Ένας νέος τρόπος για τον έλεγχο του Arduino ενός αυτοκινήτου RC: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Έχω κάνει κάποια δουλειά με αυτοκίνητα που ελέγχονται από το Arduino, αλλά αυτά στα οποία δούλευα ήταν πάντα αργά και μεθοδικά. Αυτό είναι υπέροχο όταν μαθαίνω arduino, αλλά ήθελα κάτι πιο … διασκεδαστικό. Εισάγετε το αυτοκίνητο RC.

Τα αυτοκίνητα RC είναι κυριολεκτικά σχεδιασμένα για να είναι όσο το δυνατόν πιο διασκεδαστικά στην οδήγηση - είναι παιχνίδια! Πήγα στο YouTube, αλλά το μόνο που βρήκα ήταν ένας σωρός υπερβολικά περίπλοκων τρόπων μετατροπής ενός αυτοκινήτου RC σε χειριστήριο Arduino. Σκέφτηκα ότι πρέπει να υπάρχουν απλούστεροι τρόποι για να γίνει αυτό, έτσι ξεκίνησα να βρω τον δικό μου τρόπο μετατροπής ενός αυτοκινήτου RC σε έλεγχο Arduino, δίνοντας έμφαση στην απλότητα και την αποτελεσματικότητα.

Αντί να σπρώξω το αυτοκίνητο και να ξεκινήσω από την αρχή, σκέφτηκα ότι θα ήταν πολύ πιο εύκολο να γίνω λάτρης της υπάρχουσας υποδομής. Υπάρχουν πραγματικά υπέροχα οφέλη σε αυτή τη μέθοδο.

Έσπασα τον ελεγκτή του αυτοκινήτου, αλλά άφησα το ίδιο το αυτοκίνητο ανέγγιχτο. Αυτό μου επέτρεψε να ελέγξω αυτόνομα το αυτοκίνητο για πολύ φθηνότερα, χρησιμοποιώντας το ραδιοσύστημα που έχουν ήδη.

Μου αρέσει αυτή η λύση γιατί είναι κομψή, εύκολη, φθηνή και επεκτάσιμη. Ελπίζω να το βρείτε τόσο χρήσιμο όσο και εγώ!

Βήμα 1: Test Drive

Θέλετε πολύ να ανοίξετε το αυτοκίνητο και να ξεκινήσετε. Αλλά περίμενε! Μόλις πήρατε αυτό το φοβερό νέο αυτοκίνητο RC, αφιερώστε λίγο χρόνο για να δράσετε λίγο παιδικά και να το οδηγήσετε! Οι φίλοι μου και εγώ διασκεδάσαμε πολύ τρέχοντας με ένα αυτοκίνητο RC "για την επιστήμη". Τα αγαπημένα μας σημεία για οδήγηση ήταν ένα τοπικό πάρκο skate και ένα παλιό διαμάντι του μπέιζμπολ. Αυτά τα μέρη ήταν υπέροχα για εξάσκηση σε άλματα και λουκουμάδες, δείτε το αργό βίντεο που πήραμε!

Βήμα 2: Ανοίξτε τον ελεγκτή

Κάθε χειριστήριο είναι διαφορετικό, οπότε είναι σημαντικό να ρίξετε μια ματιά στο εσωτερικό για να καταλάβετε με τι έχετε να κάνετε. Ο ελεγκτής μου είχε μια σκανδάλη για το αέριο και έναν αφρό τροχού για στροφή. Αποδεικνύεται ότι τόσο η σκανδάλη όσο και ο τροχός ήταν απλά περίπλοκα περιβλήματα για ποτενσιόμετρα! Αυτό είναι εξαιρετικά βολικό επειδή μπορούμε εύκολα να το ξεγελάσουμε με ένα arduino.

Αφιερώστε ένα λεπτό για να καταλάβετε πού συνδέονται τα ποτενσιόμετρα με τον πίνακα. Θα πρέπει να έχουν 3 συγκολλημένα καλώδια εκεί: Ισχύς, γείωση και δεδομένα. Αυτό θα είναι σημαντικό σύντομα.

Βήμα 3: Πολύμετρο

Αντιμετώπισα ένα πρόβλημα και ξέχασα να δοκιμάσω να χρησιμοποιήσω ένα πολύμετρο. Αφού τελικά θυμήθηκα να χρησιμοποιήσω το πολύμετρο, έλυσε όλα μου τα προβλήματα!

Τα πολύμετρα είναι σαν τις δηλώσεις εκτύπωσης στον κώδικά σας, το πρόγραμμα επεξεργασίας του χαρτιού σας. Σε αυτή την περίπτωση, το πολύμετρο με βοήθησε να καταλάβω τον τρόπο με τον οποίο συνδέθηκαν τα ποτενσιόμετρα, ώστε να μπορώ καλύτερα να τα παραποιήσω με το arduino.

Για να καταλάβετε πώς συνδέονται τα ποτενσιόμετρα σας, απλώς αγγίξτε το έδαφος με τη γείωση και το κόκκινο σύρμα του πολύμετρου σας στην καρφίτσα δεδομένων της πλακέτας. Η σειρά θα πρέπει να είναι ξεκάθαρη από το χρώμα των καλωδίων, αλλά αν όχι, η καρφίτσα δεδομένων είναι αυτή που θα αλλάξει την τιμή καθώς γυρίζει το ποτενσιόμετρο.

Στη συνέχεια, κατέγραψα τις τιμές της γραμμής δεδομένων στο μεσαίο σημείο (την προεπιλεγμένη θέση) και σε κάθε πόλο. Με αυτόν τον τρόπο, θα ήξερα τι ήταν το 0 και ποια κατεύθυνση να πάω για να αυξήσω ή να μειώσω την ταχύτητα ή να στρίψω αριστερά ή δεξιά. Εδώ είναι οι μετρήσεις μου:

• 0 μέγιστη ταχύτητα
• 1.75v χωρίς κίνηση
• 3.0v μέγιστη όπισθεν
• 0 μέγιστη αριστερή στροφή
• 1,57 χωρίς στροφή
• 3,37 μέγιστη δεξιά στροφή

Σχεδίαζα να χρησιμοποιήσω ένα φτερό Adafruit για να ελέγξω το αυτοκίνητο ούτως ή άλλως επειδή μου αρέσει ο πίνακας, αλλά αυτές οι μετρήσεις υποστηρίζουν αυτήν την απόφαση. Το φτερό λειτουργεί με λογική 3.3v, η οποία ταιριάζει πολύ καλά με αυτό το αναλογικό εύρος. Αυτό θα μπορούσε επίσης να γίνει με έναν πίνακα 5v, αλλά θα πρέπει να είστε πιο προσεκτικοί σχετικά με τη μέγιστη αναλογική τάση που παρέχετε.

Βήμα 4: Δοκιμάστε το

Αυτό το βήμα είναι προαιρετικό, αλλά θεωρώ ότι είναι πάντα καλύτερο να δοκιμάζετε τα ενδιάμεσα βήματα με χειριστήρια αν είναι δυνατόν. Χρησιμοποίησα μια τράπεζα τροφοδοσίας επιφάνειας εργασίας για να συνδέσω το χειριστήριο με κλιπ αλιγάτορα (μετά την αποκόλληση των γραμμών δεδομένων) και να δοκιμάσω διαφορετικές τάσεις. Awταν φοβερό να γυρίζω το κουμπί στο power bank για να μεταβάλλω την τάση και να βλέπω τους τροχούς να ανεβαίνουν σαν να τους έκανα να κινούνται με το χειριστήριο.

Βήμα 5: Συνδέστε το Arduino

Αυτό το βήμα ήταν στην πραγματικότητα αρκετά απλό, αλλά έκανα μερικά πράγματα που έκαναν αυτό το έργο πολύ καλύτερο. Εδώ είναι η μέθοδος μου:

1. Αποσυγκολλήστε τις γραμμές δεδομένων από τα δύο ποτενσιόμετρα, στην πλευρά του πίνακα.
2. Συγκολλήστε τα χαλαρά καλώδια σε ένα αρσενικό βύσμα: ταχύτητα στην τροφοδοσία και στροφή στη γείωση.
3. Συγκολλήστε ένα αντίστοιχο θηλυκό βύσμα στον πίνακα, έτσι ώστε αν είναι συνδεδεμένο, να λειτουργεί όπως πριν.

4. Συγκολλήστε ένα αρσενικό βύσμα στο arduino.

   • Ένα καλώδιο στο ενσωματωμένο DAC (στον πίνακα μου αυτό ήταν το pin A0, δεν το έχουν όλοι οι πίνακες, οπότε φροντίστε να το ελέγξετε πρώτα!).
   • Εάν τυχαίνει να χρησιμοποιείτε Arduino Due ή παρόμοιο, συνδέστε το άλλο καλώδιο στο δεύτερο ενσωματωμένο DAC.
   • Διαφορετικά, συνδέστε το άλλο καλώδιο στην έξοδο ενός εξωτερικού DAC. Αγόρασα έναν εξωτερικό πίνακα DAC από το adafruit.
   • Συνδέστε τις άλλες ακίδες του εξωτερικού DAC στο Arduino.

5. Συνδέστε τη γραμμή γείωσης ενός από τα ποτενσιόμετρα στη γείωση του Arduino

   Η παροχή ενός κοινού λόγου βοηθά στη δραματική μείωση των παρεμβολών

Βήμα 6: Προγραμματισμός του νέου σας αυτόνομου αυτοκινήτου

Τώρα μπορείτε να ελέγξετε αυτόνομα το αυτοκίνητό σας RC! Θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια βιβλιοθήκη εάν χρησιμοποιείτε εξωτερικό DAC, αλλά διαφορετικά ο προγραμματισμός θα πρέπει να είναι αρκετά απλός. Όπως ίσως έχετε μαντέψει από την καλωδίωση, είναι ζωτικής σημασίας να χρησιμοποιήσετε ένα πραγματικό αναλογικό σήμα. Στην αρχή προσπάθησα να το κάνω να λειτουργεί με σήμα PWM, αλλά είχε μπερδεμένα και γενικά κακά αποτελέσματα. Ωστόσο, με πραγματικές αναλογικές εξόδους, λειτούργησε τέλεια!

Ξεκινήστε με γεωμετρικά σχήματα και μοτίβα που διαφορετικά θα ήταν δύσκολο να γίνουν με το χειριστήριο. Για παράδειγμα, το πρώτο πράγμα που προγραμματίζω να κάνει το δικό μου ήταν να οδηγώ σε τέλειους κύκλους διαφορετικής διαμέτρου.

Αυτή είναι επίσης η ελαφρύτερη τροποποίηση βάρους που έχω δει για αυτόνομο έλεγχο ενός αυτοκινήτου rc και θα μάθετε πολλά για το πώς λειτουργούν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας!

Βήμα 7: Επόμενα βήματα

Το σημαντικότερο μειονέκτημα αυτής της λύσης είναι ότι δεν έχω αμφίδρομη επικοινωνία. Αυτό σημαίνει ότι μπορώ να στείλω οδηγίες για το αυτοκίνητο, αλλά δεν μπορώ να λάβω δεδομένα αισθητήρα.

Το επόμενο πράγμα που σκοπεύω να κάνω είναι να αντιμετωπίσω αυτό το πρόβλημα, είτε με χακάρισμα στην πλευρά του αυτοκινήτου για την αποστολή δεδομένων πίσω, είτε με τη δημιουργία ενός ξεχωριστού συνδέσμου για την αναμετάδοση δεδομένων αισθητήρα. Εάν δημιουργήσω έναν ξεχωριστό σύνδεσμο, δεν θα πρέπει να είναι τόσο αξιόπιστος όσο ο κύριος σύνδεσμος κίνησης, επειδή τα χειριστήρια του κινητήρα είναι πιο σημαντικά.