کنترل وسیله نقلیه با دست: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

این پروژه برای "Creative Electronics" ، واحد مهندسی BEng Electronics در سال 4 در دانشگاه مالاگا ، دانشکده مخابرات (uma.es/etsi-de-telecomunicacion/) بود

در این مقاله آموزشی نحوه ایجاد دستبند برای رانندگی با ماشین کنترل از راه دور با دست خود با استفاده از آردوینو را خواهیم دید. ما نرم افزار لازم و طراحی سه بعدی دستبند را ساخته ایم. همه اینها را می توانید در مخزن GitHub ما پیدا کنید:

github.com/ScruMakers/tankino

این کنترل را می توان در هر خودرویی که توسط موتورهای آردوینو و DC کنترل می شود ، استفاده کرد. برای آزمایش این ، ما از یک مخزن طراحی شده توسط تیم کلارک استفاده کرده ایم:

thingiverse.com/thing:652851

آنچه ما نیاز داریم؟

- 1 آردوینو عمومی (ما از برد Arduino UNO استفاده کردیم)

- 1 برد Arduino NANO

- 1 MPU6050

- دستگاه های بلوتوث HC05 (Master) و HC06 (Slave)

- H-Bridge L298N

- باتری 9 ولت

- باتری 12 ولت

- x2 موتور DC برای آردوینو

- سیم ها

- چاپگر سه بعدی (ما از Anet A8 با سیستم عامل Marlin استفاده کردیم)

- آهن لحیم کاری

نرم افزار:

- کد BT_Transmitter.ino (کارشناسی ارشد)

- کد BT_Receiver.ino (Slave)

- Arduino IDE (نسخه 1.8.8)

- Slic3r برای مولد G-Code

مرحله 1: چاپ سه بعدی

اول از همه ، ما باید تمام قطعات را چاپ کنیم. قطعات دستبند (در مجموع چهار عدد) را می توانید در فهرست 3Dmodels مخزن ما پیدا کنید. قطعات مخزن را می توانید در اینجا پیدا کنید. توجه به این نکته حائز اهمیت است که ممکن است لازم باشد برخی از قسمت ها ، به ویژه قطعات دستبند را برای مرحله مونتاژ سنباده بزنیم.

برای چاپ قطعات از Anet A8 با سیستم عامل مارلین استفاده کردیم. البته می توانیم از دیگری استفاده کنیم.

مرحله 2: مونتاژ مخزن

پس از چاپ همه قطعات ، ما قصد داریم به آنها بپیوندیم. در مورد ما از سیلیکون داغ استفاده می کنیم ، اما از مشتقات دیگر می توان استفاده کرد.

قبل از شروع مونتاژ نهایی ، توصیه می شود یک مونتاژ قبلی بدون سیلیکون ایجاد کنید تا اتصال صحیح ، اصطکاک و تناسب قطعات مختلف بررسی شود. اگر هر قسمتی آنطور که باید مناسب نیست یا نمی لغزد ، لازم است آن را سنباده بزنید تا کاملاً تطبیق یابد. با آماده شدن تمام قطعات ، قطعات با استفاده از سیلیکون در قسمتهایی که به آنها متصل می شوند جمع می شوند. برای اتصال قطعات کاترپیلار ، از رشته های مسی بین هر یک از آنها استفاده کرده ایم ، همه آنها ثابت هستند به جز یکی که به جمع آوری و جدا کردن کرم ترانک تانک کمک می کند. ما تصمیم گرفته ایم قطعات را رنگ آمیزی کنیم تا به مخزن واقع گرایی دهیم. برای این کار از رنگ اسپری استفاده کرده ایم.

ما تمام اطلاعات را از لینک زیر بدست آورده ایم.

مرحله 3: مجموعه دستبند

دستبند کامل دارای چهار مدل سه بعدی است.

• MPU_holder: این قسمتی است که در آن سنسور شتاب سنج یکپارچه شده است ، باید با دست و پایینی در دست قرار گیرد.
• nano_holder: این قسمت اصلی نگهدارنده نانو است ، در این قسمت باتری 9 ولت ، ماژول بلوتوث و آردوینو نانو تنظیم می شود.
• nano_holder_button: این یک دکمه برای نگه داشتن باتری 9 ولت متصل به دو پایه برای تغذیه آردوینو است.
• nano_holder_cover: این قسمت قسمت نگهدارنده نانو است.

هر دو نگهدارنده (mpu و nano) را می توان با مقداری بند به بازو وصل کرد.

در اینجا تنها کاری که باید انجام دهید این است که دکمه را در محل نگهدارنده نانو قرار دهید. قبل از آن ، باید یک رشته کوچک (به عنوان مثال می توانیم از قلم قدیمی استفاده کنیم) را روی دکمه بچسبانید ، همانطور که در تصویر نشان داده شده است. هنگامی که مطمئن شدیم دکمه در محل مناسب است ، باید قسمتی را پشت آن قرار دهیم تا از حرکت آن به خارج از سایت جلوگیری شود. ما از یک قطعه پلاستیکی استفاده می کنیم و آن را با سیلیکون می چسبانیم. نتیجه نهایی باید مشابه تصویر نهایی باشد.

مرحله 4: الکترونیک مخزن

در این مرحله ما Arduino Uno را به پل H متصل می کنیم تا موتورها و منبع تغذیه 12 ولت را کنترل کنیم. پل H دارای خروجی 5 ولت است که از آن برای تغذیه برد Arduino Uno استفاده می کنیم. اول از همه:

پین 5 آردوینو را به پین IN1 H Bridge وصل کنید. پین 6 آردوینو را به پین IN2 H Bridge متصل کنید. پین 9 آردوینو را به پین IN3 H Bridge متصل کنید. پین 10 آردوینو را به پین IN4 H Bridge وصل کنید. خروجی های چپ پل H را به موتور چپ و راست ها را به موتور راست وصل کنید. پین 2 آردوینو را به پین TX HC-06 وصل کنید. پین 3 آردوینو را به پین TX HC-06 وصل کنید.

توجه داشته باشید که تمام پایه های آردوینو که به پل H متصل شده اند قادر به PWM هستند.

در نهایت ، منبع تغذیه را به ورودی های 12V و GND پل H وصل کنید.

مرحله 5: الکترونیک دستبند

در مرحله اول ما باید قسمت MPU را مونتاژ کنیم. MPU باید بتواند روی نگهدارنده قرار گیرد. برای رسیدن به این هدف ، نوارهای پین زنانه همانطور که در تصاویر نشان داده شده است در سوراخ ها قرار می گیرند. اول از همه ما باید سیم ها را از سوراخ عبور دهیم و آنها را به نوار پین لحیم کنیم. ما می توانیم از لوله های حرارتی کوچک کننده در مفاصل استفاده کنیم. سپس ، می توانیم نوارها را در سوراخ آنها معرفی کنیم تا ثابت شوند. اکنون می توانیم MPU را از جای خود وارد و خارج کنیم. در این قسمت اول استفاده از سیم های انعطاف پذیر به منظور تسهیل حرکت دست راحت است.

طراحی دستبند همچنین امکان قرار دادن همه اجزا (آردوینو نانو ، باتری HC-06 و 9v) را می دهد. این روش مشابه آنچه در بالا توضیح داده شد است. ما همچنین باید سیم های MPU را به سوراخ مربوطه منتقل کنیم. در پایان ، طرح الکتریکی باید در تصویر اول نشان داده شود.

در مرحله دوم ما باید دو سیم را روی سوراخ باتری بگذاریم ، بنابراین می توان آن را به قسمت های دیگر متصل کرد. ما می توانیم این کار را با استفاده از سیلیکون انجام دهیم ، اما قبل از آن ، باید سیم های مربوطه را در هر رشته بچسبانیم ، به طوری که باتری به Vin و GND متصل شود.

مرحله 6: جفت شدن بلوتوث

هنگامی که دستگاه های بلوتوث به درستی متصل می شوند ، می خواهیم بین آنها ارتباط برقرار کنیم (جفت شدن). ما باید ماژول های HC-05 و HC-06 را جفت کنیم. برای دستیابی به این هدف ، از پیوند بعدی استفاده کردیم:

آموزش جفت شدن BT

مرحله 7: شتاب سنج

شتاب سنجی که ما استفاده می کنیم دارای نمونه ها و کتابخانه های زیادی برای استفاده در اینترنت است. ما برخی از کتابخانه ها را انتخاب کرده ایم (موجود در مخزن ما) که پروتکل ارتباطی I2C را که شتاب سنج استفاده می کند ، بهبود می بخشد ، علاوه بر این که فرآیند داده را ساده می کند. جمع آوری در چند عملکرد.

همه اطلاعات را از لینک زیر بدست آورده ایم:

I2C: اینجا

شتاب سنج: اینجا

مرحله 8: نرم افزار

در نهایت ما قصد داریم نرم افزار را در فرستنده و گیرنده ادغام کنیم. BT_Transmitter.ino و BT_Receiver.ino را به ترتیب در فرستنده و گیرنده بارگذاری کنید. برای این کار باید از Arduino IDE استفاده کنیم.

عملکرد این نرم افزار ساده است: فرستنده داده ها را از شتاب سنج می گیرد و به گیرنده ارسال می کند ، داده ها را دریافت می کند و مخزن را حرکت می دهد. داده های بدست آمده از شتاب سنج همیشه زیر 100 است ، زیرا ما از مقدار 125 برای شروع انتقال استفاده می کنیم. پس از ارسال 125 ، فرستنده مقادیر x و y را (در درجه) ارسال می کند.