Ovládajte vozidlo rukou: 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Tento projekt bol pre „Creative Electronics“, modul 4. ročníka BEng Electronics Engineering na Univerzite v Málage, Telekomunikačnej škole (uma.es/etsi-de-telecomunicacion/)

V tomto návode uvidíme, ako vytvoriť náramok na ovládanie auta na diaľkové ovládanie rukou pomocou Arduina. Vyrobili sme potrebný softvér a 3D návrh náramku. To všetko nájdete v našom úložisku GitHub:

github.com/ScruMakers/tankino

Toto ovládanie je možné použiť v akomkoľvek automobile ovládanom motormi Arduino a DC. Aby sme to vyskúšali, použili sme dizajn nádrže od Tima Clarka:

thingiverse.com/thing:652851

Čo potrebujeme?

- 1 generický Arduino (použili sme dosku Arduino UNO)

- 1 doska Arduino NANO

- 1 MPU6050

- Zariadenia Bluetooth HC05 (Master) a HC06 (Slave)

- Most H-L298N

- 9V batéria

- 12V batéria

- x2 jednosmerných motorov pre Arduino

- Drôty

- 3D tlačiareň (použili sme Anet A8 s firmvérom Marlin)

- Spájkovačka

Softvér:

- BT_Transmitter.ino (hlavný) kód

- kód BT_Receiver.ino (Slave)

- Arduino IDE (verzia 1.8.8)

- Slic3r pre generátor G-kódu

Krok 1: 3D tlač

V prvom rade musíme vytlačiť všetky kusy. Kúsky náramku (celkom štyri) nájdete v adresári 3Dmodels v našom úložisku. Kúsky nádrže nájdete tu. Je dôležité si uvedomiť, že niektoré diely, najmä diely náramku, by sme mohli potrebovať pri pieskovaní obrúsiť.

Na vytlačenie dielov sme použili Anet A8 s firmvérom Marlin. Namiesto toho by sme mohli použiť iný.

Krok 2: Zostava nádrže

Keď sú všetky diely vytlačené, spojíme sa s nimi. V našom prípade používame horúci silikón, ale je možné použiť aj iné deriváty.

Pred začatím konečnej montáže sa odporúča vykonať predchádzajúcu montáž bez silikónu, aby ste skontrolovali správne spojenie, trenie a lícovanie rôznych častí. Pokiaľ niektorá časť nesedí tak, ako by mala alebo nekĺže, je potrebné ju obrúsiť, aby sa dokonale prispôsobila. Keď sú všetky kusy pripravené, kusy sú zostavené pomocou silikónu v častiach, ktoré ich spájajú. Na spojenie kúskov húsenice sme medzi každým použili medené vlákna, všetky sú pevné, okrem jedného, ktorý slúži na montáž a demontáž húsenice nádrže. Rozhodli sme sa namaľovať figúrky, aby tanku dodali realitu. Na tento účel sme použili farbu v spreji.

Všetky informácie sme získali z nasledujúceho odkazu.

Krok 3: Zostava náramku

Plný náramok má štyri 3D modely.

• MPU_holder: Toto je časť, kde je snímač akcelerometra integrovaný, musí byť vložený do ruky, s určitými úchytkami.
• nano_holder: Toto je hlavná časť držiaka nano, v tejto časti bude nastavená 9V batéria, modul bluetooth a arduino nano.
• nano_holder_button: Toto je tlačidlo na držanie 9V batérie spojenej s dvoma dokmi na napájanie arduina.
• nano_holder_cover: Toto je kryt časti držiaka nano.

Oba držiaky (mpu a nano) je možné pripevniť na ruku niekoľkými úchytkami.

Jediné, čo tu musíte urobiť, je umiestniť tlačidlo na svoje miesto v držiaku nano. Predtým musíme na tlačidlo nalepiť malú šnúrku (môžeme použiť napríklad šnúrku starého pera), ako je to znázornené na obrázku. Keď sme si istí, že tlačidlo je na správnom mieste, musíme zaň vložiť kus, aby sa nepohyboval mimo svojho webu. Používame plastový kus a prilepili sme ho silikónom. Konečný výsledok musí byť podobný konečnému obrázku.

Krok 4: Tanková elektronika

V tomto kroku pripojíme Arduino Uno k mostíku H na ovládanie motorov a napájania 12 V. Most H má 5V výstup, ktorý používame na napájanie dosky Arduino Uno. Po prvé:

Pripojte kolík 5 Arduina k kolíku IN1 mostíka H. Pripojte kolík 6 Arduina k kolíku IN2 mostíka H. Pripojte kolík 9 Arduina k kolíku IN3 mostíka H. Pripojte kolík 10 Arduina k kolíku IN4 mostíka H. Pripojte ľavé výstupy mostíka H k ľavému motoru a pravé k pravému motoru. Pripojte kolík 2 Arduina k kolíku TX HC-06. Pripojte kolík 3 Arduina k kolíku TX HC-06.

Všimnite si toho, že všetky kolíky Arduino, ktoré sú pripojené k mostíku H, sú schopné PWM.

Nakoniec pripojte napájanie k vstupom 12V a GND mostíka H.

Krok 5: Náramok elektronika

Na prvom mieste musíme zmontovať časť MPU. MPU musí byť možné vložiť na držiak. Aby sa to dosiahlo, do otvorov sú umiestnené ženské kolíkové pásy, ako je to znázornené na obrázkoch. Najprv musíme previesť drôty cez otvor a spájkovať ich s kolíkovým pásikom. V spojoch môžeme použiť zmršťovacie bužírky. Potom môžeme prúžky zaviesť do ich otvorov tak, aby boli upevnené. Teraz môžeme MPU vložiť a vybrať z jeho miesta. V tejto prvej časti je vhodné použiť flexibilné drôty, ktoré uľahčujú pohyb ruky.

Dizajn náramku tiež umožňuje vloženie všetkých komponentov (batéria Arduino Nano, HC-06 a 9v). Postup je podobný postupu opísanému vyššie. Musíme tiež previesť vodiče MPU do zodpovedajúceho otvoru. Na konci musí byť elektrická schéma zobrazená na prvom obrázku.

Na druhom mieste musíme do otvoru pre batériu dať dva struny, aby ho bolo možné pripojiť k ostatným častiam. Môžeme to urobiť pomocou silikónu, ale predtým musíme spájkovať zodpovedajúce vodiče v každom reťazci, aby bola batéria pripojená k Vin a GND.

Krok 6: Párovanie Bluetooth

Akonáhle sú zariadenia bluetooth správne pripojené, vytvoríme medzi nimi spojenie (párovanie). Potrebujeme spárovať moduly HC-05 a HC-06. Aby sme to dosiahli, použili sme nasledujúci odkaz:

Návod na párovanie BT

Krok 7: Akcelerometer

Akcelerometer, ktorý používame, má k dispozícii množstvo príkladov a knižníc na použitie, ktoré sú k dispozícii na internete. Vybrali sme niektoré knižnice (dostupné v našom úložisku), ktoré okrem zjednodušenia procesu údajov vylepšujú komunikačný protokol I2C, ktorý akcelerometer používa. zber v niekoľkých funkciách.

Všetky informácie sme získali z nasledujúceho odkazu:

I2C: tu.

Akcelerometer: tu.

Krok 8: Softvér

Nakoniec integrujeme softvér do vysielača a prijímača. Vložte BT_Transmitter.ino a BT_Receiver.ino do vysielača a prijímača. Na to musíme použiť Arduino IDE.

Fungovanie tohto softvéru je jednoduché: vysielač získa údaje z akcelerometra a odošle ich do prijímača, ktorý údaje získa a presunie nádrž. Údaje získané z akcelerometra sú vždy pod 100, pretože na spustenie prenosu používame hodnotu 125. Po odoslaní 125 vysielače odošlú hodnoty x a y (v stupňoch).