Rover-One: donar un cervell a un camió o cotxe RC: 11 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Aquest instructable es troba en un PCB que vaig dissenyar anomenat Rover-One. Rover-One és una solució que he dissenyat per agafar un cotxe / camió RC de joguina i donar-li un cervell que inclogui components per detectar el seu entorn. Rover-One és un PCB de 100 mm x 100 mm dissenyat a EasyEDA i enviat per a la impressió professional de PCB a JLCPCB.

Rover-One:

Aquesta guia il·lustrarà les parts seleccionades i els fitxers font perquè pugueu crear els vostres.

Origen:

Sempre m’ha fascinat la NASA i els rovers de Mart. Quan era petit, somiava amb construir el meu propi rover, però les meves habilitats es limitaven a treure motors dels cotxes RC trencats. Ara, com a adult amb fills propis, gaudeixo treballant amb ells per ensenyar-los sobre programació i electrònica. He construït uns quants robots de batalla amb els meus fills, que consistien a substituir la carrosseria del cotxe RC per un que vam construir amb el panell de DollarTree i que es van afinar els palets de palets com a armes. Per portar-lo al següent nivell de programació, l'objectiu era agafar un cotxe RC i, amb les mínimes modificacions, donar-li un cervell. Després de moltes hores jugant a les taules de pa, i els bassals de soldadura al tauler proto, va néixer el tauler Rover-One. La barreja de paperera DollarTree i electrònica es va convertir en el meu mètode per a tot tipus de creacions, així que vaig encunyar el nom de FoamTronix.

Objectiu del tauler Rover-One:

L’objectiu principal d’aquest tauler és aprendre sobre els components de detecció i la programació per comunicar-se entre els components i el nano Arduino per conduir el cotxe RC. Aquesta placa pren els processos que he après al llarg dels anys sobre diferents sensors, registres de desplaçament i altres circuits integrats per conduir un motor.

Esquema:

easyeda.com/weshays/rover-one

Subministraments

• Condensador de 2x 1uF
• 1x condensador 470uF
• Resistència de 16x 220 Ohm
• 1x resistència de 100K Ohm
• Resistència de 2x 4.7K Ohm
• 2x DS182B20 (sensor de temperatura)
• 1x LDR (resistència dependent de la llum)
• 2x 74HC595 (IC de registre de torn)
• 1x L9110H (IC controlador de motor)
• 4x HC-SR04 (sensor de distància ultrasònic)
• 19x 2,54 terminals de cargol 2P
• 4x terminals de cargol 2,54 2,5P
• 1x Arduino Nano
• Servo d'1 x 9 grams (s'utilitza per girar el cotxe / camió)
• 1 motor DC (al cotxe / camió RC)
• 1 placa Adafruit GPS Breakout V3

Subministraments opcionals:

• Clavilles masculines
• Clavilles femenines

Pas 1: Arduino Nano

L'Arduino Nano és el cervell del tauler. S'utilitzarà per gestionar l'entrada dels diferents sensors (Ping, temperatura, llum) i la sortida al motor, al servo, als registres de canvis i a la comunicació en sèrie. L’Arduino s’alimentarà des del connector de subministrament extern de 5v.

Parts de la secció:

1x Arduino Nano

Pas 2: canvieu els registres

Els registres de desplaçament s’utilitzen per donar més sortides. Hi ha dos registres de desplaçament en paral·lel de sortida sèrie que estan encadenats en margarida. Només s’utilitzen 3 pins de l’Arduino Nano per controlar les 16 sortides.

Els condensadors s’utilitzen per a qualsevol pujada de potència que puguin necessitar els xips.

Els terminals de cargol s’utilitzen per facilitar la connexió de diferents tipus de cables.

Un exemple dels LED seria:

• 2 LEDs blancs (per a llums frontals)
• 2 LED vermells (per a llums de trencament)
• 4 LED grocs (per a parpelleigs: dos a la part davantera i dos a la part posterior)
• 8 LED inferits, o 4 LED vermells i 4 blaus per a llums de policia.

Parts de la secció:

• Condensador de 2x 1uF
• Resistència de 16x 220 Ohm
• 2x 74HC595 (IC de registre de torn)
• Terminals de cargol 16x 2,54 2P

Pas 3: LDR (resistència de detecció de llum)

El LDR, resistència de detecció de llum, s’utilitza juntament amb una resistència com a divisor de tensió per mesurar la llum.

Depenent de com s’utilitzi la placa, el LDR es pot connectar directament a la placa o es poden muntar altres passadors de capçalera.

Parts de la secció:

• 1x LDR (resistència dependent de la llum)
• 1x resistència de 100K Ohm

Pas 4: Sensors de temperatura

Hi ha dos sensors de temperatura. Un està dissenyat per muntar-lo directament a la placa i l’altre es connecta mitjançant terminals de cargol per mesurar la temperatura en un altre lloc.

Altres zones per mesurar la temperatura serien:

• Al motor
• A la bateria
• Al cos del RC
• Fora del cos RC

Parts de la secció:

• 2x DS182B20 (sensor de temperatura)
• 2x resistències de 4,7 k ohmis
• 1x 2,54 terminals de cargol 3P

Pas 5: Sensors de ping

Hi ha 4 sensors de ping HC-SR04. La placa està configurada perquè els pins de ressò i activador es connectin mitjançant la biblioteca NewPing. Els pins poden soldar-se o connectar-se junts a l'HC-SR04, o bé els cables dels pins d'eco i disparadors que van als mateixos pins terminals.

Les idees per mesurar la distància serien situar 3 dels sensors de ping davant del cotxe RC amb diferents angles i un a la part posterior per fer còpies de seguretat.

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

Parts de la secció:

• 4x HC-SR04 (sensor de distància ultrasònic)
• 4x terminals de cargol 2,54 2,5P

Pas 6: connexió del motor

El xip IC del controlador de motor DC L911H s’utilitza per controlar el cotxe RC que va cap endavant i cap enrere. Aquest xip bàsicament canvia els cables més o menys del motor de corrent continu. Aquest xip té una àmplia tensió d’alimentació de 2,5 a 12 v si funciona a temperatures de 0 ° C a 80 ° C; és per això que el sensor de temperatura està al costat (el sensor de temperatura mesura -55 ° C a 125 ° C). El xip també té un díode de subjecció incorporat, de manera que no cal un quan es connecta un motor de corrent continu.

Una connexió de terminal és per al motor i l'altra per a una font d'alimentació externa per a la bateria. El consum de corrent del motor i del motor seria excessiu a l’Arduino, de manera que cal una altra font d’energia.

Parts de la secció:

• 1x L9110H (IC controlador de motor)
• 2x 2,54 terminals de cargol 2P

Pas 7: connexió servo

El servo s’utilitza per controlar el gir del cotxe RC. La majoria dels cotxes de joguina RC vindran amb un altre motor utilitzat per girar. Canviar el motor de gir d'un servo és l'única modificació que acabo fent al quadre del cotxe RC.

El condensador s'utilitza per a tots els punts de potència que pugui necessitar el servo.

Parts de la secció:

• Servo d'1 x 9 grams (s'utilitza per girar el cotxe / camió)
• 1x condensador 470uF
• Clavilles masculines per connectar el servo

Pas 8: mòdul GPS

El mòdul GPS Adafruit és ideal per veure la posició i el seguiment per on va el cotxe. Aquest mòdul no només us proporciona la posició GPS, sinó que també obtindreu:

• Precisió de la posició a menys de 3 m
• Precisió de la velocitat a 0,1 m / s (velocitat màxima: 515 m / s)
• Activa / desactiva el pin "Activa"
• Flash per emmagatzemar dades durant 16 hores de dades
• RTC (Real Time Clock) per obtenir el temps

Biblioteca GPS Adafruit:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Parts de la secció:

1 placa Adafruit GPS Breakout V3

Pas 9: comunicació en sèrie

La connexió en sèrie és perquè Arduino es comuniqui amb altres fonts externes.

Parts de la secció:

1x 2,54 terminals de cargol 2P

Pas 10: Exemple de configuració de la placa

Vaig demanar molts taulers i un d'ells el vaig configurar perquè només es fessin proves.

Pas 11: Exemple

S'adjunten imatges de la meva configuració. Vaig agafar un cotxe RC totalment nou, el vaig destripar, vaig crear un cos amb el tauler de DollarTree i li vaig donar un cervell.