3D Baskılı Arduino Tabanlı RC Verici: 25 Adım (Resimlerle)

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

Bu proje size Arduino tabanlı bir RC Verici tasarlamaya ve inşa etmeye nasıl başladığımı gösterecek.

Bu projedeki amacım, diğer Arduino projelerini kontrol etmek için kullanabileceğim 3B yazdırılabilir bir RC Verici tasarlamaktı. Denetleyicinin olabildiğince kalıcı olmasını istedim ama aynı zamanda onu parçalara ayırıp bölümlerini yeniden tasarlama becerisini de istedim. Bu proje, birkaç haftalık sıkı çalışmanın sonucudur.

Gereçler

Bu denetleyiciyi oluşturmak için ihtiyacınız olacak:

• Analog Joystick x2
• Analog Potansiyometre x2
• 128x32 0,91 inç OLED Ekran x1
• Arduino Nano x1
• Anten x1 ile NRF24L01 modülü
• 3cm x 7cm perfboard x1
• BRC 18650 3,7 v Li-ion pil x2
• 2 hücreli 18650 pil kutusu x1
• AMS1117 3.3 voltaj regülatörü x1
• 3 konumlu geçiş anahtarı x1
• 2 konumlu geçiş anahtarı x2

Ek Öğeler:

• Çok renkli standart 22 gauge tel
• Çok renkli katı çekirdek 22 gauge tel
• Erkek + Dişi Pin başlıkları
• m3 başlı vidalar ve somunlar (çeşitli uzunluk)
• m2 yuvarlak başlı vidalar ve somunlar (çeşitli uzunluklarda)
• m2 zıtlıklar (çeşitli uzunluk)

• Erişim:

  • 3 boyutlu yazıcı
  • Havya

Adım 1: 3B Model

Denetleyiciyi bir 3B modelleme yazılımında modelleyerek başladım. Tasarım sürecinde dikkate aldığım birkaç şey vardı:

• 3D yazıcım nispeten küçük, bu yüzden parçalarımın baskı işleminden sonra birleştirilmesi gerekecek. Bunu çözmek için m2 vidalar kullanarak parçaları birleştirmek için tasarım boyunca delikler ekledim.
• Tasarımımdaki parçaları yeniden yazdırmak zorunda kalmadan kolayca yeniden düzenlemek istedim, bu nedenle baskı sonrası tasarım fırsatlarına izin vermek için parçaların birleştirileceği yerlere eşit aralıklarla yerleştirilmiş delikler ekledim.
• Bu tasarımda çıkıntılardan tamamen kaçınarak yüksek kaliteli baskılar elde ettim.

Bu model, vericiyi oluşturan tüm parçaları içermez, ancak 3D baskı için gerekli tüm parçalar dahildir. Bu model için STEP dosyasını aşağıdaki indir seçeneğine tıklayarak indirebilirsiniz.

*Nrf24 muhafazasının.stl dosyasını üç ayrı parçaya bölmekte sorun yaşayanlar için ekledim.

2. Adım: 3D Baskı

Bu oldukça basit bir adımdır. Tüm parçalar yazdırıldıktan sonra, parçaların montajı için hazırlıklara başlayabilirsiniz.

Adım 3: Montaj Hazırlığı: Teller

Bu projenin tasarımında değişikliklere izin vermek için tüm tellerin bir ucuna erkek pin başlıklarını lehimledim.

Adım 4: Montaj Hazırlığı: OLED Ekran

Montaja başlamadan önce, elektronik bileşenlerden birkaçını hazırlamanız gerekecektir. Yapılacak ilk şey, bileşenin pinlerinin her birine lehim telleridir. (Bu durumda standart kabloyu kullanmak daha kolaydır çünkü daha esnektir ve bu nedenle montajı daha kolaydır.) OLED Ekranımda pin başlıkları yoktu, bu yüzden kabloları doğrudan devre kartına lehimledim. Ancak, pin başlıklarını lehimlemeniz veya lehimlememeniz hiç fark etmez.

Adım 5: Montaj Hazırlığı: Joystickler

Bir sonraki adım, telleri joysticklere lehimlemektir. Bu durumda, birkaç nedenden dolayı kabloları pin başlıklarına lehimledim:

1. Pim başlıklarını çıkarmış ve deliklere lehimlemiş olsaydım, 3D baskılı montaj doğrudan joystick'in koparma panosunun altında olduğu için kabloları deliklerin üst kısmından beslemek zorunda kalırdım.
2. Pin başlıklarına lehim yaptığım için teller düz aşağı iniyor ve vericinin üst tarafını daha düzenli hale getiriyor.

Her iki joystickte de aynı tip pinler için aynı renkleri kullandım:

• VCC için kırmızı
• GND için siyah
• VRX için mavi
• VRY için sarı
• SW için yeşil

Bu, kabloları Arduino'daki uygun bağlantı noktalarına bağlarken daha kolay hale getirdi.

Adım 6: Montaj Hazırlığı: NRF24L01

NRF24L01 modülü için, perfboard için yer açmak için pin başlıklarını çıkardım ve doğrudan deliklere lehimledim. Bir kez daha, ileride başvurmak üzere her bir pin için kullandığım renkleri not aldım.

Adım 7: Montaj Hazırlığı: Potansiyometreler

Potansiyometreler için telleri üç ucun her birine lehimleyin. Dıştaki iki uç ya toprak ya da vcc pimleridir (hangi sırada olduğu önemli değildir) ve orta uç çıkışlıdır. Her ikisi için de dıştaki iki kabloya kırmızı bir kablo ve siyah kablo ve orta kabloya beyaz bir kablo lehimledim. potansiyometreler.

Adım 8: Montaj Hazırlığı: Anahtarlar

Üç konumlu anahtarı alın ve pin başlıklarının her birine bir tel lehimleyin. İleride başvurmak üzere not aldığım orta kısım için siyah ve dış kısımlar için iki renk daha kullandım.

İki konum anahtarında üç pin başlığı vardır. Bunlardan sadece ikisini kullanacaksınız. Ortadan siyah bir tel ve iki dış pin başlığından birine başka bir tel gider. Önemli: Bunu yalnızca bir anahtar için yapın.

Bir sonraki anahtar açma-kapama anahtarı olarak kullanılacaktır. Şimdilik sadece bu açma-kapama anahtarının orta pimine bir tel lehimleyin.

Adım 9: Montaj Hazırlığı: Pil Kutusunu Açma-Kapama Anahtarına Lehimleyin

Pil kutusunun kırmızı kablosunu, açma-kapama anahtarının dış pimlerinden birine lehimleyin. Henüz yapmadıysanız, pil kutusunun siyah kablosuna bir pim başlığı lehimleyin.

Adım 10: Montaj Hazırlığı: AMS1117 Voltaj Regülatörü

Bu adım için AMS1117 3.3 volt regülatöre ihtiyacınız olacak. Burada, NRF24L01 için tasarlanmış bir devre kartına bağlı bir tane var, bu yüzden bu bölümü kullanarak bu adımı nasıl tamamlayacağımı göstereceğim. Yalnızca AMS1117 IC'niz varsa, kablolama konusunda size yardımcı olabilecek çok sayıda öğretici vardır.

Yaptığım ilk şey, tüm pin başlıklarını tahtadan sökmek oldu. Daha sonra ilgili pimlere kırmızı ve siyah bir kablo lehimledim.

Kalıcı olmayan tasarıma devam ederek, bir dizi iki dişi pin başlığı aldım ve bunları NRF24L01 modülünün oturacağı VCC ve GND portlarına bağladım.

Bunu yaptıktan sonra bir sonraki adıma geçebilirsiniz.

Adım 11: Mükemmel Panoyu Hazırlayın: Arduino ve Pin Başlıkları

Montajdan önce yapılacak son şey perfboard hazırlamaktır. Bunu yapmak için Arduino Nano'ya, tek damarlı kablolara ve dişi pin başlıklarına ihtiyacınız olacak.

Arduino Nano'nuzun pin başlıklarına sahip olduğundan emin olun ve onu perfboard'a lehimlemeye devam edin. Bağlantı uzantıları için yer bırakmak için kartın mümkün olduğunca bir tarafına koymak isteyeceksiniz, ancak dişi pin başlıklarını lehimlemek için Arduino'nun her iki tarafında bir satır bırakmak isteyeceksiniz. USB konektörünün kartın kenarına mümkün olduğunca yakın olduğundan emin olun. 3cm x 7cm'lik tahtam 10 delik 24 delik. Bu beni Arduino'nun solunda iki sıra, sağda bir sıra ve Arduino'nun arkasında yaklaşık dokuz delik bıraktı.

Ardından iki sıra on beş dişi pin başlığı alın ve bunları Arduino'nun yanına lehimleyin. Standart dişi pin başlıkları kullandım ama keşke bu nedenle istifleme başlıkları kullansaydım:

Pin başlıklarındaki uçları Arduino'daki uçlara bağlamanız gerekecektir. Standart pin başlıklarını kullandıysanız, bağlantıyı yapmak için biraz sıkıcı ve zaman alan bir lehim köprüsü gerekecektir. Stake başlıklarını kullandıysanız, lehimleme görevini çok daha kolay hale getirmek için kabloları Arduino kablolarına dokunacak şekilde bükebilirsiniz

Bunu yapmak için hangi yolu seçerseniz seçin, pin başlıkları Arduino pin başlıklarına bağlanmalıdır.

Adım 12: Mükemmel Panoyu Hazırlayın: Pin Uzantıları

Arduino ve pin başlıklarını tahtaya lehimledikten sonraki adım, tüm elektrikli bileşenleri barındırmak için 5v ve topraklama pinlerini genişletmektir.

Arduino gibi, aralarında bir sıra boşluk olacak şekilde, karşı uçtaki perf kartındaki iki sıra 10 pinli başlığı lehimleyin.

Bir parça katı çekirdek teli alın ve Arduino'daki 5V pinden bir sıra pin başlığına kadar çalıştırın. İzolasyonu sıyırın, böylece tel, pim başlıklarındaki uçlara temas ettiği yerde ortaya çıkar. Teli yerinde lehimleyin.

Arduino'daki GND pini ve diğer pin başlıkları sırası dışında aynı şeyi yapın.

Bunu yaptığınızda, verici monte edilmeye hazırdır.

Adım 13: Montaj: Joystick'leri Tabana Takın

Bu görev için, birkaç rondela ile birlikte sekiz m4 vidaya ve ilgili somunlara ihtiyacınız olacak.

Somunları, yukarıda gösterilen 3D baskılı parçanın altındaki altıgen deliklere yerleştirin.

Her vidanın üzerine bir pul kaydırın.

Joystick'in devre kartındaki dört deliğe dört m4 vidayı itin.

Devre kartı ve joystick montajı arasında bir ayırıcı görevi görmesi için joystick ofset 3D baskılı parçayı kaydırın.

Vidaları sıkarken somunları yuvalarında tutarak vidalı joystick'i tabandaki yerine kaydırın.

Diğer joystick için bu adımı tekrarlayın.

Adım 14: Montaj: Potansiyometreleri ve OLED Ekranı Potansiyometre Rafına takın

Potansiyometreleri potansiyometre rafındaki yerlerine kaydırın. Potansiyometreleri sıkmak için somunlarla birlikte getirdim ve bunları burada potansiyometreleri yerinde tutmak için kullandım. İç kısımdaki somunları sıkmak için düz uçlu bir tornavida kullandım.

Ardından, OLED Ekran kablolarını potansiyometre rafının sol tarafındaki yuvadan besleyin. Ekranın üzerindeki kapağı birkaç m2 vidayla sıkın. Ekranın çıkıntısına uyum sağlamak için birkaç pul eklemeniz gerekebilir.

Adım 15: Montaj: Potansiyometre Rafını Joystick Tabanına Takın

Potansiyometre rafını alın ve joystick'in pim başlıkları raftan uzağa bakacak şekilde m2 vidaları kullanarak joystick tabanına takın.

Adım 16: Montaj: NRF24L01 Muhafazasını Potansiyometre Rafına Takın

NRF24L01 muhafazası üç parçadan oluşur. İlk parçayı alın ve modülün kablolarını arkadaki yuvadan besleyin. Ön uç yuvaya oturmalı ve kartın arkasından çıkan lehim bağlantıları da ilgili yuvalarına oturmalıdır.

Muhafazanın kapağını alın ve delikleri, kapağın düz tarafı muhafazaya yaslanacak şekilde hizalayın. İki m2'lik vidayı deliklerden geçirin ve bu düzeneği potansiyometre rafındaki deliklerden geçirin. Bu adımı tamamlamak için, ikinci kapaktaki delikleri m2 vidalarla hizalayın, böylece parçanın önündeki küçük parabolik çıkıntı NRF24L01 modülünün silindirinin etrafına oturur. İki somunla sıkın.

Adım 17: Montaj: Kolları Tabana Takın

Her iki tutamacı da yukarıdaki resimlerde gösterildiği gibi m2 vidaları kullanarak tabana sabitleyin.

Adım 18: Montaj: Pil Kutusunu Tabana Takın

Pil kutusunu pil yuvasına havşa başlı m3 vidalarla takın.

Pil yuvasını aşağı doğru açılacak şekilde pil yuvasını m2 vidalarla tabana takın.

Adım 19: Montaj: Anahtarları Kollara Takın

Bu adım için tüm geçiş anahtarlarına ihtiyacınız olacak. Üç konumlu geçiş anahtarıyla başlayın.

Bağlantı elemanını anahtardan çıkarın ve anahtarı sağ koldaki altıgen delikten kaydırın. Bu anahtarın nerede olduğu çok önemli değil.

İki telli iki konumlu geçiş anahtarını alın ve önceki anahtarla aynı şekilde takarak tutamağın sol tarafındaki bir delikten itin.

Açma-kapama anahtarı olması gereken son iki konumlu geçiş anahtarını takmak için sol kolda başka bir delik seçin.

Adım 20: Montaj: Perf Board Tertibatını Joystick Tabanına Takın

Perfboard montajını joystick tabanına takmak için m2 vidalar ve m2 ayırıcılar kullanın. Mükemmel kart montajındaki yuvanın NRF24L01 modülünün etrafına oturduğundan emin olun. Bir kez daha, vida başı çıkıntısını hesaba katmak için montaj ve taban arasına birkaç pul eklemeniz gerekebilir (Bunun için 3D baskılı ofseti de kullanabilirsiniz). Daha uzun m2'lik vidaları önce montaj parçasındaki tüplerin içinden kaydırdığınızdan emin olmak isteyeceksiniz, çünkü montaj takıldıktan sonra bunu yapamayacaksınız.

Adım 21: Montaj: Mükemmel Panoyu Mükemmel Pano Bağlantısına Takın

Arduino ve pin başlıkları montajdan uzağa bakacak şekilde perfboard montajını perfboard'a takmak için m2 vidaları kullanın. Kablolarınızın uzunluğu, Arduino'daki USB bağlantı noktasının işaret ettiği yöne gidebilir.

Adım 22: Arduino Bağlantıları

Bu verici tasarımının seçilmesi, görünüşte düzensiz bir alt taraf ile sonuçlanır. Bunu daha az bunaltıcı bir görev gibi göstermek için her seferinde tek bir bağlantı türüne odaklandım. Örneğin, tüm GND kablolarını mükemmel tahtada GND için uzatılmış sıraya bağlayarak başladım. İşte bağlantılar:

Dijital Pinler:

D4 - Joystick1 Sw

D5 - Joystick2 Sw

D6 - 2 Konumlu Geçiş Anahtarının dış pimi

D7 - 3 Konumlu Geçiş Anahtarının dış pimi

D8 - 3 Konumlu Geçiş Anahtarının Diğer Dış Pimi

D9 - NRF24L01'in CE Pimi

D10 - NRF24L01'in CSN Pimi

D11 - NRF24L01'in MOSI Pimi

D12 - NRF24L01'in ÇEŞİTLİ Pimi

D13 - NRF24L01'in SCK Pimi

*Not: Bu, kablolarınızın renk kodlamasının kullanışlı olacağı zamandır. NRF24L01 muhafazası, pin adlarını görmenizi kısıtlar. Kabloları renk kodladığınızda, hangi pinin hangisi olduğunu çok fazla çaba harcamadan söyleyebilirsiniz, bu da telleri Arduino'ya bağlamayı çok daha kolay hale getirir.

Analog pinler:

A0 - Potansiyometre 1'in Merkez Pimi

A1 - Potansiyometre 2'nin Merkez Pimi

A2 - Joystick2 VRX Pimi

A3 - Joystick2 VRY Pimi

A4 - OLED SDA (VERİ) Pimi

A5 - OLED SCL (SAAT) Pimi

A6 - Joystick1 VRY Pimi

A7 - Joystick1 VRX Pimi

Voltaj Regülatörü (AMS1117):

NRF24L01 modülünün topraklama pimini voltaj regülatöründeki topraklama pimine bağlayın. NRF24L01 üzerindeki 3,3 voltluk pini voltaj regülatörüne bağlayın.

Topraklama Pimi Uzatma Pimi Başlıkları (Bu pimlerin tümünü topraklama pimi başlıklarına bağlayın):

• 2 Konumlu Geçiş anahtarındaki Merkez Pim
• 3 Konumlu Geçiş anahtarındaki Merkez Pim
• Joystick1 GND Pimi
• Joystick2 GND Pimi
• Potansiyometre 1 sağ pim
• Potansiyometre 2 sağ pim
• OLED GND Pimi
• Pil Kutusunun GND'si
• Voltaj regülatöründe GND Pin

5v Pin Uzatma Pin Başlıkları (Bu pinlerin hepsini VCC pin başlıklarına bağlayın):

• Joystick1 5v pin
• Joystick2 5v pin
• Potansiyometre 1 sol pim
• Potansiyometre 2 sol pim
• OLED VCC pimi
• Voltaj regülatöründe VCC Pin

Diğer Bağlantılar:

Bağlanacak son bileşen açma-kapama anahtarıdır. Anahtarın bir ucu akü kasasındaki artı kutba bağlanmalıdır. Merkez pin Arduino üzerindeki VIN pinine bağlanacaktır.

Adım 23: Verici Kodu

Bu denetleyicinin son adımı koddur. Bu kod için küçük bir açıklama yapacağım, ancak NRF24l01 modülünün tam olarak nasıl çalıştığı ve kullanıldığı hakkında daha ayrıntılı bir açıklama istiyorsanız şu siteyi ziyaret edin:

Arduino Kablosuz İletişim – NRF24L01 Eğitimi

#Dahil etmek

#include #include #include #include #include #include #include #include #include #define SCREEN_WIDTH 128 // piksel olarak OLED ekran genişliği #define SCREEN_HEIGHT 32 // piksel olarak OLED ekran yüksekliği Adafruit_SSD1306 ekran(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1); RF24 telsiz(9, 10); const bayt adresi[6] = "00001"; int veri[11]; const int onevrx = 7; // joystick üzerindeki VRX değişkeni 1 const int onevry = 6; // joystick üzerindeki VRY değişkeni 1 const int ikivrx = 2; // joystick 2'deki VRX değişkeni const int ikivry = 3; // joystick 2 üzerindeki VRY değişkeni const int pot0Pin = 0; // pot 1 için değişken const int pot1Pin = 1; // pot 2 için değişken const int ASwitch = 6; //iki konumlu geçiş anahtarı için değişken const int BSwitch1 = 8; //üç konumlu geçiş anahtarından biri için değişken const int BSwitch2 = 7; //üç konumlu geçiş anahtarının üçüncü konumu için değişken const int CButton = 2; //opsiyonel buton için değişken 1 const int DButton = 3; //opsiyonel basma düğmesi 2 int oneX için değişken; int oneY; int ikiX; int ikiY; int pot0; int pot1; geçersiz kurulum() { Serial.begin(9600); radyo.begin(); radio.openWritingPipe(adres); radio.setPALevel(RF24_PA_MIN); radyo.stopListening(); pinMode(ASwitch, INPUT_PULLUP); // APin'i çıkış moduna ayarlayın pinMode(BSwitch1, INPUT_PULLUP); // BPin'i çıkış moduna ayarlayın pinMode(BSwitch2, INPUT_PULLUP); // CPin'i çıkış moduna ayarlayın pinMode(CButton, INPUT_PULLUP); // DPin'i çıkış moduna ayarlayın pinMode(DButton, INPUT_PULLUP); display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); gecikme(1000); display.clearDisplay(); display.setTextSize(.25); display.setTextColor(BEYAZ); display.setCursor(0, 0); display.print("Güç Açık"); display.display(); gecikme(10); } void loop() { oneX = analogRead(onevrx); oneY = analogRead(onevry); ikiX = analogRead(twovrx); ikiY = analogRead(iki); pot0 = analogRead(pot0Pin); pot1 = analogRead(pot1Pin); veri[0] = oneX; veri[1] = birY; veri[2] = ikiX; veri[3] = ikiY; veri[4] = pot0; veri[5] = pot1; data[6] = digitalRead(ASwitch); data[7] = digitalRead(BSwitch1); data[8] = digitalRead(BSwitch2); data[9] = digitalRead(CButton); data[10] = digitalRead(DButton); radio.write(&veri, sizeof(veri)); // alıcı gecikmesine veri gönder(100); display.clearDisplay(); display.setTextSize(.25); display.setTextColor(BEYAZ); display.setCursor(5, 5); display.println(veri[4]); display.print("Güç Alınıyor"); //OLED'de görüntülemek istediğiniz ek bilgileri buraya ekleyin display.display(); }

Adım 24: Alıcı Kodu

#Dahil etmek

#include #include RF24 radyo(9, 10); //cns, ce // kontrol edilecek nesneyi tanımla NRF24L01 const bayt adresi[6] = "00001"; // vericiye karşılık gelmesi gereken iletişim adresini tanımlayın int data[11] = {512, 512, 512, 512, 512, 512, 0, 0, 0, 0, 0}; // iletişim verilerini kaydetmek için kullanılan diziyi tanımla void setup() { radio.begin(); radio.openReadingPipe(0, adres); radio.setPALevel(RF24_PA_MIN); radio.startListening(); //alıcı olarak ayarla Serial.begin(9600); } void loop() { if (radio.available()) { radio.read(&data, sizeof(data)); //kontrolörden seri monitöre birkaç veri noktası yazdırma Serial.print(data[0]); Seri.print("\t\t"); Serial.print(veri[1]); Seri.print("\t\t"); Serial.print(veri[2]); Seri.print("\t\t"); Serial.print(veri[3]); Seri.println(""); } //Yine, bu sadece alıcı modülü için temel kod örneğidir.

Adım 25: Sonuç

Bu denetleyici ile neredeyse tüm Arduino projelerini kontrol edebilirsiniz ve tasarımı daha da fazla değişiklik yapılmasına izin verir. OLED Ekran yerine iki potansiyometre daha istediğinize karar verebilirsiniz (4 potansiyometre rafının STEP dosyasını isterseniz, size gönderebilirim. İstek ile birlikte yorum yapmanız yeterlidir). Ya da tasarıma birkaç buton eklemek isteyebilirsiniz. Tamamen size kalmış.

Herhangi bir sorunuz, yorumunuz veya endişeniz varsa, sormaktan çekinmeyin.

Bu 24 adımı okumaya zaman ayırdığınız için teşekkür ederiz. Umarım bir 3D yazıcı ve Arduino ile neler yapılabileceği hakkında bir şeyler öğrenmiş veya birkaç yeni fikir edinmişsinizdir.

Arduino Yarışması 2020'de İkincilik