RC pásový robot pomocou Arduina - krok za krokom: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Čaute chlapci, som späť s ďalším skvelým podvozkom robota od BangGood. Dúfam, že ste prešli našimi predchádzajúcimi projektmi - Spinel Crux V1 - Gesture Controlled Robot, Spinel Crux L2 - Arduino Pick and Place Robot with Robotic Arms a The Badland Brawler, ktoré sme zverejnili minulý mesiac. Vyzerá chladne pod žiariacimi svetlami, však?

Dnes mám drsný terénny robot s pohonom všetkých kolies a vyhradené odpruženie, ktoré mu umožňuje cestovať po nerovnom teréne. Skontrolovať to. Prečo si jeden nevybudovať pre seba? Tu sa naučíme, ako postaviť terénny bezdrôtový viacúčelový pásový pohon Arduino s pohonom všetkých štyroch kolies pre hladkú jazdu v nerovnom teréne - bezdrôtový pásový terénny podvozok s pozastavením pre domácich majstrov.

Poskytneme vám návrh, kód, schémy zapojenia a odkazy na kúpu vlastnej sady robotov, podvozku a modulov senzorov použitých v tomto projekte.

Online výrobca DPS - JLCPCB

JLCPCB je jednou z najlepších spoločností vyrábajúcich online plošných spojov, z ktorých si môžete bez akýchkoľvek problémov objednať dosky plošných spojov online. Spoločnosť pracuje nepretržite 24 hodín denne, 7 dní v týždni. Vďaka svojmu špičkovému strojovému zariadeniu a automatizovanému pracovnému toku dokážu vyrobiť obrovské množstvo prvotriednych PCB do niekoľkých hodín.

JLCPCB môže vyvíjať PCB rôznej zložitosti. Vyvíjajú jednoduché a lacné dosky plošných spojov s jednovrstvovou doskou pre fanúšikov a nadšencov, ako aj komplexné viacvrstvové dosky pre priemyselné aplikácie vysokého štandardu. JLC spolupracuje s veľkými výrobcami produktov a môže to byť PCB zariadení, ktoré používate, ako sú prenosné počítače alebo mobilné telefóny, vyrobené v tejto továrni.

HC12

HC 12 je skutočne lacný bezdrôtový modul s dlhým dosahom, ktorý je možné použiť na bezdrôtovú sériovú komunikáciu na veľkú vzdialenosť až 1,7 km. Modul je skutočne kompaktný, ľahký a vhodný pre chlebové dosky, čo z neho robí najlepší bezdrôtový ovládač pre náš projekt.

Joystick

Toto je najpoužívanejší robotický ovládač, ktorý je dodávaný s rôznymi robotickými súpravami robotov/súpravami robotických ramien vyrobenými na prácu s arduino. Dizajn je veľmi jednoduchý a používanie je veľmi jednoduché. Na výpočet pohybu v osiach x a y používa dva potenciometre a spínač vníma stlačenie tlačidla. To sa dá ľahko pripojiť k analógovým kolíkom arduina a čítať analógové hodnoty priamo.

Kód na testovanie joysticku je k dispozícii nižšie. Neváhajte si ho stiahnuť/upraviť podľa svojich potrieb. Prevzatie Pred odoslaním hlavného kódu sa uistite, že váš joystick funguje pomocou tohto kódu.

Stiahnite si kód z vyššie uvedeného odkazu.

V tomto prípade robíme jednoducho zbieranie analógových dátových výstupov z joysticku pomocou analógových pinov (A0, A1, A2) arduina. Tieto hodnoty sú uložené v premenných a neskôr sú vytlačené na sériovom monitore

Arduino Pro Mini

Táto malá malá doska bola vyvinutá pre aplikácie a projekty, v ktorých je priestor drahý a inštalácie trvalé. Malý, dostupný vo verziách 3,3 V a 5 V, poháňaný procesorom ATmega328. Vzhľadom na svoju malú veľkosť budeme v tomto projekte používať túto dosku na ovládanie dosky vodiča motora na báze Arduino.

Krok 1: Navrhovanie rozloženia obvodov a PCB

Vysvetlená doska štítu motora Arduino

Vlastnosti Pro Mini Motor Shield Ovládanie DPS 2 motory Nezávisle v čase Nezávislé ovládanie rýchlosti pomocou PWMCompact Design 5 V, 12 V a Gnd záhlavia pre ďalšie komponenty. Zvýšte výkon pomocou piggybackingu Podporujte bezdrôtový modul HC12 Teraz sa pozrime na obvod našej dosky vodiča motora. Vyzerá to trochu neporiadne?

Neboj sa, vysvetlím ti to. Regulátor Vstupný výkon je pripojený k regulátoru 7805. 7805 je 5V regulátor, ktorý prevádza vstupné napätie 7–32 V na stabilné 5 V jednosmerné napájanie. Napájanie 5 V je pripojené k napäťovému vstupu Arduino aj pre logické operácie IC L293D.

Indikátory LED na svorkách 12V a 5V uľahčujú riešenie problémov. K tomuto obvodu teda môžete pripojiť vstupné napätie od 7 V do 32 V. Pre svojho robota dávam prednosť 11,1 V Lipo batérii. Vyrobte si svoj vlastný PCB Arduino Motor Shield Teraz mi poviem, ako som obvod navrhol a ako vyrobil túto dosku z JLCPCB.

Vytvorenie prototypu

Najprv prepojte všetky súčasti dohromady na doske, aby som mohol v prípade poruchy ľahko vyriešiť problémy. Keď všetko začalo správne fungovať, vyskúšal som to na robote a nejaký čas som sa s ním hral. V tom čase som sa ubezpečil, že obvod funguje správne a nezahrieva sa.

Krok 2 - Schémy Na kreslenie obvodov a navrhovanie plošných spojov máme k dispozícii online nástroje na navrhovanie plošných spojov od spoločnosti EasyEDA, ktoré poskytujú všetky potrebné možnosti pre online návrh plošných spojov a tlač obvodových dosiek so stovkami komponentov a viacerých vrstiev s tisíckami stôp.

V EasyEDA som nakreslil obvod, ktorý zahrnoval všetky komponenty na doske - integrované obvody, modul Arduino Nano a modul HC12, ktoré sú pripojené k digitálnemu kolíku Arduina.

Tiež som pridal niekoľko hlavičiek, ktoré sú pripojené k analógovým pinom a digitálnym pinom. Tieto tlačidlá budú v budúcnosti užitočné. Pripojenia K dispozícii sú tiež 5V, 12V, Gnd, bezdrôtový modul, digitálne a analógové kolíkové hlavičky, ak chcete v budúcnosti pridať senzory a odčítať údaje.

Kompletné mapovanie pinov je vysvetlené v nasledujúcich častiach.

Vodič motora 1

Povoliť 1 - A0

InM1A - 2

InM1B - 3

Povoliť 2 - 8

InM2A - 7

InM2B - 4

HC12

Vin - 5V

Gnd - Gnd

Tx/Rx - D10

Tx/Rx - D11

Relé

Relé 1 - 12

Relé 2 - 13

Tiež som pridal regulátor 7805, ktorý mi pomôže zaistiť vstupné napätie medzi 7 voltov a 35 voltov, aby som mohol použiť 7-voltový napájací zdroj, 9-voltovú batériu alebo dokonca 12-voltovú lítium-polymérovú batériu bez akékoľvek problémy. Krok 3 - Vytvorenie rozloženia DPS Ďalej navrhnite DPS. Rozloženie DPS je v skutočnosti významnou súčasťou návrhu DPS, na zostavenie DPS zo schém používame rozloženia DPS.

Navrhol som DPS, kde by som mohol spájkovať všetky komponenty dohromady. Za týmto účelom najskôr uložte schémy a v hornom zozname nástrojov kliknite na tlačidlo previesť a vyberte „Previesť na DPS“.

Tým sa otvorí okno. Tu môžete umiestniť komponenty dovnútra hranice a usporiadať ich tak, ako chcete. Jednoduchým spôsobom trasovania všetkých komponentov je proces „auto-route“. Za týmto účelom kliknite na nástroj „Trasa“a vyberte „Automatický smerovač“.

Otvorí sa stránka konfigurácie automatického smerovača, kde môžete zadať podrobnosti, ako je vzdialenosť, šírka stopy, informácie o vrstve atď. Keď to urobíte, kliknite na „Spustiť“. Tu je odkaz na EasyEDA Schematics and Gerber Files of L293D Arduino Motor Shield Board. Neváhajte si stiahnuť alebo upraviť rozloženie schém/DPS. To je všetko, priatelia, vaše rozloženie je teraz úplné. Jedná sa o dvojvrstvovú DPS, čo znamená, že smerovanie je na oboch stranách DPS. Teraz si môžete stiahnuť súbor Gerber a použiť ho na výrobu dosky plošných spojov z JLCPCB.

Krok 2: Získanie kvalitného PCB z JLCPCB

JLCPCB je spoločnosť vyrábajúca PCB s úplným výrobným cyklom. To znamená, že začínajú od „A“a končia „Z“výrobného postupu DPS. Od surovín po hotové výrobky sa všetko robí priamo pod strechou.

Prejdite na webovú stránku JLCPCBs a vytvorte si bezplatný účet. Keď ste si úspešne vytvorili účet, kliknite na „Citovať teraz“a nahrajte svoj súbor Gerber.

Súbor Gerber obsahuje informácie o vašej DPS, ako sú napríklad informácie o rozložení DPS, informácie o vrstve, informácie o rozstupoch a niekoľko stôp.

Pod náhľadom DPS uvidíte toľko možností, ako je množstvo DPS, textúra, hrúbka, farba atď. Vyberte všetky potrebné položky. Keď je všetko hotové, kliknite na „Uložiť do košíka“.

Na nasledujúcej stránke si môžete vybrať spôsob dopravy a platby a bezpečne sa prihlásiť. Na platbu môžete použiť Paypal alebo Kreditnú/Debetnú kartu. To je všetko, chlapci. Hotovo.

Doska plošných spojov bude vyrobená a odoslaná do niekoľkých dní a bude vám doručená v uvedenom časovom období.

Krok 3: Testujte jazdu

Akonáhle získate DPS v ruke, stačí spájkovať kolíky záhlavia a všetky ostatné súčiastky. Akonáhle to budete mať hotové, pripojte napájací adaptér a uvidíte, že LED1 bude svietiť.

To znamená, že funguje.

Kód

Tu budem zdieľať kód pre diaľkový ovládač HC12 a RC robot. Jednoducho nahrajte tento kód do diaľkového ovládača, ako aj do vášho DIY RC robota.

Toto je kód pre DIY RC Off Road Robot.

Diaľkový ovládač

V predchádzajúcom príspevku som vám ukázal, ako môžete pre svoj RC robot nastaviť diaľkový ovládač s dlhým dosahom. Na tento projekt môžete použiť rovnaký diaľkový ovládač s rovnakým kódom.

Piggybacking L293D (bonusový tip)

Konfigurácia L293D typu piggyback je jednoduchý spôsob, ako zdvojnásobiť (alebo v mojom prípade trojnásobne) prúd, ako aj výkon IC ovládača motora L293D na poháňanie vysokého krútiaceho momentu/ silného motora/ vysokého odporu. (Táto stratégia by mala fungovať pre všetky čipy L293D). L293D Piggyback je rýchla a jednoduchá technika na zdvojnásobenie prúdového výstupu do motora.

Celá myšlienka je teda spájať ďalší čip L293D priamo s týmto čipom. Pin na Pin. Tým sa dva čipy uvedú do paralelného režimu, takže napätie zostane rovnaké ako predtým, ale prúd sa zvýši. Tieto čipy sa hodnotia na približne 600 ma konštanta alebo až 1,2 A na krátku dobu. Po prepojení dvoch z nich poskytnú krátkodobo výstup s trvalým prúdom 1,2A a 2,4A.