekizinci adımdaki şemaya göre motor sürücüsüne bağlayın.
3. Telsiz alıcısı ve motor sürücüsünün güç kablosunu artık bağlantısı kesilmiş pil takımına lehimleyin.
4. HT12D'den çıkış pinlerini (10-13 pinleri) sekizinci adımdaki şemaya göre motor sürücüsündeki ilgili başlıklara bağlayın.
5. Taşınabilir bir usb pil takımı kullanarak radyo vericisine güç verin.

Adım 10: Test Etme ve Sorun Giderme

Test yapmak

1. Her yapım aşamasının ardından, HT12E'ye yapılan girdi, HT12D'den bir yanıt (yani LED'ler yanar veya motorlar döner) sağlamalıdır.

2. Aracı radyo vericisi denetleyicisini kullanarak kontrol etmek için:

   • İleri sürün: hem sol hem de sağ motoru ileri tutun
   • Geriye doğru sürün: hem sol hem de sağ motoru geriye doğru tutun
   • Sola dönün: sağ motoru ileri ve sol motoru geriye doğru tutun
   • Sağa dönün: sol motoru ileri ve sağ motoru geriye doğru tutun

3. Test edilebilecek belirli performans özellikleri şunlardır:

   • Hız
   • Menzil (radyo vericisi/alıcısı)
   • Tepki Süresi
   • Güvenilirlik
   • Çeviklik
   • Dayanıklılık (pil ömrü)
   • Çeşitli arazi ve yüzey tipi/koşullarında çalışabilme
   • Çalışma sıcaklığı sınırları
   • Yük taşıma sınırı
4. Yanıt verilmemesi veya yanlış yanıt verilmesi durumunda aşağıdaki sorun giderme kılavuzunu izleyin:

Sorun giderme

1. Motorlar amaçlananın tersi yönde dönüyor

   • Prototip atlama kablolarının motor sürücüsüne bağlanma sırasını ayarlayın (tüm pinler değiştirilebilir)
   • Devrede kısa devre var: lehim bağlantılarını ve aktarma kablosu bağlantılarını kontrol edin

2. Motorlar/devreler açılmıyor

   • Devrenin açılması için yeterli voltaj/akım olmayabilir
   • Eksik bağlantı olup olmadığını kontrol edin (güç dahil)

3. İletim etkin ışığı çalışmıyor

   • LED'ler polarizedir, doğru yönde olduğundan emin olun
   • LED çok yüksek akım/voltaj nedeniyle yanmış olabilir
   • Devreler gerçekten sinyal almıyor, bağlantıları tekrar kontrol edin

4. Radyo vericisi/alıcısı yeterince güçlü değil

   • Şu anda radyo vericilerini/alıcılarını başka kişilerin de kullanıp kullanmadığını kontrol edin.
   • Bağlantıyı güçlendirmek için ek bir anten ekleyin (kablo olabilir)
   • Verici/alıcıyı birbirinin genel yönüne doğru tutun, düşük kalitede olabilirler.