Nový spôsob, akým Arduino ovláda RC auto: 7 krokov (s obrázkami)

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

Pracoval som na autách ovládaných Arduinom, ale tie, na ktorých som pracoval, boli vždy pomalé a metodické. To je skvelé, keď sa učíte arduino, ale chcel som niečo trochu viac … zábavu. Vstúpte do RC auta.

RC autá sú doslova navrhnuté tak, aby bola jazda čo najzábavnejšia - sú to hračky! Išiel som na YouTube, ale našiel som len veľa príliš komplikovaných spôsobov, ako previesť RC auto na ovládanie Arduino. Myslel som si, že musia existovať jednoduchšie spôsoby, ako to urobiť, a tak som sa rozhodol nájsť svoj vlastný spôsob prevodu RC auta na ovládanie Arduino s dôrazom na jednoduchosť a efektivitu.

Skôr ako by som mal vykuchať auto a začať odznova, myslel som si, že by bolo oveľa jednoduchšie vrátiť sa k existujúcej infraštruktúre. Táto metóda má skutočne skvelé výhody.

Nabúral som ovládač auta, ale samotné auto som nechal nedotknuté. To mi umožnilo autonómne ovládať auto oveľa lacnejšie pomocou rádiového systému, ktorý už majú.

Páči sa mi toto riešenie, pretože je elegantné, ľahké, lacné a rozšíriteľné. Dúfam, že vám to bude také užitočné ako mne!

Krok 1: Testujte jazdu

Naozaj chcete rozbiť auto a začať. Ale počkaj! Práve ste dostali toto úžasné nové RC auto, urobte si chvíľu na to, aby ste pôsobili trochu detinsky a vozili sa s ním! S kamarátmi sme si užili veľa zábavy pri behaní s RC autom „pre vedu“. Naše obľúbené miesta na jazdenie boli miestny skate park a starý baseballový diamant. Tieto miesta boli skvelé na precvičovanie skokov a šišiek, pozrite si spomalené video, ktoré sme dostali!

Krok 2: Otvorte ovládač

Každý ovládač je iný, preto je dôležité pozrieť sa dovnútra, aby ste zistili, s čím máte do činenia. Môj ovládač mal spúšťač plynu a penové koleso na otáčanie. Ukazuje sa, že spúšť a koleso boli len zložité puzdrá pre potenciometre! Je to veľmi výhodné, pretože to môžeme ľahko pokaziť arduinom.

Nájdite si chvíľu a zistite, kde sa potenciometre pripájajú k doske. Mali by tam mať 3 spájkované vodiče: napájací, uzemňovací a dátový. To bude čoskoro dôležité.

Krok 3: Multimeter

Narazil som na problém a zabudol som skúsiť použiť multimetr. Potom, čo som si konečne spomenul na používanie multimetra, vyriešil všetky moje problémy!

Multimetre sú ako tlačové vyhlásenia vo vašom kóde, editor v papieri. V tomto prípade mi multimetr pomohol pochopiť spôsob zapojenia potenciometrov, aby som ich mohol lepšie falošovať s arduinom.

Ak chcete zistiť, ako sú vaše potenciometre zapojené, jednoducho sa dotknite zeme so zemou a červeného drôtu multimetra s dátovým kolíkom dosky. Poradie by malo byť jasné z farby vodičov, ale ak nie, dátový kolík je ten, ktorý zmení hodnotu pri otáčaní potenciometra.

Potom som zaznamenal hodnoty dátového riadku v strede (predvolená poloha) a na každom póle. Takto by som vedel, čo je 0 a ktorým smerom sa má zvýšiť alebo znížiť rýchlosť, alebo odbočiť doľava alebo doprava. Tu sú moje merania:

• 0 maximálna rýchlosť
• 1,75v bez pohybu
• Spätný chod max. 3,0 V
• 0 max. Ľavotočivá zákruta
• 1,57 bez zákruty
• 3,37 max. Doprava

Plánoval som použiť pero Adafruit na ovládanie auta, pretože sa mi páči doska, ale tieto merania podporujú toto rozhodnutie. Perie beží na logike 3,3 V, ktorá sa s týmto analógovým rozsahom veľmi dobre zhoduje. To sa dá urobiť aj s doskou 5 V, ale museli by ste byť opatrnejší pri maximálnom analógovom napätí, ktoré dodávate.

Krok 4: Otestujte to

Tento krok je voliteľný, ale považujem za vždy lepšie otestovať medzikroky pomocou ovládacích prvkov, ak je to možné. Použil som stolnú napájaciu banku na zapojenie ovládača pomocou aligátorových svoriek (po odpájaní dátových liniek) a testovaní rôznych napätí. Bolo úžasné otočiť gombíkom na napájacej banke, aby ste menili napätie, a sledovať, ako sa kolesá otáčajú, ako keby som ich nechal pohybovať ovládačom.

Krok 5: Pripojte Arduino

Tento krok bol v skutočnosti veľmi jednoduchý, ale urobil som niekoľko vecí, vďaka ktorým bolo toto fungovanie oveľa lepšie. Tu je moja metóda:

1. Odpojte dátové linky z dvoch potenciometrov na strane dosky.
2. Pripojte uvoľnené vodiče k zástrčke: rýchlosť napájania a odbočka k zemi.
3. Na dosku spájkujte zodpovedajúcu zásuvku, aby v prípade zapojenia fungovala rovnako ako predtým.

4. Zapájajte mužskú zástrčku s arduinom.

   • Jeden vodič do vstavaného DAC (na mojej doske to bol pin A0, nie všetky dosky to majú, takže najskôr skontrolujte!).
   • Ak náhodou používate Arduino Due alebo podobné, pripojte druhý vodič k druhému vstavanému DAC.
   • V opačnom prípade pripojte druhý vodič k výstupu externého DAC; Kúpil som externú oddeľovaciu dosku DAC od spoločnosti adafruit.
   • Pripojte ostatné piny externého DAC k Arduinu.
5. Pripojte uzemňovací vodič jedného z potenciometrov k zemi Arduina

   Poskytnutie spoločného základu pomáha dramaticky znížiť rušenie

Krok 6: Programovanie vášho nového autonómneho auta

Teraz môžete svoje RC auto autonómne ovládať! Ak používate externý DAC, budete musieť použiť knižnicu, ale inak by programovanie malo byť celkom jednoduché. Ako ste mohli uhádnuť z zapojenia, je dôležité použiť skutočný analógový signál. Spočiatku som sa snažil, aby to fungovalo so signálom PWM, ale malo to mätúce a všeobecne zlé výsledky. So skutočnými analógovými výstupmi to však funguje skvele!

Začnite s geometrickými tvarmi a vzormi, ktoré by inak bolo ťažké vytvoriť pomocou ovládača. Prvá vec, ktorú som napríklad naprogramoval, bolo jazdiť v dokonalých kruhoch rôzneho priemeru.

Toto je tiež najľahšia úprava hmotnosti, akú som kedy videl pri autonómnom ovládaní auta na diaľkové ovládanie, a dozviete sa veľa o tom, ako počas tohto procesu fungujú!

Krok 7: Ďalšie kroky

Hlavnou nevýhodou tohto riešenia je, že nemám obojsmernú komunikáciu. To znamená, že môžem odoslať pokyny k automobilu, ale nemôžem prijímať údaje zo senzorov.

Ďalšia vec, ktorú plánujem urobiť, je vyriešiť tento problém, a to buď hacknutím na strane auta, aby sa odoslali údaje späť, alebo zriadením samostatného odkazu na prenos údajov senzora. Ak nastavím samostatné prepojenie, nemusí byť také spoľahlivé ako prepojenie hlavného pohonu, pretože ovládacie prvky motora sú dôležitejšie.