RC Tracked Robot Using Arduino - Βήμα προς βήμα: 3 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Γεια σας παιδιά, επέστρεψα με ένα άλλο δροσερό πλαίσιο Robot από το BangGood. Ελπίζω να έχετε περάσει από τα προηγούμενα έργα μας - Spinel Crux V1 - The Gesture Controlled Robot, Spinel Crux L2 - Arduino Pick and Place Robot with Robotic Arms και The Badland Brawler που δημοσιεύσαμε τον περασμένο μήνα. Φαίνεται δροσερό με κάτω από λαμπερά φώτα σωστά;

Αυτή τη φορά έχω ένα τραχύ Robot Terrain με 4 Wheel Drive και ειδική ανάρτηση για να ταξιδέψει σε ανώμαλο έδαφος. Τσέκαρέ το. Γιατί να μην φτιάξετε ένα για τον εαυτό σας; Εδώ θα μάθουμε πώς να φτιάχνουμε ένα Off Road Wireless Multipurpose 4 Wheel Drive Arduino Tracked Robot για ομαλή βόλτα σε ανώμαλο έδαφος - A DIY Rough Terrain Wireless Crawler with Suspension.

Θα σας παράσχουμε το σχέδιο, τον κώδικα, τα διαγράμματα κυκλωμάτων και τους συνδέσμους για να αγοράσετε το δικό σας κιτ ρομπότ, πλαίσιο και τις μονάδες αισθητήρων που χρησιμοποιούνται σε αυτό το έργο.

Online Κατασκευαστής PCB - JLCPCB

Η JLCPCB είναι μία από τις καλύτερες διαδικτυακές εταιρείες κατασκευής PCB από όπου μπορείτε να παραγγείλετε PCB online χωρίς καμία ταλαιπωρία. Η εταιρεία λειτουργεί 24 ώρες την ημέρα, 7 ημέρες την εβδομάδα ασταμάτητα. Με τα μηχανήματα υψηλής τεχνολογίας και την αυτοματοποιημένη ροή εργασίας τους, μπορούν να κατασκευάσουν τεράστιες ποσότητες PCB υψηλής ποιότητας μέσα σε λίγες ώρες.

Το JLCPCB μπορεί να αναπτύξει PCB διαφορετικής πολυπλοκότητας. Αναπτύσσουν απλά και φθηνά PCB με πίνακα μονής στρώσης για χομπίστες και λάτρεις, καθώς και πολύπλοκο πίνακα πολλαπλών στρωμάτων για βιομηχανικές εφαρμογές υψηλών προδιαγραφών. Η JLC συνεργάζεται με μεγάλους κατασκευαστές προϊόντων και μπορεί να είναι το PCB των συσκευών που χρησιμοποιείτε, όπως φορητός υπολογιστής ή κινητά τηλέφωνα που κατασκευάστηκαν σε αυτό το εργοστάσιο.

HC12

Το HC 12 είναι μια πραγματικά φθηνή ασύρματη μονάδα μεγάλης εμβέλειας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ασύρματη σειριακή επικοινωνία σε μεγάλη απόσταση έως 1,7 χλμ. Η μονάδα είναι πραγματικά συμπαγής ελαφριά και φιλική προς το ψωμί, γεγονός που το καθιστά το καλύτερο ασύρματο χειριστήριο για το έργο μας.

Χειριστήριο

Αυτό είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο ρομποτικό χειριστήριο που συνοδεύεται από διάφορα ρομπότ κιτ ρομπότ/κιτ βραχιόνων ρομπότ που είναι κατασκευασμένο για να λειτουργεί με arduino. Ο σχεδιασμός είναι αρκετά απλός και πολύ εύκολος στη χρήση. Χρησιμοποιεί δύο ποτενσιόμετρα για να υπολογίσει την κίνηση στον άξονα x και τον άξονα y και έναν διακόπτη για να αντιληφθεί το πάτημα του κουμπιού. Αυτό μπορεί εύκολα να συνδεθεί με τις αναλογικές ακίδες του arduino και να διαβάσει τις αναλογικές τιμές απευθείας.

Ο κωδικός για τη δοκιμή του χειριστηρίου είναι διαθέσιμος παρακάτω. Μη διστάσετε να το κατεβάσετε/επεξεργαστείτε ανάλογα με τις ανάγκες σας. Λήψη Πριν από τη μεταφόρτωση του κύριου κωδικού, βεβαιωθείτε ότι το joystick λειτουργεί χρησιμοποιώντας αυτόν τον κωδικό.

Κατεβάστε τον κωδικό από τον παραπάνω σύνδεσμο.

Σε αυτό το παράδειγμα, αυτό που κάνουμε είναι να συλλέγουμε απλώς τις αναλογικές εξόδους δεδομένων από το Joystick χρησιμοποιώντας τους αναλογικούς ακροδέκτες (A0, A1, A2) του arduino. Αυτές οι τιμές αποθηκεύονται στις μεταβλητές και εκτυπώνονται αργότερα στη σειριακή οθόνη

Arduino Pro Mini

Αυτός ο μικροσκοπικός πίνακας αναπτύχθηκε για εφαρμογές και έργα όπου ο χώρος είναι εξαιρετικός και οι εγκαταστάσεις μονιμοποιούνται. Μικρό, διαθέσιμο σε εκδόσεις 3,3 V και 5 V, με τροφοδοσία ATmega328. Λόγω του μικρού μεγέθους του, σε αυτό το έργο θα χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον πίνακα για τον έλεγχο της πλακέτας οδηγών με βάση το Arduino.

Βήμα 1: Σχεδιασμός διάταξης κυκλώματος και PCB

Arduino Motor Shield Board Explained

Χαρακτηριστικά του Pro Mini Motor Shield PCB Controls 2 Motors ανεξάρτητα κάθε φορά Ανεξάρτητος έλεγχος ταχύτητας χρησιμοποιώντας PWMCompact Design 5 V, 12 V και Gnd Headers για επιπλέον εξαρτήματα. Αύξηση ισχύος μέσω Piggybacking Υποστήριξη ασύρματης μονάδας HC12 Τώρα ας ρίξουμε μια ματιά στο κύκλωμα της πλακέτας οδηγού κινητήρα. Φαίνεται λίγο ακατάστατο;

Μην ανησυχείς, θα σου εξηγήσω. Ο ρυθμιστής Η ισχύς εισόδου συνδέεται με έναν ρυθμιστή 7805. Το 7805 είναι ένας ρυθμιστής 5V που μετατρέπει μια τάση εισόδου 7- 32V σε σταθερή τροφοδοσία 5V DC. Η τροφοδοσία 5 V συνδέεται με την είσοδο τάσης του Arduino καθώς και για τις λογικές λειτουργίες του L293D IC.

Υπάρχουν ενδεικτικές λυχνίες LED σε ακροδέκτες 12V και 5V για εύκολη αντιμετώπιση προβλημάτων. Έτσι, μπορείτε να συνδέσετε μια τάση εισόδου οπουδήποτε μεταξύ 7V έως 32 σε αυτό το κύκλωμα. Για το bot μου, προτιμώ μια μπαταρία Lipo 11.1V. Φτιάξτε το δικό σας PCB Arduino Motor Shield

Δημιουργία του πρωτοτύπου

Συνδέστε πρώτα όλα τα εξαρτήματα μαζί στο breadboard, ώστε να μπορώ να αντιμετωπίζω εύκολα προβλήματα αν κάτι πάει στραβά. Μόλις λειτούργησαν όλα σωστά, το δοκίμασα σε ένα ρομπότ και έπαιξα μαζί του για αρκετό καιρό. Εκείνη τη φορά, βεβαιώθηκα ότι το κύκλωμα λειτουργεί σωστά και δεν θερμαίνεται.

Βήμα 2 - Τα Σχήματα Για να σχεδιάσουμε κυκλώματα και να σχεδιάσουμε PCB, διαθέτουμε διαδικτυακά εργαλεία σχεδίασης PCB από το EasyEDA, παρέχει όλες τις απαραίτητες δυνατότητες για διαδικτυακό σχεδιασμό PCB και εκτύπωση πλακέτων κυκλωμάτων PCB με εκατοντάδες εξαρτήματα και πολλαπλά στρώματα με χιλιάδες κομμάτια.

Σχεδίασα ένα κύκλωμα στο EasyEDA το οποίο περιελάμβανε όλα τα εξαρτήματα στο breadboard - τα IC, το Arduino Nano και το HC12 module που είναι συνδεδεμένα με την ψηφιακή ακίδα του Arduino.

Έχω προσθέσει επίσης ορισμένες κεφαλίδες που είναι συνδεδεμένες με Analog Pins και Digital Pins αυτών των κουμπιών θα είναι χρήσιμες στο μέλλον. Συνδέσεις Επίσης, υπάρχουν 5V, 12V, Gnd, ασύρματη μονάδα, ψηφιακές και αναλογικές κεφαλίδες με καρφίτσες που θέλετε να προσθέσετε αισθητήρες και να κάνετε αναγνώσεις στο μέλλον.

Η πλήρης αντιστοίχιση καρφιτσών εξηγείται στις παρακάτω ενότητες.

Πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα 1

Ενεργοποίηση 1 - A0

InM1A - 2

InM1B - 3

Ενεργοποίηση 2-8

InM2A - 7

InM2B - 4

HC12

Vin - 5V

Gnd - Gnd

Tx/Rx - D10

Tx/Rx - D11

Αναμετάδοση

Ρελέ 1 - 12

Ρελέ 2 - 13

Πρόσθεσα επίσης έναν ρυθμιστή 7805, ο οποίος θα με βοηθήσει να παρέχω μια τάση εισόδου μεταξύ 7 βολτ και 35 βολτ στην είσοδο, έτσι ώστε να μπορώ να χρησιμοποιήσω τροφοδοτικό 7 βολτ, μπαταρία 9 βολτ ή ακόμη και μπαταρία πολυμερούς λιθίου 12 βολτ χωρίς τυχόν ζητήματα. Βήμα 3 - Δημιουργία διάταξης PCB Στη συνέχεια, σχεδιασμός του PCB. Η διάταξη PCB είναι στην πραγματικότητα ένα σημαντικό μέρος του σχεδιασμού PCB, χρησιμοποιούμε τις διατάξεις PCB για να φτιάξουμε PCB από σχηματικά σχήματα.

Σχεδίασα ένα PCB όπου μπορούσα να κολλήσω όλα τα εξαρτήματα μαζί. Για αυτό, πρώτα αποθηκεύστε τα σχήματα και από την επάνω λίστα εργαλείων, κάντε κλικ στο κουμπί μετατροπής και επιλέξτε "Μετατροπή σε PCB".

Αυτό θα ανοίξει ένα παράθυρο. Εδώ, μπορείτε να τοποθετήσετε τα συστατικά μέσα στο όριο και να τα τακτοποιήσετε με τον τρόπο που θέλετε. Ο εύκολος τρόπος διαδρομής όλων των στοιχείων είναι η διαδικασία "αυτόματης διαδρομής". Για αυτό, κάντε κλικ στο εργαλείο "Route" και επιλέξτε "Auto Router".

Αυτό θα ανοίξει μια σελίδα διαμόρφωσης αυτόματου δρομολογητή, όπου μπορείτε να παρέχετε λεπτομέρειες, όπως εκκαθάριση, πλάτος κομματιού, πληροφορίες στρώματος κ.λπ. Αφού το κάνετε αυτό, κάντε κλικ στο "Εκτέλεση". Εδώ είναι ο σύνδεσμος προς EasyEDA Schematics και Gerber Files του L293D Arduino Motor Shield Board. Μη διστάσετε να κατεβάσετε ή να επεξεργαστείτε τα σχήματα/διάταξη PCB. Αυτό είναι παιδιά, η διάταξή σας είναι τώρα πλήρης. Αυτό είναι ένα PCB διπλού στρώματος που σημαίνει ότι η δρομολόγηση είναι και στις δύο πλευρές του PCB. Τώρα μπορείτε να κατεβάσετε το αρχείο Gerber και να το χρησιμοποιήσετε για την κατασκευή του PCB σας από το JLCPCB.

Βήμα 2: Λήψη ποιοτικού PCB από το JLCPCB

Η JLCPCB είναι μια εταιρεία κατασκευής PCB με πλήρη κύκλο παραγωγής. Αυτό σημαίνει ότι ξεκινούν από το "A" και τελειώνουν με το "Z" της διαδικασίας κατασκευής PCB. Από τις πρώτες ύλες έως τα τελικά προϊόντα, όλα γίνονται ακριβώς κάτω από τη στέγη.

Μεταβείτε στον ιστότοποJLCPCBs και δημιουργήστε έναν δωρεάν λογαριασμό. Αφού δημιουργήσετε επιτυχώς έναν λογαριασμό, κάντε κλικ στο "Παράθεση τώρα" και ανεβάστε το αρχείο Gerber.

Το Gerber File περιέχει πληροφορίες σχετικά με το PCB σας, όπως πληροφορίες διάταξης PCB, πληροφορίες επιπέδου, πληροφορίες αποστάσεων, κομμάτια για να αναφέρουμε μερικά.

Κάτω από την προεπισκόπηση του PCB, θα δείτε τόσες πολλές επιλογές, όπως Ποσότητα PCB, Υφή, Πάχος, Χρώμα κ.λπ. Επιλέξτε όλα όσα είναι απαραίτητα για εσάς. Μόλις ολοκληρωθούν όλα, κάντε κλικ στο "Αποθήκευση στο καλάθι".

Στην επόμενη σελίδα, μπορείτε να επιλέξετε μια επιλογή αποστολής και πληρωμής και να ελέγξετε με ασφάλεια. Μπορείτε είτε να χρησιμοποιήσετε Paypal είτε Πιστωτική/Χρεωστική Κάρτα για να πληρώσετε. Αυτά παιδιά. Εγινε.

Το PCB θα κατασκευαστεί και θα αποσταλεί σε ημέρες και θα παραδοθεί στο κατώφλι σας εντός της αναφερόμενης χρονικής περιόδου.

Βήμα 3: Test Drive

Μόλις πάρετε το PCB στο χέρι, το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να κολλήσετε τις καρφίτσες κεφαλίδας και όλα τα άλλα εξαρτήματα. Μόλις ολοκληρωθεί, συνδέστε τον προσαρμογέα ρεύματος και θα δείτε ότι το LED1 θα λάμψει.

Αυτό σημαίνει ότι λειτουργεί.

Ο κώδικας

Εδώ, θα μοιραστώ τον κωδικό για το τηλεχειριστήριο HC12 και το ρομπότ RC. Απλώς ανεβάστε αυτόν τον κωδικό στο τηλεχειριστήριό σας καθώς και στο DIY RC Robot σας.

Αυτός είναι ο κωδικός για το DIY RC Off Road Robot.

Τηλεχειριστήριο

Στην προηγούμενη ανάρτηση, σας έδειξα πώς μπορείτε να ρυθμίσετε ένα τηλεχειριστήριο μεγάλης εμβέλειας για το RC Robot σας. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το ίδιο τηλεχειριστήριο με τον ίδιο κωδικό για αυτό το έργο.

Piggybacking L293D (Συμβουλή μπόνους)

Η διαμόρφωση L293D piggyback είναι ένας εύκολος τρόπος για διπλασιασμό (ή στην περίπτωσή μου τριπλά) Το ρεύμα καθώς και η ισχύς του L293D Motor Driver IC για την οδήγηση υψηλής ροπής/ υψηλού ρεύματος κινητήρα/ φορτίου υψηλής αντίστασης. (Αυτή η στρατηγική πρέπει να λειτουργεί για τυχόν μάρκες L293D). Το L293D Piggyback είναι μια γρήγορη και απλή τεχνική για να διπλασιάσετε την τρέχουσα έξοδο στον κινητήρα.

Έτσι, ολόκληρη η σκέψη είναι να κολλήσετε ένα άλλο τσιπ L293D απευθείας πάνω από το παρόν. Καρφίτσωμα σε καρφίτσα. Αυτό θέτει τα δύο τσιπ σε παράλληλη λειτουργία, οπότε η τάση θα παραμείνει η ίδια όπως πριν, αλλά το ρεύμα αυξάνεται. Αυτά τα τσιπ αξιολογούνται σε σταθερά περίπου 600m ή έως 1,2Α για μια σύντομη περίοδο. Μετά την επαναφορά δύο από αυτά μαζί, θα παράγουν συνεχόμενο ρεύμα 1,2Α και 2,4Α για σύντομες περιόδους.