Rover-One: دادن مغز به کامیون RC/ماشین: 11 قدم

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

این دستورالعمل بر روی PCB ای است که من به نام Rover-One طراحی کرده ام. Rover-One راه حلی است که من برای سوار شدن به یک ماشین/کامیون RC اسباب بازی طراحی کرده ام و به آن مغز می دهم که شامل اجزایی برای درک محیط آن است. Rover-One یک PCB 100 در 100 میلی متری است که در EasyEDA طراحی شده است و برای چاپ حرفه ای PCB در JLCPCB ارسال شده است.

روور وان:

این راهنما قسمت های انتخاب شده و فایل های منبع را برای شما ایجاد می کند تا بتوانید خود را ایجاد کنید.

اصل و نسب:

من همیشه شیفته ناسا و مریخ نوردهای مریخ بودم. از بچگی آرزو داشتم که مریخ نورد خودم را بسازم ، اما مهارتهایم محدود به برداشتن موتورها از ماشینهای خراب RC بود. اکنون ، به عنوان یک بزرگسال با بچه های خودم ، از کار کردن با آنها برای آموزش برنامه نویسی و الکترونیک لذت می برم. من چند جنگنده با بچه هایم ساختم که شامل تعویض بدنه ماشین RC با بدنه ای است که از کفپوش DollarTree ساخته بودیم و چوب های خشاب تیز را به عنوان سلاح تیز می کردم. برای بالا بردن سطح بعدی برنامه نویسی ، هدف این بود که از ماشین RC استفاده کنیم و با حداقل تغییرات ، به آن مغز دهیم. پس از ساعت ها کار روی تخته های نان و گودال های لحیم کاری روی تخته اولیه ، تخته Rover-One متولد شد. مخلوط کردن کفپوش DollarTree و لوازم الکترونیکی روش من برای انواع خلاقیت ها بود ، بنابراین من نام FoamTronix را نامگذاری کردم.

هدف هیئت مدیره Rover-One:

هدف اصلی این برد یادگیری در مورد حس کردن اجزا و برنامه نویسی برای برقراری ارتباط بین اجزا و نانو آردوینو برای رانندگی با ماشین RC است. این صفحه از فرآیندهایی که طی سالها در مورد سنسورهای مختلف ، رجیستر شیفت و سایر IC ها برای یادگیری موتور یاد گرفته ام ، استفاده می کند.

شماتیک:

easyeda.com/weshays/rover-one

تدارکات

• خازن 2x 1uF
• خازن 1x 470uF
• مقاومت 16 در 220 اهم
• مقاومت 1x 100K اهم
• 2x مقاومت 4.7K اهم
• 2 برابر DS182B20 (سنسور دما)
• 1x LDR (مقاومت وابسته به نور)
• 2x 74HC595 (IC ثبت نام Shift)
• 1x L9110H (IC راننده موتور)
• 4x HC-SR04 (سنسور فاصله فراصوت)
• پایانه های پیچی 19x 2.54 2P
• پایانه های پیچی 4x 2.54 3P
• 1 برابر آردوینو نانو
• سرو 1 گرم 9 گرم (برای چرخاندن ماشین/کامیون استفاده می شود)
• 1 برابر موتور DC (روی ماشین/کامیون RC)
• 1 عدد برد Adafruit GPS Breakout V3

لوازم اختیاری:

• پین هدرهای مردانه
• پین هدر زنانه

مرحله 1: آردوینو نانو

Arduino Nano مغز بورد است. از آن برای مدیریت ورودی از سنسورهای مختلف (Ping ، دما ، نور) و خروجی به موتور ، سروو ، رجیسترهای شیفت و ارتباط سریال استفاده می شود. آردوینو از رابط تغذیه خارجی 5 ولت تغذیه می شود.

بخشهای بخش:

1 برابر آردوینو نانو

مرحله 2: Shift Registers

از شیفت رجیسترها برای خروجی بیشتر استفاده می شود. دو رجیستر شیفت Serial-In Parallel-Out وجود دارد که با هم زنجیر شده اند. فقط 3 پین از آردوینو نانو برای کنترل هر 16 خروجی استفاده می شود.

خازن ها برای هرگونه افزایش قدرت مورد استفاده تراشه ها استفاده می شوند.

از پایانه های پیچ برای سهولت اتصال انواع مختلف سیم استفاده می شود.

نمونه ای از LED ها عبارتند از:

• 2 LED سفید (برای چراغ های جلو)
• 2 LED قرمز (برای چراغهای شکسته)
• 4 LED زرد (برای چشمک زن - دو در جلو و دو در عقب)
• 8 LED استنباط شده ، یا 4 LED قرمز و 4 LED آبی برای چراغ های پلیس.

بخشهای بخش:

• خازن 2x 1uF
• مقاومت 16 در 220 اهم
• 2x 74HC595 (IC ثبت نام Shift)
• پایانه های پیچ 16x2.54 2P

مرحله 3: LDR (مقاومت تشخیص نور)

LDR ، مقاومت تشخیص نور ، همراه با یک مقاومت به عنوان تقسیم کننده ولتاژ برای اندازه گیری نور استفاده می شود.

بسته به نحوه استفاده از برد ، LDR را می توان مستقیماً به برد وصل کرد یا پین های هدر دیگری را می توان نصب کرد.

بخشهای بخش:

• 1x LDR (مقاومت وابسته به نور)
• مقاومت 1x 100K اهم

مرحله 4: سنسورهای دما

دو سنسور دما وجود دارد. یکی برای نصب مستقیم روی صفحه طراحی شده است ، و دیگری به منظور اتصال دما از طریق ترمینال های پیچ در مکان دیگری طراحی شده است.

مناطق دیگر برای اندازه گیری دما عبارتند از:

• در موتور
• در باتری
• روی بدنه RC
• خارج از بدنه RC

بخشهای بخش:

• 2 برابر DS182B20 (سنسور دما)
• 2x مقاومت 4.7K اهم
• 1x 2.54 پایانه پیچ 3P

مرحله 5: سنسورهای پینگ

4 سنسور پینگ HC-SR04 وجود دارد. این برد برای اتصال پین های اکو و ماشه به یکدیگر با استفاده از کتابخانه NewPing تنظیم شده است. پین ها را می توان روی HC-SR04 با هم لحیم یا سیم کشی کرد ، یا سیم هایی از پین های اکو و ماشه ای که به پین های ترمینال مشابه می روند.

ایده هایی برای اندازه گیری فاصله قرار دادن 3 سنسور پینگ در جلوی ماشین RC در زوایای مختلف و یکی در عقب برای پشتیبان گیری است. کتابخانه NewPing:

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

بخشهای بخش:

• 4x HC-SR04 (سنسور فاصله فراصوت)
• پایانه های پیچی 4x 2.54 3P

مرحله 6: اتصال موتور

تراشه IC DC L911H راننده موتور برای کنترل ماشین RC به جلو و عقب استفاده می شود. این تراشه اساساً سیمهای مثبت/منفی را بر روی موتور DC برای شما تغییر می دهد. این تراشه دارای ولتاژ تغذیه وسیعی از 2.5v تا 12v است اگر در دمای 0 تا 80 درجه سانتی گراد کار می کند - به همین دلیل است که سنسور دما دقیقاً در کنار آن قرار دارد (اندازه گیری سنسور دما -55 تا 125 درجه سانتی گراد). این تراشه همچنین دارای یک دیود گیره داخلی است ، بنابراین هنگام اتصال یک موتور DC به آن نیازی نیست.

یک اتصال ترمینال مربوط به موتور و اتصال دیگر منبع تغذیه خارجی باتری است. موتور و جریان فعلی در آردوینو بسیار زیاد است ، بنابراین منبع تغذیه دیگری نیاز است.

بخشهای بخش:

• 1x L9110H (IC راننده موتور)
• 2x 2.54 پایانه های پیچ 2P

مرحله 7: اتصال سروو

از سروو برای کنترل چرخش ماشین RC استفاده می شود. اکثر خودروهای RC اسباب بازی دارای موتور دیگری هستند که برای پیچاندن استفاده می شود. تغییر موتور چرخشی برای سروو تنها تغییری است که در نهایت در قاب ماشین RC ایجاد می کنم.

خازن برای هرگونه افزایش قدرت مورد نیاز سروو استفاده می شود.

بخشهای بخش:

• سرو 1 گرم 9 گرم (برای چرخاندن ماشین/کامیون استفاده می شود)
• خازن 1x 470uF
• پین های هدر مردانه برای اتصال سروو

مرحله 8: ماژول GPS

ماژول GPS Adafruit برای مشاهده موقعیت و ردیابی جایی که ماشین می رود بسیار عالی است. این ماژول نه تنها موقعیت GPS را به شما می دهد ، بلکه موارد زیر را نیز دریافت می کنید:

• دقت موقعیت در عرض 3 متر
• دقت سرعت در عرض 0.1 متر بر ثانیه (حداکثر سرعت: 515 متر در ثانیه)
• برای روشن/خاموش کردن پین "فعال کردن"
• فلش برای ذخیره اطلاعات 16 ساعت داده
• RTC (ساعت زمان واقعی) برای دریافت زمان

کتابخانه GPS Adafruit:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

بخشهای بخش:

1 عدد برد Adafruit GPS Breakout V3

مرحله 9: ارتباط سریال

ارتباط سریال برای ارتباط آردوینو با سایر منابع خارجی است.

بخشهای بخش:

1x 2.54 پایانه های پیچ 2P

مرحله 10: مثال راه اندازی برد

من تخته های زیادی سفارش دادم و یکی از آنها را فقط برای آزمایش تنظیم کردم.

مرحله 11: مثال

پیوست تصاویری از تنظیمات من است. من یک ماشین RC کاملاً جدید گرفتم ، آن را خرد کردم ، بدنه ای از کفپوش DollarTree ایجاد کردم و به آن مغز دادم.