ماشین اسباب بازی برقی RC: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

نویسنده: Peter Tran 10ELT1

این آموزش به تئوری ، طراحی ، ساخت و آزمایش ماشین اسباب بازی برقی با کنترل از راه دور (RC) با استفاده از تراشه های IC HT12E/D می پردازد. در این آموزشها سه مرحله طراحی خودرو شرح داده شده است:

1. کابل متصل
2. کنترل مادون قرمز
3. کنترل فرکانس رادیویی

بخش عیب یابی نیز برای حل مسائل متداول که ممکن است بوجود بیاید موجود است.

تدارکات

کیت ماشین پایه

کیت ربات 1x Line Following (LK12070)

فاز متصل به کابل

• 1x نمونه اولیه Breadboard
• کابل های جامپر Breadboard
• تراشه IC HT12E (با سوکت)
• تراشه IC HT12E (با سوکت)
• مقاومت 1x 1MΩ
• 4 برابر کلید دکمه لحظه ای
• 1x مقاومت 47kΩ
• 4 برابر LED
• منبع تغذیه

مرحله انتقال مادون قرمز

• فرستنده مادون قرمز 1x (ICSK054A)
• گیرنده مادون قرمز 1x (ICSK054A)

مرحله انتقال رادیو

• فرستنده RC 1x 433 مگاهرتز
• گیرنده 1x 433MHZ RC

ادغام در کیت ماشین پایه

• 2x نمونه اولیه PCB Board
• درایور موتور 1x L298N

مرحله 1: درک تراشه IC HT12E/D

تراشه های HT12E و HT12E IC برای برنامه های سیستم کنترل از راه دور ، برای انتقال و دریافت داده ها از طریق رادیو استفاده می شود. آنها قادر به رمزگذاری 12 بیت اطلاعات هستند که شامل 8 بیت آدرس و 4 بیت داده است. هر آدرس و داده های ورودی از خارج قابل برنامه ریزی هستند یا با استفاده از سوئیچ ها تغذیه می شوند.

برای عملکرد مناسب ، باید از یک جفت تراشه HT12E/D با آدرس/فرمت داده یکسان استفاده شود. رمزگشا آدرس و داده های سریال را دریافت می کند ، که توسط یک حامل با استفاده از یک رسانه انتقال RF منتقل می شود و پس از پردازش داده خروجی را به پین های خروجی می دهد.

توضیحات پیکربندی پین HT12E

پین های 1-8: پین های آدرس برای پیکربندی 8 بیت آدرس ، اجازه 256 ترکیب مختلف را می دهد.

پین 9: سنجاق پایه

پین های 10-13: پین های داده برای پیکربندی 4 بیت داده

پین 14: انتقال پین فعال ، به عنوان یک سوئیچ عمل می کند تا داده ها منتقل شوند

پین 15-16: به ترتیب اسیلوسکوپ OUT/IN ، به مقاومت 1M اهم نیاز دارد

پین 17: پین خروجی داده ها در جایی که اطلاعات 12 بیتی بیرون می آید

پین 18: پین ورودی برق

توضیحات پیکربندی HT12D Pin

پین های 1-8: پین های آدرس ، باید با پیکربندی HT12E مطابقت داشته باشد

پین 9: سنجاق پایه

پین های 10-13: پین های داده

پین 14: پین ورودی داده

پین های 15-16: به ترتیب اسیلوسکوپ IN/OUT به مقاومت 47k اهم نیاز دارد

پین 17: پین انتقال معتبر ، به عنوان شاخصی برای دریافت داده ها عمل می کند

پین 18: پین ورودی برق

چرا از رمزگذار HT12E استفاده می شود؟

HT12E به دلیل قابلیت اطمینان ، در دسترس بودن و سهولت استفاده ، به طور گسترده در سیستم های کنترل از راه دور استفاده می شود. بسیاری از تلفن های هوشمند در حال حاضر از طریق اینترنت ارتباط برقرار می کنند ، اما اکثر تلفن های هوشمند همچنان از HT12E مجهز هستند تا از ازدحام اینترنت جلوگیری شود. در حالی که HT12E از آدرس برای انتقال داده های منتقل شده استفاده می کند ، با 256 ترکیب احتمالی 8 بیتی ، امنیت آن هنوز بسیار محدود است. با پخش سیگنال ، ردیابی فرستنده غیرممکن است ، بنابراین آدرس سیگنال به طور بالقوه توسط هر کسی قابل حدس است. این محدودیت آدرس باعث می شود که استفاده از HT12E فقط در فاصله کمتری مناسب باشد. در فاصله کمتری ، فرستنده و گیرنده می توانند یکدیگر را مشاهده کنند ، مانند کنترل از راه دور تلویزیون ، امنیت خانه و غیره. در محصولات تجاری ، برخی از کنترل های از راه دور می توانند جایگزین دیگران به عنوان "کنترل از راه دور جهانی" شوند. از آنجا که آنها برای فاصله کمتری طراحی شده اند ، بسیاری از دستگاه ها برای سادگی ورودی آدرس یکسانی دارند.

مرحله 2: ساخت کیت ماشین پایه

کیت ماشین پایه برای این پروژه از کیت ربات Line Follow است. مراحل ساخت و تولید را می توانید در پیوند زیر مشاهده کنید:

کیت Base Car در نهایت با استفاده از تراشه های HT12E/D IC به خودروی کنترل شده RC تبدیل می شود.

مرحله 3: فاز کابل متصل شده

1. از نمونه اولیه نانبرد و نمونه سازی کابل های بلوز استفاده کنید.
2. برای نصب و اتصال قطعات به تخته نانود ، نمودار شماتیک بالا را دنبال کنید. توجه داشته باشید ، تنها اتصال بین دو IC ، پین 17 در HT12E و پین 14 در HT12D است.
3. با اطمینان از روشن شدن LED های متصل به HT12D هنگامی که کلید مربوطه آنها روی HT12E فشار داده می شود ، طرح را آزمایش کنید. برای راهنمایی در مورد مسائل رایج به بخش عیب یابی مراجعه کنید.

مزایای راه اندازی کابل متصل

1. قابل اعتماد و پایدار به دلیل عدم خطر اجسام خارجی به عنوان تداخل
2. نسبتا ارزان
3. راه اندازی و عیب یابی ساده و سرراست
4. مستعد استنباط سایر منابع خارجی نیست

معایب راه اندازی کابل اتصال

1. برای انتقال داده از راه دور غیر عملی است
2. هزینه با یک گیربکس دوربرد به میزان قابل توجهی افزایش می یابد
3. جابجایی یا تغییر مکان به مکان های مختلف مشکل است
4. اپراتور باید در نزدیکی فرستنده و گیرنده باشد
5. کاهش انعطاف پذیری و تحرک استفاده

مرحله 4: مرحله انتقال مادون قرمز

1. کابل اتصال مستقیم از پین 17 HT12E را جدا کرده ، پین خروجی فرستنده مادون قرمز را وصل کرده و فرستنده را به برق وصل کنید.
2. کابل اتصال مستقیم از پین 14 HT12 D را جدا کرده ، پین ورودی گیرنده مادون قرمز را وصل کرده و گیرنده را به برق وصل کنید.
3. با اطمینان از روشن شدن LED های متصل به HT12D هنگامی که کلید مربوطه آنها روی HT12E فشار داده می شود ، طرح را آزمایش کنید. برای راهنمایی در مورد مسائل رایج به بخش عیب یابی مراجعه کنید.

مزایای راه اندازی سیستم مادون قرمز

1. به دلیل الزامات انتقال از راه دور ، برای مسافتهای کوتاه ایمن شوید
2. سنسور مادون قرمز به مرور زمان دچار خوردگی و اکسیداسیون نمی شود
3. قابلیت کار از راه دور
4. افزایش انعطاف پذیری استفاده
5. افزایش تحرک استفاده

معایب راه اندازی سیستم مادون قرمز

1. نمی تواند در اجسام سخت/جامد مانند دیوارها یا حتی مه نفوذ کند
2. مادون قرمز با قدرت بالا می تواند برای چشم ها مضر باشد
3. کمتر از سیم مستقیم متصل مستقیم م effectiveثر است
4. برای جلوگیری از تداخل منبع خارجی ، نیاز به استفاده از فرکانس خاص دارد
5. برای کارکرد فرستنده به منبع تغذیه خارجی نیاز دارد

مرحله 5: مرحله انتقال رادیو

1. فرستنده مادون قرمز را از برق و پین 17 HT12E جدا کرده ، پین خروجی فرستنده رادیویی 433 مگاهرتز را وصل کنید. همچنین ، فرستنده را به زمین و برق وصل کنید.
2. گیرنده مادون قرمز را از برق و پین 14 HT12D را جدا کرده ، پین های داده گیرنده رادیویی 433 مگاهرتز را وصل کنید. همچنین ، گیرنده را به زمین و برق متصل کنید.
3. با اطمینان از روشن شدن LED های متصل به HT12D هنگامی که کلید مربوطه آنها روی HT12E فشار داده می شود ، طرح را آزمایش کنید. برای راهنمایی در مورد مسائل رایج به بخش عیب یابی مراجعه کنید.

مزایای راه اندازی رادیویی

1. نیازی به بینایی بین فرستنده و گیرنده ندارد
2. مستعد تداخل منابع نوری روشن نیست
3. استفاده آسان و ساده
4. قابلیت کار از راه دور
5. انعطاف پذیری را افزایش می دهد

معایب راه اندازی رادیویی

1. ممکن است مستعد متقاطع کاربران نزدیک دیگر سیستم های انتقال رادیو باشد
2. تعداد محدود فرکانس
3. تداخل احتمالی سایر پخش کننده های رادیویی ، مانند: ایستگاه های رادیویی ، خدمات اضطراری ، رانندگان کامیون

مرحله 6: نمونه اولیه فرستنده رادیویی

1. اجزای فرستنده رادیویی را از نمونه اولیه نان به نمونه اولیه PCB منتقل کنید.
2. با توجه به نمودار مرحله سه ، اجزا را لحیم کنید.
3. برای اتصال مدار به هم از سیم های قلع جامد استفاده کنید ، در صورت وجود همپوشانی از سیم های آستین دار برای جلوگیری از اتصال کوتاه استفاده کنید.

مرحله 7: گیرنده رادیویی نمونه اولیه

1. اجزای گیرنده رادیو را از نمونه اولیه نان به نمونه اولیه PCB منتقل کنید.
2. با توجه به نمودار مرحله سه ، اجزا را لحیم کنید.
3. برای اتصال مدار به هم از سیم های قلع محکم استفاده کنید ، در صورت وجود همپوشانی از سیم های آستین دار برای جلوگیری از اتصال کوتاه استفاده کنید.

مرحله 8: نمونه اولیه درایور موتور

1. سوکت های نر را به درگاه ها لحیم کنید: IN1-4 و Motors A-B ، برای تنظیم آسان هنگام آزمایش ، مطابق نمودار بالا.
2. مطابق نمودار بالا ، یک سوکت زن را به پایانه های منفی و مثبت لحیم کنید.

درایور موتور چیست؟ کنترلر موتور به عنوان واسطه بین تراشه های IC خودرو ، باتری ها و موتورها عمل می کند. داشتن یکی از آنها ضروری است زیرا تراشه HT12E معمولاً می تواند فقط 0.1 آمپر جریان به موتور برساند ، در حالی که موتور برای عملکرد موفقیت آمیز به چند آمپر نیاز دارد.

مرحله 9: ادغام با کیت ماشین پایه

مراحل زیر برای تبدیل Base Car Kit به یک RC Car کاربردی است.

1. بسته باتری خودرو را از مدار جدا کنید.
2. به هر اتصال موتور ، کابل های جهنده را لحیم کرده و مطابق نمودار مرحله هشتم ، آنها را به راننده موتور وصل کنید.
3. کابل برق گیرنده رادیو و درایور موتور را به بسته باتری که اکنون قطع شده است بچسبانید.
4. مطابق نمودار مرحله هشتم ، پین های خروجی از HT12D (پایه های 10-13) را به هدرهای مربوطه در درایور موتور متصل کنید.
5. با استفاده از یک باتری usb قابل حمل ، فرستنده رادیویی را تغذیه کنید.

مرحله 10: آزمایش و عیب یابی

آزمایش کردن

1. پس از هر مرحله ساخت ، ورودی به HT12E باید پاسخی (یعنی LED ها روشن یا موتورها بچرخند) از HT12D ایجاد کند.

2. برای کنترل ماشین با استفاده از کنترل کننده فرستنده رادیویی:

   • حرکت به جلو: موتور چپ و راست را به جلو نگه دارید
   • رانندگی به عقب: موتور چپ و راست را به عقب عقب نگه دارید
   • به چپ بپیچید: موتور راست را به جلو و موتور چپ را به عقب نگه دارید
   • به راست بپیچید: موتور چپ را به جلو و موتور راست را به عقب نگه دارید

3. ویژگیهای خاص عملکردی که می توان آنها را آزمایش کرد عبارتند از:

   • سرعت
   • محدوده (فرستنده/گیرنده رادیویی)
   • زمان پاسخ
   • قابلیت اطمینان
   • چابکی
   • استقامت (عمر باتری)
   • توانایی کار در زمین و نوع/شرایط سطحی مختلف
   • محدودیت های دمای کار
   • محدودیت حمل بار
4. در صورت عدم پاسخگویی یا عدم پاسخ صحیح ، راهنمای عیب یابی زیر را دنبال کنید:

عیب یابی

1. موتورها خلاف جهت مورد نظر می چرخند

   • ترتیب وصل شدن نمونه های اولیه کابل های بلوز بر روی درایور موتور را تنظیم کنید (همه پین ها را می توان در اطراف تغییر داد)
   • اتصال کوتاه است: اتصالات لحیم کاری و اتصالات کابل بلوز را بررسی کنید

2. موتورها/مدارها روشن نمی شوند

   • ممکن است مدار ولتاژ/جریان کافی برای روشن شدن نداشته باشد
   • بررسی اتصال از دست رفته (از جمله برق)

3. نور فعال شده کار نمی کند

   • LED ها قطبی شده اند ، اطمینان حاصل کنید که در جهت مناسب قرار دارد
   • LED ممکن است به دلیل جریان/ولتاژ زیاد منفجر شده باشد
   • مدارها واقعاً سیگنال دریافت نمی کنند ، دوباره اتصالات را بررسی کنید

4. فرستنده/گیرنده رادیویی به اندازه کافی قوی نیست

   • بررسی کنید که آیا افراد دیگری نیز در حال حاضر از فرستنده/گیرنده های رادیویی استفاده می کنند
   • برای تقویت اتصال ، یک آنتن اضافی (می تواند سیم باشد) اضافه کنید
   • فرستنده/گیرنده را در جهت کلی یکدیگر قرار دهید ، زیرا ممکن است کیفیت پایینی داشته باشند