Rover-One: Bir RC Kamyona/arabaya Beyin Vermek: 11 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu Eğitilebilir Tablo, Rover-One adında tasarladığım bir PCB üzerinde. Rover-One, oyuncak bir RC araba/kamyon almak ve ona çevresini algılaması için bileşenler içeren bir beyin vermek için tasarladığım bir çözüm. Rover-One, EasyEDA'da tasarlanmış 100 mm x 100 mm'lik bir PCB'dir ve JLCPCB'de profesyonel PCB baskısı için gönderilmiştir.

Rover-Bir:

Bu kılavuz, seçilen parçaları ve kendinizinkini oluşturmanız için kaynak dosyaları gösterecektir.

Menşei:

NASA ve Mars gezicilerinden her zaman etkilenmişimdir. Çocukken kendi gezicimi yapmayı hayal ederdim ama becerilerim sadece bozuk RC arabalardan motor çıkarmakla sınırlıydı. Şimdi, kendi çocuklarım olan bir yetişkin olarak, onlara programlama ve elektronik öğretmek için onlarla çalışmaktan zevk alıyorum. Çocuklarımla birlikte, RC araba gövdesini DollarTree köpük tahtasından yaptığımızla değiştirmeyi ve silah olarak keskinleştirilmiş buzlu şeker çubuklarını içeren birkaç savaş robotu yaptım. Programlama için bir sonraki seviyeye taşımak için amaç bir RC araba almak ve minimum modifikasyonla ona bir beyin vermekti. Breadboard'lar üzerinde saatlerce uğraştıktan ve proto-board üzerinde lehim birikintileri yaptıktan sonra, Rover-One board doğdu. DollarTree köpük levha ve elektroniğin karıştırılması, her türlü kreasyon için benim yöntemim oldu, bu yüzden FoamTronix adını türettim.

Rover-One tahtasının hedefi:

Bu kartın temel amacı, bileşenleri algılama ve bileşenler ile Arduino nano arasında RC arabayı sürmek için iletişim kurmak için gerekli programlama hakkında bilgi edinmektir. Bu kart, bir motoru sürmek için yıllar içinde farklı sensörler, vardiya kayıtları ve diğer IC'lerde öğrendiğim süreçlerden alır.

Şematik:

easyeda.com/weshays/rover-one

Gereçler

• 2x 1uF kapasitör
• 1x 470uF kapasitör
• 16x 220 Ohm direnç
• 1x 100K Ohm direnç
• 2x 4.7K Ohm direnç
• 2x DS182B20 (sıcaklık sensörü)
• 1x LDR (ışığa bağlı direnç)
• 2x 74HC595 (Shift register IC)
• 1x L9110H (Motor sürücüsü IC)
• 4x HC-SR04 (Ultrasonik Mesafe Sensörü)
• 19x 2.54 2P vidalı terminaller
• 4x 2.54 3P vidalı terminaller
• 1x Arduino Nano
• 1x 9 gram servo (Arabayı/kamyonu döndürmek için kullanılır)
• 1x DC motor (RC arabada/kamyonda)
• 1x Adafruit GPS Breakout V3 kartı

İsteğe Bağlı Malzemeler:

• Erkek başlık pimleri
• Dişi başlık pimleri

Adım 1: Arduino Nano

Arduino Nano, kartın beynidir. Farklı sensörlerden (Ping, Sıcaklık, Işık) gelen girişi ve motora, servoya, kaydırma yazmaçlarına ve seri iletişime çıkışları yönetmek için kullanılacaktır. Arduino, 5v harici besleme konektöründen güç alacaktır.

Bölüm Parçaları:

1x Arduino Nano

Adım 2: Kayıtları Kaydırın

Kaydırmalı yazmaçlar daha fazla çıktı vermek için kullanılır. Birlikte zincirleme bağlanmış iki Seri Giriş Paralel Çıkış kaydırma yazmacı vardır. 16 çıkışın tümünü kontrol etmek için Arduino Nano'dan sadece 3 pin kullanılır.

Kondansatörler, çiplerin ihtiyaç duyabileceği herhangi bir güç artışı için kullanılır.

Vidalı terminaller, farklı tel türlerini bağlamayı kolaylaştırmak için kullanılır.

LED'lere bir örnek:

• 2 beyaz LED (ön farlar için)
• 2 kırmızı LED (fren lambaları için)
• 4 sarı LED (flaşörler için - ikisi önde, ikisi arkada)
• Polis ışıkları için 8 çıkarılan LED veya 4 kırmızı ve 4 mavi LED.

Bölüm Parçaları:

• 2x 1uF kapasitör
• 16x 220 Ohm direnç
• 2x 74HC595 (Shift register IC)
• 16x 2.54 2P vidalı terminaller

Adım 3: LDR (Işık Algılama Direnci)

LDR, Işık Algılama Direnci, ışığı ölçmek için voltaj bölücü olarak bir dirençle birlikte kullanılır.

Kartın nasıl kullanıldığına bağlı olarak, LDR doğrudan karta takılabilir veya başka başlık pimleri takılabilir.

Bölüm Parçaları:

• 1x LDR (ışığa bağlı direnç)
• 1x 100K Ohm direnç

Adım 4: Sıcaklık Sensörleri

İki sıcaklık sensörü vardır. Biri doğrudan panoya monte edilecek şekilde tasarlanmıştır, diğeri ise başka bir konumdaki sıcaklığı ölçmek için vidalı terminallerle bağlanacak şekilde tasarlanmıştır.

Sıcaklığı ölçmek için diğer alanlar:

• Motorda
• Bataryada
• RC gövdesi üzerinde
• RC gövdesinin dışında

Bölüm Parçaları:

• 2x DS182B20 (sıcaklık sensörü)
• 2x 4.7K Ohm direnç
• 1x 2.54 3P vidalı terminaller

Adım 5: Ping Sensörleri

4 adet HC-SR04 ping sensörü bulunmaktadır. Kart, yankı ve tetik pinlerinin NewPing kitaplığı kullanılarak birbirine bağlanması için ayarlanmıştır. Pimler, HC-SR04 üzerinde birlikte lehimlenebilir veya kablolanabilir veya eko ve tetik pimlerinden gelen teller aynı terminal pimlerine gidebilir.

Mesafeyi ölçmek için fikirler, ping sensörlerinden 3'ünü RC arabanın önüne farklı açılarda ve bir tanesini yedekleme için arkaya yerleştirmek olabilir. NewPing kitaplığı:

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

Bölüm Parçaları:

• 4x HC-SR04 (Ultrasonik Mesafe Sensörü)
• 4x 2.54 3P vidalı terminaller

Adım 6: Motor Bağlantısı

DC motor sürücüsü L911H IC çipi, RC arabanın ileri ve geri gidişini kontrol etmek için kullanılır. Bu çip temel olarak DC motordaki artı/eksi kabloları sizin için değiştiriyor. Bu çip, 0°C ila 80°C arasındaki sıcaklıklarda çalıştırılırsa 2.5v ila 12v arasında geniş bir besleme voltajına sahiptir - bu nedenle sıcaklık sensörünün hemen yanındadır (sıcaklık sensörü -55 °C ila 125°C ölçer). Çip ayrıca yerleşik bir kelepçe diyotuna sahiptir, bu nedenle bir DC motoru bağlarken buna gerek yoktur.

Bir terminal bağlantısı motor için, diğeri ise akü için harici bir güç kaynağı içindir. Arduino'da motor ve akım çekişi çok fazla olurdu, bu yüzden başka bir güç kaynağına ihtiyaç var.

Bölüm Parçaları:

• 1x L9110H (Motor sürücüsü IC)
• 2x 2.54 2P vidalı terminaller

Adım 7: Servo Bağlantısı

Servo, RC arabanın dönüşünü kontrol etmek için kullanılır. Çoğu oyuncak RC araba, dönüş için kullanılan başka bir motorla birlikte gelir. Bir servo için dönüş motorunu değiştirmek, RC arabanın çerçevesine yaptığım tek değişiklik.

Kondansatör, servonun ihtiyaç duyabileceği güçteki ani yükselmeler için kullanılır.

Bölüm Parçaları:

• 1x 9 gram servo (Arabayı/kamyonu döndürmek için kullanılır)
• 1x 470uF kapasitör
• Servoyu bağlamak için erkek başlık pimleri

Adım 8: GPS Modülü

Adafruit GPS modülü, konumu görmek ve arabanın nereye gittiğini takip etmek için harika. Bu modül size yalnızca GPS konumunu vermekle kalmaz, aynı zamanda şunları elde edersiniz:

• 3m içinde Konum Doğruluğu
• 0.1 m/s içinde Hız Doğruluğu (Maksimum Hız: 515m/s)
• Açmak/kapatmak için "Etkinleştir" pimi
• Veri depolamak için Flash 16 saatlik veri
• Zamanı almak için RTC (Gerçek Zamanlı Saat)

Adafruit GPS Kütüphanesi:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Bölüm Parçaları:

1x Adafruit GPS Breakout V3 kartı

Adım 9: Seri İletişim

Seri bağlantı, Arduino'nun diğer harici kaynaklarla iletişim kurması içindir.

Bölüm Parçaları:

1x 2.54 2P vidalı terminaller

Adım 10: Örnek Kart Kurulumu

Birçok pano sipariş ettim ve bunlardan birini sadece test için kurdum.

Adım 11: Örnek

Kurulumumdan görüntüler ektedir. Yepyeni bir RC araba aldım, içini boşalttım, DollarTree köpük tahtasından bir gövde yarattım ve ona bir beyin verdim.