Ασύρματο ρομπότ Arduino χρησιμοποιώντας ασύρματη μονάδα HC12: 7 βήματα

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

Ρε παιδιά, καλώς ήρθατε πίσω. Στην προηγούμενη ανάρτησή μου, εξήγησα τι είναι το H Bridge Circuit, L293D Motor driver IC, piggybacking L293D Motor driver IC για οδήγηση οδηγών υψηλής τάσης και πώς μπορείτε να σχεδιάσετε και να φτιάξετε τον δικό σας L293D Motor Driver Board, που μπορεί να ελέγχει έως και 4 υψηλά τρέχοντες κινητήρες DC ανεξάρτητα και ολοκληρώστε το δικό σας PCB Arduino Motor Shield.

Σε αυτήν την ανάρτηση, θα σας δείξω πώς να φτιάξετε ένα Arduino Wirless Robot χρησιμοποιώντας την ασύρματη μονάδα HC12. χρησιμοποιώντας JLCPCB.

Βήμα 1: Χαμηλό κόστος PCB υψηλής ποιότητας από JLCPCB

Η JLCPCBI 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.

Βήμα 2: Τα εξαρτήματα

Γέφυρα H

Η γέφυρα H είναι απλά ένα κύκλωμα που επιτρέπει την εφαρμογή τάσης σε ένα φορτίο προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Χρησιμοποιούνται συνήθως για τον έλεγχο του κινητήρα DC σε κινούμενα μέρη ρομπότ. Το πλεονέκτημα της χρήσης μοτέρ DC είναι ότι https://rootsaid.com/arduino-gesture-controller/, μπορούμε να αντιστρέψουμε την πολικότητα της εφαρμοζόμενης τάσης στο φορτίο χωρίς να τροποποιήσουμε το κύκλωμα. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για αυτό το κύκλωμα H Bridge, ελέγξτε αυτόν τον σύνδεσμο.

L293D

Το L293D είναι μια συμπαγής μορφή κυκλώματος H Bridge με τη μορφή IC που χρησιμοποιεί το παραπάνω κύκλωμα. Είναι ένα IC με 8 ακίδες σε κάθε πλευρά (16 ακίδες συνολικά) το οποίο περιέχει 2 ανεξάρτητα κυκλώματα H Bridge, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούμε να ελέγχουμε δύο κινητήρες ανεξάρτητα χρησιμοποιώντας ένα ενιαίο IC.

Το L293D είναι ένας τυπικός οδηγός κινητήρα ή IC Driver Motor που επιτρέπει στον κινητήρα DC να κινείται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Το L293D είναι ένα IC 16 ακίδων που μπορεί να ελέγξει ένα σύνολο δύο κινητήρων DC ταυτόχρονα σε οποιαδήποτε κατεύθυνση. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να ελέγξετε δύο κινητήρες DC με ένα μόνο L293D IC. Μάθετε περισσότερα σχετικά με το L293D IC

Arduino Pro Mini

Αυτός ο μικροσκοπικός πίνακας δημιουργήθηκε για εφαρμογές και έργα όπου ο χώρος είναι εξαιρετικός και οι εγκαταστάσεις γίνονται μόνιμες.

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.

Αυτό είναι το πλαίσιο ρομπότ που χρησιμοποιούσα για να φτιάξω το BLE Robot μου. Πήρα αυτό το κιτ banggood.com. Όχι μόνο αυτό, έχουν τόσους τύπους πλαισίων ρομπότ, κινητήρες και σχεδόν όλους τους αισθητήρες για το arduino, το raspberry pi και άλλα ηλεκτρονικά και χόμπι.

Θα τα πάρετε όλα αυτά σε φθηνή τιμή με πραγματικά γρήγορη και ποιοτική αποστολή. Και το υπέροχο με αυτό το κιτ είναι ότι παρέχουν όλα τα εργαλεία που χρειάζεστε για να συναρμολογήσετε το πλαίσιο μαζί.

Βήμα 3: Σχεδιασμός κυκλωμάτων και ανάπτυξη PCB

Χαρακτηριστικά του PCB Pro Mini Motor Shield

• Ελέγχει ανεξάρτητα 2 κινητήρες κάθε φορά
• Ανεξάρτητος έλεγχος ταχύτητας με χρήση PWM
• Compact Design 5 V, 12 V και Gnd Headers για επιπλέον εξαρτήματα
• Αυξήστε την ισχύ 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 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.

Τώρα επιτρέψτε μου να σας πω πώς σχεδίασα το κύκλωμα και έκανα αυτό το PCB από το JLCPCB.

Βήμα 1 - 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 σχεδιασμού PCB από την EasyEDA, παρέχει όλες τις απαραίτητες δυνατότητες για διαδικτυακό σχεδιασμό PCB και εκτύπωση PCB κυκλωμάτων 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.

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 - 5 (PWM)
• InM1A - 2InM1B - 3
• Ενεργοποίηση 2 - 6 (PWM)
• InM2A - 7In
• M2B - 4

HC12

• Vin - 5V
• Gnd - Gnd
• Tx/Rx - D10/D11

Βήμα 3 - Δημιουργία διάταξης PCB

Στη συνέχεια, ο 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".

Επιλογές διαδικτυακής δρομολόγησης PCB

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 and Gerber Files του L293D Arduino Motor Shield Board. Μη διστάσετε να κατεβάσετε ή να επεξεργαστείτε τα σχήματα/διάταξη PCB.

Αυτό ήταν, παιδιά, η διάταξή σας τώρα ολοκληρώθηκε. 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 4: Λήψη PCB από JLCPCB

Βήμα 4 - Κατασκευή PCB υψηλής ποιότητας

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 ιστότοπο JLCPCB 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 5: 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.

Βήμα 6: Το 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.

Βήμα 7: Test Drive

Αφού ανεβάσετε όλους τους κωδικούς, στον πομπό καθώς και στο Ρομπότ. Ενεργοποιήστε το.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια μπαταρία LiPo για να τροφοδοτήσετε το ρομπότ και μια μπαταρία 9V ή USB για να ενεργοποιήσετε το τηλεχειριστήριο. Εάν όλα πάνε καλά, οι ενδεικτικές λυχνίες LED θα ανάψουν.

Τώρα δοκιμάστε να μετακινήσετε το χειριστήριο. Το bot θα πρέπει να αρχίσει να κινείται από τώρα.