کنترل کننده پرتاب مدل Overkill Model!: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

به عنوان بخشی از یک پروژه بزرگ شامل موشک های مدل ، من به یک کنترل کننده نیاز داشتم. اما مانند تمام پروژه هایم ، من نمی توانم فقط به اصول اولیه پایبند باشم و یک کنترلر دکمه ای دستی بسازم که فقط یک موشک مدل را پرتاب می کند ، نه ، من باید بیش از حد زیاده روی کنم و آن را تا آنجا که ممکن است پیچیده و فوق العاده کنم. در فکر. من ایده هایی داشتم تا بتوانم این کار را بیشتر کنم ، اما این ایده ها برای دانش آموز 16 ساله کمی خارج از بودجه بود.

پس از تحقیقات و برنامه ریزی های زیاد ، من نتوانستم هیچ منبعی برای "کنترل کننده موشک کیف" پیدا کنم ، زیرا آنها دقیقاً یک مورد معمول نیستند ، بنابراین من نیاز به طراحی خودم از ابتدا داشتم. بخش اصلی کل پروژه من ، خود موشک ، از فیبر کربن ساخته شده است و بسیار بد نشان می دهد ، بنابراین می خواستم این موضوع را به کنترلر و سکوی پرتاب فولاد (در حال حاضر ناقص) ادامه دهم.

اما این کنترلر چه می کند؟ چرا موفق شدی؟

خوب ، موشک مدل من دقیقاً یک موشک معمولی با باله و سکوی پرتاب اولیه با ریل راهنما نیست. در عوض این موشک پر از تجهیزات الکترونیکی سفارشی و تجهیزات کنترل بردار رانش است. کنترل بردار رانش یا TVC شامل حرکت دادن موتور به داخل موشک جهت هدایت نیروی محرکه آن و بنابراین هدایت موشک به مسیر مناسب آن است. با این حال ، این شامل راهنمای GPS است که غیرقانونی است! بنابراین راکت من از TVC استفاده می کند تا موشک فوق العاده پایدار باشد و با یک ژیروسکوپ در رایانه پرواز ، بدون تجهیزات GPS ، قائم بماند. تثبیت فعال قانونی است ، راهنمایی نیست!

به هر حال در این مقدمه طولانی هنوز توضیح نداده ام که کنترلر چه کار می کند! سکوی پرتاب همانطور که قبلاً گفتم فقط یک پایه با ریل راهنما نیست ، بلکه یک سیستم پیچیده است که با قطعات مکانیکی مانند قطعه پرتاب واقعی پر شده است. این شامل یک پیستون پنوماتیک برای عقب کشیدن پشت قوی ، گیره هایی است که پایه راکت و قسمت بالای بدن را نگه می دارد و بسیاری موارد دیگر که در ویدیوهای آینده YouTube بهتر توضیح خواهم داد.

کنترل کننده نه تنها تمام سیگنال های بی سیم را برای کنترل سیستم های سکوی پرتاب و پرتاب موشک ارسال می کند ، بلکه به من امکان تنظیم تنظیمات پرتاب را نیز می دهد. این که آیا واقعاً در حال راه اندازی است یا فقط برای یک آتش ثابت موتور ، روی صفحه نگه داشته شده است. این که آیا سیستم پنوماتیک پشتی جمع شونده را فعال کرده ام یا نه. آیا موشک دارای تقویت کننده های جانبی است که در Falcon Heavy دیده شده است. یا آیا باید اتصال بی سیم بین کنترلر و صفحه راه اندازی را آزمایش کنم. اینها تنها برخی از عملکردهایی است که این کنترلر می تواند انجام دهد.

توجه سریع: اینها برچسب های نهایی نیستند زیرا در حال حاضر به دستگاه برش وینیل معمولی Roland GX-24 دسترسی ندارم. من هنوز باتری ندارم ، از یک ماشین استاندارد RC LiPo ، 11.1 ولت و حدود 2500 میلی آمپر ساعت استفاده خواهم کرد.

قبل از شروع دستورالعمل های گام به گام در مورد نحوه ایجاد آن ، می خواهم برای همه روشن کنم که یک کنترلر از این قبیل می تواند بسیار بیشتر از پرتاب موشک بسته به آنچه شما برای آن استفاده می کنید ، استفاده شود. این می تواند یک مریخ نورد بی سیم را کنترل کند ، یک هلیکوپتر/پهپاد RC را کنترل کند ، با رایانه قابل حمل یا سیستم بازی سازگار شود. تخیل شما واقعاً حد است. اگر می خواهید این کنترلر را بسازید ، من همچنین به شما توصیه می کنم که شماتیک ، طرح تغییر و تمام نرم افزارهای خود را طراحی کنید. آن را واقعا متعلق به خود کنید.

به روز رسانی!

در اینجا ویدیوی جدید YouTube در مورد کنترل کننده است!

تدارکات

از آنجا که من در استرالیا هستم ، قسمتها و پیوندهای من احتمالاً با هر یک از شما متفاوت خواهد بود ، بنابراین توصیه می کنم تحقیقات خود را انجام دهید! من یک لیست کامل قطعات PDF از همه چیزهایی که در اینجا استفاده کردم دارم. من همچنین توصیه می کنم از قطعات خود استفاده کنید تا کنترل کننده خود را به آنچه شما نیاز دارید/می خواهید انجام دهد سفارشی کنید!

لیست قطعات اساسی:

• یک مورد به نوعی
• پانل اکریلیک
• دکمه ها و کلیدها
• صفحه LCD ، بازخوانی ولتاژ
• رشته PLA
• وینیل فیبر کربن سه بعدی
• ماژول بلندگو و صدا (در صورت تمایل به صحبت کردن)

من ابزارها را اساسی نگه داشته ام ، شما می توانید از هر چیزی که دارید استفاده کنید:

• درمل با تیغه برش
• مته
• آهن لحیم کاری
• فندک سیگار (برای لوله های کوچک کننده حرارتی)
• پیچ گوشتی
• انبردست بینی نوک تیز
• Squeegee (برای استفاده از روکش وینیل و برچسب)
• چاقوی استنلی (برای برش اکریلیک)

مرحله 1: شروع به کار

من می خواهم کنترل کننده من چه کار کند؟ به چه دکمه ها/کلیدها و عملکردهایی نیاز دارد؟ می خواهم چه شکلی باشد؟ بودجه چقدر است؟ اینها همه سوالات ضروری هستند که قبل از شروع به کار با این کار باید از خود بپرسید. بنابراین با تهیه دفترچه یادداشت و نوشتن ایده ها شروع کنید. همچنین انجام تحقیقات در مورد کنترل کننده های موجود کمک می کند ، ممکن است فقط آن ایده طلایی را پیدا کنید.

شما باید به تک تک عملکردهایی که کنترلر شما نیاز به انجام آن دارد و نوع دکمه ها/کلیدهای مورد نیاز برای آن فکر کنید. در مورد من این کنترل چندین قسمت از سکوی پرتاب و پرتاب موشک بود. بنابراین من به سوئیچ هایی برای تنظیمات ، روشی برای شروع دنباله پرتاب ، کدهای امنیتی نیاز داشتم تا مطمئن شوم هیچکس نمی تواند موشک را پرتاب کند و برخی چیزهای جزئی دیگر.

دکمه بزرگ توقف اضطراری من برای شکل کنترل من بسیار ضروری بود! کنترل کننده یک سکانس شمارش معکوس 15 ثانیه ای را آغاز می کند که طی آن سکوی پرتاب برای پرتاب موشک آماده می شود. هر زمان که در طول این 15 ثانیه ممکن است نوعی خطر وجود داشته باشد ، دکمه بزرگ قرمز تمام قدرت را به کنترل کننده قطع می کند و دیگر سیگنال های بی سیم را از طریق سکوی پرتاب متوقف می کند و اطمینان می دهد که موشک نمی تواند پرتاب شود.

من همچنین به روشی برای کنترل یک چراغ گردان خارجی 12 ولت احتیاج دارم ، آردوینو فقط می تواند یک سیگنال 5 ولت را خروجی دهد ، بنابراین MOSFET برای این کار استفاده شد. MOSFET همچنین برای ایجاد یک مدار برای احتراق موتور موشک با اتصال سیمی به کنترل کننده استفاده شد. اگر چیزی در روز پرتاب با کنترل بی سیم کار نمی کند ، می توانم جرقه زن را به سیم وصل کنم ، کنترلر به راه اندازی موشک می انجامد.

هنگامی که می دانید کنترلر شما باید چه کاری انجام دهد ، وقت آن است که نمودار مدار همه اجزای خود را ایجاد کرده و بفهمید که چگونه آنها را در صفحه اصلی قرار دهید…

مرحله 2: طرح بندی و سیم کشی

یک طرح بندی اجزای خوب برای همه کاره بودن و قابلیت استفاده ، و همچنین زیبایی ، صادقانه تنها چیزی است که من به آن اهمیت می دهم. این توضیح می دهد که چرا آنتن مقابل دکمه توقف اضطراری قرار دارد؟ من این طرح را با برداشتن فوم اصلی از قاب و جابجایی قطعات روی آن تا زمانی که از ظاهر آن راضی نبودم ، پیدا کردم. فضای باز باقی مانده در وسط برای برخی از برچسب های فانتزی است ، اما همانطور که قبلاً گفتم من در حال حاضر به برش وینیل دسترسی ندارم ، در عوض من برچسب لوگوی پروژه خود را در کنار آن دارم.

هنگامی که این طرح را طراحی کردید ، نقاط اجزای روی تخته اکریلیک را به همراه ابعاد سوراخ و ابعاد طرح کلی تخته مشخص کنید ، در مرحله بعد بریده می شود. من از اکریلیک 3 میلی متری استفاده کردم.

هنگامی که همه اجزای مورد نیاز خود را می دانید و به کجا می رسند ، باید به صورت شماتیک یا جدولی از محل اتصال همه موارد را ایجاد کنید. اینجا جدول پین من و شماتیک من است. اسناد من را کپی نکنید زیرا اجزای من با شما متفاوت است و بنابراین اتصالات متفاوت خواهد بود ، هرچند خوش آمدید که از من به عنوان راهنما به صورت رایگان استفاده کنید. شماتیک فقط برای این دستورالعمل ها ساخته شده است ، زیرا من فقط از جدول پین برای ساخت کنترلر خود استفاده کردم ، بنابراین شماتیک عجله دارد و ممکن است خطاهایی داشته باشد! اگر می خواهید یک کپی از فایل Fritzing به من پیام دهید در هر یک از حساب های رسانه های اجتماعی من ارسال کنید و من آن را برای شما یک بار دیگر به صورت رایگان ارسال می کنم!

هنگام برنامه ریزی سیم کشی ، باید تعداد پین های خود را در Arduino خود در نظر بگیرید (من Arduino Mega یا Arduino Mega Pro را توصیه می کنم). شما همچنین باید در مورد اجزای خود تحقیق کنید و ببینید آیا پین خاصی وجود دارد یا خیر ، به عنوان مثال ممکن است اجزای SPI یا I2C داشته باشید که به پین های خاصی نیاز دارند. هنگامی که پین های مورد نیاز قطعات خاص را پیدا کردید ، می توانید پین های دیجیتال و آنالوگ باقی مانده را با ورودی و خروجی های دیگر مانند کلیدها ، دکمه ها ، LED ها ، زنگ ها و ماسفت پر کنید.

همه اسناد در وب سایت من وجود دارد:

وقتی تمام این برنامه ریزی ها به پایان رسید ، به سراغ کارهای سرگرم کننده می روید…

مرحله 3: برش

وقت آن است که صفحه اصلی اکریلیک را برش دهید و سپس تمام سوراخ های اجزا را برش دهید! مراقب باشید ، در حال ایجاد یک آشفتگی بزرگ هستید! مطمئن شوید که هر برش را مشخص کرده اید و مطمئن شوید که درست است. شما می توانید مواد بیشتری را حذف کنید ، اما نمی توانید پس از پایان آن را دوباره اضافه کنید … به هر حال خیلی خوب نیست! من هنگام برش پانل اصلی خود اشتباه کردم ، با چاقوی استنلی به اندازه کافی خط نخوردم و هنگام ضربه زدن به آن مواد زیادی را از بین برد ، خوشبختانه این امر با ایجاد شکاف برای بلند کردن پانل به راحتی پوشانده شد.

برای برش دادن صفحه اصلی ، من یک خط کش فولادی را در امتداد خطوط لبه محکم کردم و چاقوی استنلی را در امتداد خط کشیدم تا زمانی که تقریباً در نیمه راه پانل بودم ، این کار به طول انجامید. سپس اکریلیک را به میز محکم کردم و خط برش روی لبه میز و قسمتی را که می خواهم روی میز قرار داد. بیتی که لبه را تحویل می دهد ، به راحتی با کمی نیرو برداشته می شود ، اما لبه های ناهمواری به جا می گذارد. من از چکش برای تمیز کردن تقریباً این لبه ها استفاده کردم و سپس از Dremel با کمی سنباده برای صاف شدن آنها استفاده کردم. قاب من گوشه های گردی دارد ، بنابراین مجبور شدم گوشه های اکریلیک را با Dremel گرد کنم ، برای شروع از یک برش استفاده می کنم و با یک سنگ سنباده کار را تمام می کنم.

هنگامی که طرح کلی پانل را تهیه کردید ، می توانید از ترکیبی از تیغه برش Dremel و مته برای بریدن تمام سوراخ های پانل خود استفاده کنید. دایره های بزرگ با بسیاری از برش های کوچک Dremel انجام شد ، مستطیل ها و مربع ها با Dremel بریده شد و سوراخ های کوچکی ایجاد شد. همه این سوراخ ها را می توان با یک فایل ، کاغذ ماسه ای و کمی سنباده درمل بعد از آن تمیز کرد.

وقت آن است که هرگونه ترک یا لبه ناهموار را با روکش وینیل پاک کنید…

مرحله 4: بسته بندی و نصب کنید

من مقداری وینیل با فیبر کربن فوق العاده ارزان در eBay خریدم تا کل صفحه را پوشش دهم ، فیبر کربن واقعی بسیار گران و بسیار نامرتب خواهد بود اما من آن را در نظر گرفتم. یک تکه وینیل را کمی بزرگتر از پانل ، از جنس کربن ، چوب ، مشکی براق ببرید یا فقط بخواهید آن را رنگ کنید! بستگی به ترجیح شما دارد. سپس مقدار کمی از پوشش چسب را با دقت جدا کرده و روی تخته بمالید. مطمئن شوید که از یک دستگاه جاروبرقی برای حذف هرگونه حباب در حین حرکت استفاده می کنید. وینیل را با دقت بگذارید و روی لبه ها محکم بپیچید. بسته به کیفیت وینیل شما ممکن است لازم باشد مقداری چسب اضافه کنید! اگر به شدت مضطرب هستید ، ممکن است بخواهید وینیل را کمی با سشوار یا اسلحه گرم نرم کنید تا گوشه های بسیار صافی داشته باشید.

پس از انجام این کار ، وقت آن است که هر وینیل را که سوراخ های اجزای شما را پوشانده است ، بردارید. مراقب باشید کار وینیل زیبای خود را خراب نکنید!

اکنون می توانید همه اجزا را در نقاط خود نصب کنید. اجزاء ممکن است به مهره ، پیچ ، چسب/اپوکسی یا تناسب اصطکاک نیاز داشته باشند. به طور کلی اکثر اجزاء به آسانی کار می کنند. ماژول فرستنده گیرنده دوربرد NRF24 من در حفره در زاویه ای نشسته بود ، بنابراین یک واشر اضافه کردم و آن را به خوبی صاف کرد. این قسمت باید با اپوکسی نگه داشته شود ، بنابراین من به سرعت برخی را مخلوط کردم ، خارج!

زمانی که کیس بسته شد آنتن را برای نگهداری آنتن نیاز داشتم ، بنابراین برای جلوگیری از گم شدن آن تصمیم گرفتم یک گیره پرینت سه بعدی بسازم که در پنل پیچ می شود. این کلیپ در Thingiverse در اینجا موجود است!

با ظاهر کامل پانل (جدا از برچسب هایی که ممکن است بخواهید اضافه کنید) زمان آن است که آن را برگردانید و سیم کشی را شروع کنید…

مرحله 5: لحیم کاری و سیم کشی

هر یک از سیم های من به اجزاء لحیم می شوند و سپس به آردوینو منتقل می شوند ، جایی که با پین های هدر نر متصل می شوند. من مجبور بودم این سیمها را با قطع کردن دوشاخه های سیمهای بلوز ، لحیم کردن آنها به طول مناسب سیم و سپس عایق کاری آنها با لوله های کوچک کننده حرارتی ، سفارشی کنم. قبل از شروع لحیم کاری ، میکرو کنترلر خود را در پشت صفحه نصب کنید تا بتوانید طول سیم خود را مطابق آن برنامه ریزی کنید. من توصیه می کنم سیم های خود را بیشتر از زمان مورد نیاز طولانی کنید ، این امر به سازماندهی دقیق آنها کمک می کند وقتی همه چیز تمام شد. همچنین ممکن است اجزای کوچکی مانند مقاومت ، پایانه های پیچ و MOSFET برای لحیم کاری بر روی چند تخته پرفیو داشته باشید.

هنگامی که سیم های شما لحیم می شوند ، می توانید همه آنها را به پین های آردوینو متصل کرده و سپس از اتصالات کابل برای تمیزتر ساختن آنها استفاده کنید. این فرآیند زمان زیادی طول می کشد اما بسیار ارزشش را دارد و بسیار رضایت بخش است!

بلندگو در محفظه چاپ سه بعدی برای ارتقاء آینده است که شامل پخش فایل های wav و ایجاد صدا/صحبت کردن کنترل کننده می شود.

کل این فرآیند من را بیش از دو روز طول کشید زیرا ساخت سیم های سفارشی و عایق بندی هر اتصال بسیار وقت گیر است! فقط موسیقی بگذارید ، مقداری تنقلات میل کنید و لحیم کاری را شروع کنید. مطمئن شوید طرحواره شما نزدیک است!

با تمام سیم کشی ، زمان نرم افزار فرا رسیده است…

مرحله 6: نرم افزار

من در حال حاضر نرم افزار اولیه ای برای دریافت همه تنظیمات و پذیرش کدهای امنیتی در اختیار دارم ، اما نرم افزار من ناقص است زیرا سکوی پرتاب ناتمام است! من این قسمت را ویرایش می کنم و وقتی کارم تمام شد تمام نرم افزارم و توضیحی درباره آن اضافه می کنم!

بسته به کاری که کنترلر شما انجام می دهد ، نرم افزار هر شخص متفاوت خواهد بود. در این مرحله است که کنترل کننده شما شروع به زنده شدن می کند! توصیه می کنم در مورد نحوه برنامه ریزی هر یک از اجزای خود تحقیق کنید و سپس نرم افزار خود را با نمودار جریان طراحی کنید. شما می توانید نمودار جریان نرم افزار راه اندازی من را در اینجا مشاهده کنید ، اگرچه هنوز یک نمودار جریان برای نرم افزار دنباله راه اندازی خود دریافت نکرده ام.

ساده ترین راه برای مقابله با حجم زیاد نرم افزار ، برنامه ریزی آن است. هرچه بیشتر برنامه ریزی کنید راحت تر است. با سیم کشی یادداشت ها شروع کنید و به نمودار نمودار جریان نهایی بروید که همه چیز را که کنترلر شما باید انجام دهد و نحوه حرکت سیستم را نشان می دهد. Mine آنچه در صفحه LCD نمایش داده می شود و همچنین نحوه قرار گرفتن بین بخش ها را نشان می دهد. هنگامی که نرم افزار خود را طراحی کرده اید و می دانید که چگونه هر جزء را برنامه ریزی کنید ، یک قهوه بنوشید و تا آنجا که می توانید کار را در یک شب انجام دهید. این کار را چند شب انجام دهید و قبل از اینکه بدانید انجام می شود! انجمن ها و وب سایت آردوینو در این چند شب بهترین دوست شما خواهند شد!

بزرگترین نکته من ، این زندگی شما را نجات می دهد! وقتی دکمه ها/کلیدهای خود را به عنوان ورودی تنظیم می کنید ، باید از این قطعه کد استفاده کنید: pinMode (6، INPUT_PULLUP)؛

اگر "_PULLUP" را اضافه نکنید دکمه ها/سوئیچ های شما باز می گردند و کار نمی کنند. من این را به سختی آموختم و قبل از اینکه به اشتباه ساده ام پی ببرم ، 5 ساعت کار اضافی صرف این کار کردم.

در پایان نرم افزار شما حداقل 100 بار آن را برای آزمایش بارگذاری کرده اید ، اما هنوز آزمایش های بیشتری باید انجام شود…

مرحله 7: آزمایش

آزمایش ، آزمایش ، آزمایش. کلید ایجاد هرگونه پروژه و عملکرد مطابق نیاز آن. اگر چیزی کار نکرد ، باید مشکل را پیگیری کنید ، احتمالاً اجزاء را جایگزین کنید ، مجدداً سیم کشی کنید یا در بهترین حالت فقط مقدار کمی کد را تغییر دهید. هیچ پروژه ای هرگز با اولین تلاش کامل کار نخواهد کرد. فقط به آن ادامه دهید تا کار تمام شود و بدون مشکل کار کند.

پس از کارکرد کامل آماده استفاده از آن هستید! در مورد من این موشک پرتاب می شود…

مرحله 8: راه اندازی کنید

همه شما منتظر چند عکس/فیلم راه اندازی شیرین بودید! متأسفم که این کار را با شما انجام دادم ، اما اولین راه اندازی هنوز حداقل 3 ماه فرصت دارد. باید سکوی پرتاب را بسازم و هر قسمت از کل پروژه را نهایی کنم. من در حال حاضر 6 ماه هستم و از زمانی که شروع کردم هر روز کار می کردم. این یک پروژه کاملاً بزرگ است!

من در حال حاضر روی یک ویدیوی بزرگ در مورد نحوه ساخت کنترلر و همچنین کارهایی که انجام می دهد و چند نسخه نمایشی کار می کنم. امیدوارم ظرف یک هفته این مورد در YouTube قرار گیرد!

با این اوصاف ، می توانید پیشرفت من را تا اولین راه اندازی و از طریق تمام خرابی ها و تنظیمات اولیه دنبال کنید. من در حال کار بر روی بسیاری از ویدیوهای YouTube در مورد پروژه هستم و مدام در توییتر و اینستاگرام پست می گذارم. چند ویدیوی بزرگ YouTube در مورد خود موشک ، سکوی پرتاب و البته پرتاب ها در حال انتشار است. اینجا همه حسابهای من است…

YouTube:

توییتر:

اینستاگرام:

Thingiverse:

وب سایت My Dodgy:

برچسب می خواهید؟

مرحله 9: یک قدم جلوتر !؟

همانطور که قبلاً گفتم هنوز کارم تمام نشده است! من هنوز باید باتری را بگیرم ، آن را نصب کنم و برچسب های نهایی را بسازم.

با این حال ، من ایده های بسیار دیگری در مورد چگونگی برداشتن این گام به جلو داشته ام!

• رایانه رزبری پای با صفحه نمایش درب قاب
• شاخه های موز برای راه اندازی پشتیبان گیری سیمی
• آنتن خارجی روی سه پایه
• شارژ باتری با یک پلاگین در صفحه اصلی
• برنامه نویسی با یک پلاگین در پنل اصلی
• پنل واقعی از فیبر کربن
• پشتیبانی از پشت پنل برای جلوگیری از خم شدن

از عدم پیشرفت عکسها عذرخواهی می کنم! آنها با تلفن من گرفته شدند زیرا فکر نمی کردم تعداد زیادی از آنها را بگیرم.

امیدوارم این به شما انگیزه بدهد تا خودتان این کار را انجام دهید! دوست دارم کارهای شما را ببینم….