Πλήρες μέγεθος RC Car: 14 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Τι είναι αυτό?

Πιστεύετε ότι τα αυτοκίνητα RC είναι μόνο για παιδιά; Ξανασκέψου το! Αυτό το σεμινάριο θα σας δείξει πώς να προσαρμόσετε και να κατασκευάσετε ένα αυτοκίνητο RC πλήρους μεγέθους 1: 1. Ο εξοπλισμός ενός αυτοκινήτου με αυτά τα χειριστήρια είναι μια καλή πλατφόρμα εκκίνησης για να φτιάξετε το δικό σας πλήρως αυτόνομο αυτοκίνητο (επόμενη φάση).

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Αυτή η κατασκευή βασίζεται σε ένα αυτοκίνητο χωρίς στυλ "drive-by-wire". Αν θέλετε να διαβάσετε το άλλο μου σεμινάριο για ένα αυτοκίνητο "drive-by-wire", ελέγξτε το εδώ.

Βήμα 1: Ιστορικό

Πάντα ήθελα να φτιάξω το δικό μου αυτοκινούμενο αυτοκίνητο και δεν υπάρχει καλύτερος τρόπος για να ξεκινήσω από την τροποποίηση ενός παλιού αυτοκινήτου ώστε να χειρίζονται όλα τα χειριστήρια χωρίς να υπάρχει άνθρωπος στο αυτοκίνητο. Έτσι, το πρώτο στάδιο είναι να τοποθετήσετε ένα αυτοκίνητο με αυτά τα χειριστήρια και στη συνέχεια να το ενεργοποιήσετε από απόσταση μέσω RC.

Αποφάσισα να τεκμηριώσω αυτήν τη διαδικασία για να δείξω σε άλλους ότι το εμπόδιο στην είσοδο για την κατασκευή ενός αυτόνομου αυτοκινήτου είναι εξαιρετικά χαμηλό και δεν είναι πολύ ακριβό (<$ 2k). Θέλω χιλιάδες άνθρωποι να κατασκευάζουν αυτά τα αυτοκίνητα, ώστε να έχουμε πολύ περισσότερους ανθρώπους που έχουν πραγματική εμπειρία στον κόσμο της μηχατρονικής, της πληροφορικής και της μηχανικής γενικότερα.

Οι ικανότητές μου

• Κατασκευάστηκε και ανακαινίστηκε πάνω από 8 αυτοκίνητα και 10 μοτοσικλέτες
• Δούλεψα στην κατασκευή όλη μου τη ζωή
• Qualified Fitter και Turner
• Πιστοποιημένος Εργαλειοποιός
• Πτυχίο Επιστήμης Υπολογιστών
• Ιδρυτής του QRMV - εξειδικευμένος στη βιομηχανική ρομποτική με γνώμονα το όραμα
• Συνιδρυτής/CTO ollo wearables - φωνητικά ελεγχόμενο κινητό τηλέφωνο για ηλικιωμένους/ηλικιωμένους (σύγχρονη προειδοποίηση ζωής)
• Πολλαπλές πατέντες (βραβευμένες και προσωρινές) τηλεφωνία, γεω-τοποθέτηση και όραση υπολογιστή

Βήμα 2: Απαιτούνται δεξιότητες

Έχω ένα πολύ τεχνικό υπόβαθρο, αλλά νομίζω ότι όποιος είναι λίγο έτοιμος θα πρέπει να μπορεί να κατασκευάσει ένα από αυτά πολύ εύκολα. Εάν δεν έχετε όλες τις δεξιότητες, το εύκολο πράγμα που μπορείτε να κάνετε είναι να ζητήσετε από άλλους που γνωρίζετε να συμμετάσχουν στην κατασκευή. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να διδάξετε ο ένας τον άλλον καθώς προχωράτε.

Μηχανικοί - γνωρίζετε τον τρόπο που περπατάτε σε ένα αυτοκίνητο και τα εξαρτήματά του και πώς λειτουργούν μαζί

Μηχανικό - να μπορεί να χρησιμοποιεί μεγάλη ποικιλία εργαλείων χειρός και ηλεκτρικού εργαλείου (τρυπάνι, μύλος, τόρνος κλπ)

Ηλεκτρονικά - κατανόηση, σχεδιασμός και κατασκευή βασικών κυκλωμάτων (επιλογή εξαρτημάτων, συγκόλληση κλπ)

Σχεδίαση - Να είστε σε θέση να σχεδιάσετε εξαρτήματα σε CAD που θα επεξεργαστούν από τρίτα μέρη

Προγραμματισμός - Να είστε σε θέση να δημιουργήσετε απλά σκίτσα Arduino, να χρησιμοποιήσετε git κ.λπ

Βήμα 3: Κόστος κατασκευής

Εν ολίγοις - <$ 2k. Το κόστος κατασκευής ενός από αυτά τα αυτοκίνητα εξαρτάται πραγματικά από το πόσο μπορείτε να πάρετε το τρέχον αυτοκίνητο, καθώς είναι πιθανώς το υψηλότερο και πιο μεταβλητό στοιχείο κόστους στο έργο. Για το πρώτο αυτοκίνητο που έφτιαξα, κατάφερα να παραλάβω το μικρό μου Honda Civic του 1991 για $ 300 και ήταν ακόμα ταξινομημένο.

Για όλα τα άλλα εξαρτήματα που θα χρειαστείτε είναι ως επί το πλείστον "εκτός ράφι", οπότε οι τιμές δεν θα ποικίλουν πολύ.

Βήμα 4: Λίστα μερών

Μπορείτε να βρείτε τον πλήρη κατάλογο ανταλλακτικών και τους προμηθευτές/κατασκευαστές εδώ.

• Αυτοκίνητο (στυλ χωρίς κίνηση μέσω καλωδίου)
• Γραμμικός ενεργοποιητής (ηλεκτρικός) - επιλογέας ταχυτήτων
• Γραμμικός ενεργοποιητής (ηλεκτρικός) - φρένα
• Servo (Υψηλή ροπή) - Επιταχυντής
• Ηλεκτρονική μονάδα υδραυλικού τιμονιού - Σύστημα διεύθυνσης
• Arduino Uno - Ελέγχει την ολοκλήρωση του συστήματος
• Υψηλό ρεύμα (5Α) Ρυθμιζόμενη τροφοδοσία 5-6V (για σερβο)
• Ελεγκτής και δέκτης 8/9 καναλιών RC
• Μπαταρία βαθύς κύκλου (προαιρετικό)
• Βοηθητική μπαταρία - Ρελέ ευαισθησίας τάσης (προαιρετικό)
• Κουτί μπαταρίας (προαιρετικό)
• Απομονωτής μπαταρίας
• 60A Driver Motor (πολλαπλών κατευθύνσεων)
• 2 x 32A Driver Motor (πολλαπλών κατευθύνσεων)
• 2 μονάδες ρελέ 30Α 5V
• 2 x Συρόμενα Ποτενσιόμετρα
• 2 x Ποτενσιόμετρα πολλαπλών στροφών
• A 50A Διακόπτης κυκλώματος ή ασφάλεια
• Κουμπιά και επαφές διακοπής έκτακτης ανάγκης
• Καλώδιο (Υψηλό ρεύμα για κινητήρες/μπαταρία και πολυπύρηνο για σύνδεση)
• Κιβώτιο ασφαλειών αυτοκινήτου
• Χαλύβδινη επίπεδη μπάρα (25x3mm και 50x3mm)
• Πλάκα αλουμινίου (3-4mm)
• Κουτιά περιβλήματος ABS για ηλεκτρονικά είδη
• Εγχειρίδιο συνεργείου αυτοκινήτων

Βήμα 5: Συστατικά του συστήματος - Αυτοκίνητο

Σημείωση: Για αυτό το σεμινάριο χτίζω πάνω σε ένα αυτοκίνητο τύπου "drive-by-wire" που είναι ένα Honda Civic του 1990. Εάν θέλετε να βασιστείτε σε ένα αυτοκίνητο "drive-by-wire", θα δημοσιεύσω τις πληροφορίες κατασκευής μου για αυτό τους επόμενους μήνες.

Για το αυτοκίνητο που θέλετε να βεβαιωθείτε ότι ξεκινάει με τα παρακάτω.

• Το αυτοκίνητο ξεκινά, τρέχει και μπορεί να οδηγήσει (αν όχι, ενεργοποιήστε το)
• Διαθέτει αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων
• Τα φρένα λειτουργούν
• Ο εναλλάκτης είναι σε καλή κατάσταση

Βήμα 6: Στοιχεία του συστήματος - Εγκατάσταση βοηθητικής μπαταρίας (προαιρετικό)

Σε αυτό το σεμινάριο θα χρησιμοποιήσω μια δεύτερη/βοηθητική μπαταρία βαθύ κύκλου, αλλά αυτό είναι προαιρετικό. Επιλέγω να το κάνω αυτό στην κατασκευή μου, καθώς η αρχική μπαταρία στο αυτοκίνητο ήταν πολύ μικρή και υπήρχε συμφωνία για την απόκτηση μπαταρίας βαθύ κύκλου με βοηθητική ρύθμιση ρελέ μπαταρίας στην ίδια τιμή με μια άλλη μπαταρία. Το βασικό εδώ είναι ότι θέλετε καλή μπαταρία και εναλλάκτη στο αυτοκίνητο που μπορεί να παρέχει υψηλό ρεύμα όταν χρειάζεται.

Πρώτον, αποσυνδέστε την μπαταρία του αυτοκινήτου καθώς θα δουλεύουμε και στους δύο ακροδέκτες. Η ρύθμιση μιας βοηθητικής μπαταρίας στο αυτοκίνητο είναι αρκετά απλή. Πρώτον, βρείτε ένα κατάλληλο/ασφαλές μέρος για να τοποθετήσετε τη δεύτερη μπαταρία στο αυτοκίνητο, στο πορτμπαγκάζ ή εάν έχετε αρκετό χώρο, κάτω από το καπό.

Τοποθετήστε το ρελέ ευαισθησίας τάσης όσο το δυνατόν πιο κοντά στην μπαταρία εκκίνησης.

Χρησιμοποιήστε κάποιο καλώδιο βαρύμετρου (6 AWG) για να τρέξετε από τον θετικό ακροδέκτη του συνδετήρα της μπαταρίας εκκίνησης στο ρελέ ευαίσθητο στην τάση. Στη συνέχεια, περάστε ένα άλλο κομμάτι του καλωδίου βαρέως μετρητή από το ρελέ ευαίσθητο στην τάση στη βοηθητική μπαταρία και συνδέστε με ασφάλεια έναν ακροδέκτη μπαταρίας σε αυτό.

Το ρελέ που είναι ευαίσθητο στην τάση πρέπει να έχει αρνητικό καλώδιο που πρέπει να συνδεθεί με τη γείωση του αυτοκινήτου. Βεβαιωθείτε ότι αυτό το καλώδιο/ο σύνδεσμος έχει μια πολύ καλή επαφή γείωσης.

Στη βοηθητική μπαταρία, περάστε ένα καλώδιο βαρού εύρους (6 AWG) από τον αρνητικό ακροδέκτη σε μέρος του μεταλλικού σώματος του αυτοκινήτου και βεβαιωθείτε ότι έχει σταθερό έδαφος (γυμνό μέταλλο). Τοποθετήστε τους κατάλληλους συνδετήρες και στα δύο άκρα και ελέγξτε ότι η γείωση είναι σωστή.

Σημείωση: Βεβαιωθείτε ότι η βοηθητική μπαταρία σας είναι καλά τοποθετημένη και δεν θα κινείται ενώ οδηγείτε. Προτείνω να το βάλετε σε μια μπαταρία για να το διατηρείτε ασφαλές και τακτοποιημένο.

Σας συνιστώ ανεπιφύλακτα να χρησιμοποιήσετε έναν απομονωτή μπαταρίας στο σύστημά σας για να ενεργοποιήσετε την απλή και γρήγορη απομόνωση ισχύος. Τοποθετήστε αυτό το ενσωματωμένο από την ισχύ της μπαταρίας σας στο κιβώτιο ασφαλειών του ελεγκτή

Βήμα 7: Στοιχεία του συστήματος - Ανάφλεξη

Τα περισσότερα αυτοκίνητα ξεκινούν από ένα κλειδί που περιστρέφεται στην ανάφλεξη. Αυτό στη συνέχεια ισχύει για διαφορετικά εξαρτήματα του αυτοκινήτου, συμπεριλαμβανομένης της ECU, της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας εκκίνησης, του ραδιοφώνου, των ανεμιστήρων κ.λπ. Θα αντικαταστήσουμε το σύστημα κλειδιού με ρελέ που μπορούμε να ενεργοποιήσουμε από το Arudino μας.

Θα χρειαστείτε τα ηλεκτρικά διαγράμματα των αυτοκινήτων για να εκτελέσετε αυτήν την εργασία, αλλά μπορείτε κανονικά να τα βρείτε στο διαδίκτυο κάνοντας μια γρήγορη αναζήτηση στο Google ή αγοράζοντας απλά ένα στο διαδίκτυο. Θα σας συνιστούσα να λάβετε το πλήρες εγχειρίδιο συνεργείου των αυτοκινήτων, καθώς θα περιλαμβάνει επίσης άλλες πληροφορίες, συμπεριλαμβανομένων τυχόν συμβουλών/κόλπων για την αφαίρεση ορισμένων εξαρτημάτων. Επιπλέον, είναι πάντα υπέροχο να έχετε πληροφορίες στη διάθεσή σας για να διαγνώσετε και να διορθώσετε τυχόν άλλα προβλήματα αυτοκινήτου που μπορεί να αντιμετωπίσετε.

Θα ήθελα επίσης να αφαιρέσω εντελώς τη στήλη του τιμονιού (συμπεριλαμβανομένου του κυλίνδρου ανάφλεξης, του μίσχου κ.λπ.) από το ράφι για να σας δώσω περισσότερο χώρο και θα το αντικαταστήσετε με ένα ηλεκτρονικό σύστημα υδραυλικού τιμονιού, έτσι ώστε να μην χρειάζεται η παλιά ρύθμιση να μείνει στο αυτοκίνητο.

Κοιτάξτε τα ηλεκτρικά διαγράμματα των αυτοκινήτων για την ανάφλεξη και προσδιορίστε τα καλώδια που τροφοδοτούν την ανάφλεξη. Κανονικά θα υπάρχει ένα συγχωνευμένο θετικό καλώδιο σταθερής ισχύος από την μπαταρία (IN) και στη συνέχεια ένα σωρό άλλα καλώδια που τροφοδοτούν για να τροφοδοτήσουν τα εξαρτήματα των αυτοκινήτων στα διάφορα στάδια του κύκλου ανάφλεξης/ισχύος του αυτοκινήτου (Off, ACC, IGN1/Run, IGN2/Έναρξη). Εξετάστε ποια καλώδια είναι αυτά, καθώς θα χρειάζεστε μόνο στα περισσότερα παλαιότερα αυτοκίνητα το θετικό καλώδιο Main IN, τα καλώδια IGN1/Run και IGN2/Start για να λειτουργεί το αυτοκίνητο, αλλά αυτό διαφέρει από αυτοκίνητο σε αυτοκίνητο.

Για το αυτοκίνητο που είχα χρειαζόμουν μόνο 3 καλώδια συνολικά, αλλά παρείχαν υψηλό ρεύμα, οπότε χρειάστηκα ρελέ βαρέως τύπου για να αλλάξω το φορτίο. Τα ρελέ που κατέληξα να χρησιμοποιήσω είναι μονάδες 30Α 5V που βρήκα στο διαδίκτυο. Wantedθελα κάτι που θα μπορούσε να χειριστεί υψηλό ρεύμα ~ 30A και να μπορεί να αλλάξει απλώς από ένα σήμα 5V.

Σύρμα στα καλώδια ανάφλεξης στα ρελέ, όπως απαιτείται. Πάντα να ελέγχετε ότι τα ρελέ λειτουργούν πριν τα τοποθετήσετε καθώς είχα πολλούς ρελέ "νεκρούς κατά την άφιξη" στη ζωή μου για την οικοδόμηση υλικών που κυριολεκτικά μου κόστισε μέρες που βρήκα το σφάλμα της ζωής μου.

Θα θέλετε αυτά τα ρελέ να λειτουργούν με διαφορετικούς τρόπους. Το ρελέ IGN1/Run στο σύστημά μου έβαλε σε λειτουργία όλα τα αυτοκίνητα ECU, Radiator Fan, Ignition Module που κατά μία έννοια θα μου επέτρεπαν να ενεργοποιήσω/απενεργοποιήσω το αυτοκίνητο. Απλά, χωρίς να τροφοδοτηθεί ρεύμα στη μονάδα ανάφλεξης, το αυτοκίνητο θα στριφογύριζε αλλά δεν θα ξεκινούσε ποτέ. Το ρελέ IGN2/Start ήταν άμεσα συνδεδεμένο με την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα εκκίνησης που θα στρέφει πραγματικά τον κινητήρα. Με αυτό το ρελέ θα θέλατε να το ενεργοποιήσετε στιγμιαία για να ενεργοποιήσετε το αυτοκίνητο, αλλά μόλις τεθεί σε λειτουργία θα θέλατε να το απενεργοποιήσετε για να μην σκοτώσετε τον κινητήρα εκκίνησης.

Δοκιμές

Κύκλωμα - Δημιουργήστε έναν απλό διακόπτη (IGN1/Εκτέλεση ρελέ) και ένα κύκλωμα στιγμιαίου κουμπιού (IGN2/Έναρξη) ως είσοδο για το Arduino σας

Προγραμματισμός - Γράψτε ένα απλό σενάριο δοκιμής για να ελέγξετε ότι και τα δύο ρελέ λειτουργούν χωρίς συνδεδεμένη την μπαταρία εκκίνησης. Μόλις είστε σίγουροι για το κύκλωμα και το σενάριό σας, συνδέστε την μπαταρία εκκίνησης και δοκιμάστε τη. Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να μπορείτε να ξεκινήσετε και να σταματήσετε το αυτοκίνητό σας.

Ορόσημο

Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να έχετε?

1. IGN1/Εκτέλεση ρελέ ενσύρματο
2. IGN2/Έναρξη ρελέ ενσύρματο
3. έλεγχο και των δύο λειτουργιών ενεργοποίησης/απενεργοποίησης των ρελέ μέσω Arduino
4. κύκλωμα δοκιμής για τον έλεγχο των ρελέ
5. να είναι σε θέση να ξεκινήσει το αυτοκίνητο
6. να είναι σε θέση να απενεργοποιήσει το αυτοκίνητο

Βήμα 8: Στοιχεία του συστήματος - Επιλογέας εργαλείων

Καθώς χρησιμοποιούμε ένα αυτοκίνητο με αυτόματο κιβώτιο σε αυτήν την κατασκευή, καθιστά σχετικά εύκολη την αλλαγή ταχυτήτων, καθώς πρέπει απλώς να μετακινήσουμε το μοχλό με γραμμική κίνηση σε ορισμένα σημεία.

Σημείωση: Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω τον υπάρχοντα μοχλό και να μην συνδεθώ απευθείας με το καλώδιο του κιβωτίου ταχυτήτων καθώς ήθελα να διατηρήσω το αυτοκίνητο όσο το δυνατόν πιο στοκ και εσωτερικό όσο το δυνατόν πιο φυσιολογικό.

Το μόνο δύσκολο πράγμα που μπορεί να σκεφτείτε είναι ότι τα περισσότερα αυτόματα κιβώτια ταχυτήτων απαιτούν να πατήσετε ένα κουμπί πριν μπορέσετε να μετακινήσετε το μοχλό μετάδοσης. Καθώς χρησιμοποιούμε έναν γραμμικό ενεργοποιητή που έχει μια βίδα σκουληκιού, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη δυνατότητα αυτόματου κλειδώματος για να κρατήσουμε το μοχλό μετάδοσης στη θέση του όταν δεν τον κινεί. Όσο για το κουμπί, μπορείτε να το κλείσετε μόνιμα στην "καταθλιπτική" κατάσταση.

Ο γραμμικός ενεργοποιητής που χρησιμοποιήθηκε εδώ χρειάστηκε να έχει αρκετή διαδρομή για να αλλάξει από τη θέση του Πάρκου σε Αντίστροφη, Ουδέτερη και έπειτα σε Οδήγηση. Στην περίπτωση του αυτοκινήτου μου, ήταν περίπου 100 χιλιοστά από το σημείο που στερέωνα τον ενεργοποιητή. Η δύναμη που απαιτείται για τη μετακίνηση του μοχλού ήταν πολύ μικρή (<5kg), οπότε κατέληξα να χρησιμοποιήσω έναν ενεργοποιητή δύναμης 150mm Stroke/70kg όπως ήταν στο απόθεμα.

Για να τοποθετήσω τη βάση του ενεργοποιητή, συγκολλούσα ένα στήριγμα και το στερέωσα σε ένα μέρος από ατσάλινο πλαίσιο που χρησιμοποιήθηκε στην κεντρική κονσόλα. Αυτό του επέτρεψε να περιστραφεί ελαφρώς καθώς επεκτάθηκε/αποσύρθηκε κατά τη διαδρομή του.

Για την τοποθέτηση στο μοχλό μετάδοσης έκοψα μερικά κομμάτια ατσάλινης επίπεδης ράβδου και χρησιμοποίησα μερικά μπουλόνια για να το κρατήσω στη θέση του. Δεν σφίγγεται σκληρά γύρω από το μοχλό, απλώς τον περιέχει. Αυτό του επιτρέπει να κινείται και να μην δεσμεύεται καθώς κινείται.

Προσδιορίζοντας τη θέση του ενεργοποιητή χρησιμοποίησα ένα συρόμενο ποτενσιόμετρο που θα έστελνε ένα αναλογικό σήμα πίσω στο Arduino μου. Έφτιαξα μια προσαρμοσμένη βάση για το δοχείο στον ενεργοποιητή από κάποια επίπεδη μπάρα. Στη συνέχεια, διπλώσα τις γλωττίδες του ρυθμιστικού δοχείων γύρω από το μπουλόνι του βραχίονα προσαρτήματος του μοχλού μετάδοσης. Λειτουργεί, αλλά θα πρέπει να το αλλάξω για να είναι ένα καλύτερο συνημμένο για το ρυθμιστικό δοχείων.

Για να τροφοδοτήσω τον ενεργοποιητή χρησιμοποίησα ένα πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα που μπορεί να πηγαίνει προς τα εμπρός και προς τα πίσω και να ελέγχεται μέσω μικροελεγκτή. Χρησιμοποίησα ένα 2x32A Sabertooth Motor Driver από την Dimension Engineering αλλά μη διστάσετε να χρησιμοποιήσετε οτιδήποτε λειτουργεί παρόμοια. Το πρώτο κανάλι θα χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο του ενεργοποιητή επιλογέα ταχυτήτων και το δεύτερο θα ελέγχει τον ενεργοποιητή φρένου. Η καλωδίωση και η διαμόρφωση αυτού του οδηγού κινητήρα είναι απλή και καλά τεκμηριωμένη. Καλώδιο στο θετικό και αρνητικό της μπαταρίας όπως επισημαίνεται και συνδέστε τα καλώδια ενεργοποιητών στην έξοδο του κινητήρα 1. Συνδέστε το 0V στο Arduino's Ground και το καλώδιο S1 σε μια ψηφιακή ακίδα εξόδου.

Σημείωση: Χρησιμοποίησα την απλή σειριακή διαμόρφωση σε αυτήν την κατασκευή και φάνηκε να λειτουργεί αρκετά καλά. Η Dimension Engineering έχει επίσης δημιουργήσει μερικές βιβλιοθήκες για να κάνει την επικοινωνία με τους οδηγούς τους εξαιρετικά απλή. Έχουν επίσης μερικά απλά παραδείγματα για να ξεκινήσετε γρήγορα.

Δοκιμές

Κύκλωμα - Για να μετακινήσετε τον ενεργοποιητή προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δημιουργήστε ένα απλό κύκλωμα με δύο στιγμιαία κουμπιά ως εισόδους. Το ένα για να επεκτείνει τον ενεργοποιητή και το άλλο για να αποσύρει τον ενεργοποιητή. Αυτό θα σας δώσει λίγο έλεγχο στη θέση του ενεργοποιητή στις θέσεις του γραναζιού.

Προγραμματισμός - Γράψτε ένα απλό σενάριο για να μετακινήσετε τον ενεργοποιητή προς τα πίσω και προς τα εμπρός και να εξάγετε την τιμή από το συρόμενο ποτενσιόμετρο. Κατά την εκτέλεση του σεναρίου, λάβετε υπόψη τις τιμές του ποτενσιόμετρου για τις θέσεις γραναζιών Park, Reverse, Neutral και Drive. Θα χρειαστείτε αυτά για να πείτε στον ενεργοποιητή να μετακινηθεί σε αυτές τις θέσεις στον πλήρη κώδικα.

Ορόσημο

Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να έχετε?

1. ενεργοποιητής ασφαλώς τοποθετημένος στο αυτοκίνητο
2. προσάρτηση γύρω από τον επιλογέα/ενεργοποιητή ταχυτήτων
3. οδηγός κινητήρα συνδεδεμένος με ενεργοποιητή και Arduino
4. έλεγχος της επέκτασης/απόσυρσης του ενεργοποιητή μέσω του Arduino
5. κύκλωμα δοκιμής για τον έλεγχο της επέκτασης/απόσυρσης του ενεργοποιητή
6. γνωρίζετε τις τιμές/θέσεις ποτενσιόμετρου για κάθε θέση γραναζιού

Σημείωση: Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα κύκλωμα διακόπτη πολλαπλών θέσεων για να δοκιμάσετε την είσοδο του επιλογέα ταχυτήτων στο Arduino σας μόλις γνωρίζετε τις θέσεις. Με αυτόν τον τρόπο θα μπορείτε να αντιγράψετε τον κωδικό επιλογέα ταχυτήτων απευθείας στην ολοκληρωμένη βάση κωδικού αυτοκινήτου που λειτουργεί.

Βήμα 9: Συστατικά του συστήματος - Φρένα

Η διακοπή του αυτοκινήτου είναι πολύ σημαντική, οπότε θέλετε να βεβαιωθείτε ότι έχετε κάνει αυτό το σωστό. Τα φρένα σε ένα αυτοκίνητο κανονικά ενεργοποιούνται από το πόδι σας, το οποίο μπορεί να ασκήσει μεγάλη δύναμη όταν απαιτείται. Σε αυτό το κτίριο χρησιμοποιούμε έναν άλλο γραμμικό ενεργοποιητή που θα λειτουργεί με τα πόδια. Αυτός ο ενεργοποιητής έπρεπε να έχει μεγάλη ποσότητα δύναμης (~ 30kg) αλλά χρειάστηκε μόνο μια μικρή διαδρομή ~ 60mm. Iμουν σε θέση να πάρω έναν ενεργοποιητή δύναμης διαδρομής 100mm/70kg όπως ήταν στο απόθεμα.

Η εύρεση του σωστού χώρου για την τοποθέτηση του ενεργοποιητή ήταν λίγο δύσκολη, αλλά με κάποια δοκιμή και λάθος βρήκα μια ασφαλή θέση. Συγκόλλησα ένα κομμάτι χαλύβδινης επίπεδης ράβδου στο πλάι του βραχίονα του πεντάλ του φρένου και τρύπησα μέσα από αυτό όπου έτρεξα ένα μπουλόνι από την κορυφή του ενεργοποιητή. Στη συνέχεια, συγκολλήθηκα σε ένα στήριγμα περιστροφής στο άλλο άκρο του ενεργοποιητή στην κάτοψη του αυτοκινήτου.

Προσδιορίζοντας τη θέση του ενεργοποιητή χρησιμοποίησα ένα συρόμενο ποτενσιόμετρο (ίδια ρύθμιση με τον ενεργοποιητή επιλογέα ταχυτήτων) που θα έστελνε ένα αναλογικό σήμα πίσω στο Arduino μου. Έφτιαξα μια προσαρμοσμένη βάση για το δοχείο στον ενεργοποιητή από κάποια επίπεδη μπάρα. Στη συνέχεια, διπλώσα τις γλωττίδες του ρυθμιστικού γλάστρες γύρω από μια μικρή επίπεδη γλωττίδα ράβδου που στερέωσα στο τέλος του ενεργοποιητή.

Για την τροφοδοσία του ενεργοποιητή χρησιμοποίησα το άλλο κανάλι του προγράμματος οδήγησης κινητήρα Sabertooth 2x32A. Για τον έλεγχο και των δύο κινητήρων χρειάζεται μόνο να χρησιμοποιήσετε το ένα καλώδιο (S1).

Σημείωση: Χρησιμοποίησα την απλή σειριακή διαμόρφωση σε αυτήν την κατασκευή και φάνηκε να λειτουργεί αρκετά καλά. Αυτό το πρόγραμμα οδήγησης μοτέρ μπορεί να διαμορφωθεί με πολλούς τρόπους, οπότε επιλέξτε μια μέθοδο που προτιμάτε.

Δοκιμές

Τοποθέτηση - Πριν συνδέσετε τον ενεργοποιητή απευθείας στο πεντάλ φρένου, θα θέλετε να έχετε κάποια ιδέα για το πόσο μακριά πρέπει να διανύσει το πεντάλ για να πατήσετε τα φρένα. Έσπρωξα το πόδι μου στα φρένα για να σταματήσει το αυτοκίνητο (κρατώντας στάση, όχι φρένα). Στη συνέχεια, μετακίνησα τον ενεργοποιητή για να ευθυγραμμίσει τη βάση σύνδεσής του με το συγκολλημένο εξάρτημα φρένου. Έγραψα την τιμή εξόδου του ποτενσιόμετρου, οπότε ήξερα τη μέγιστη θέση κατάθλιψης του φρένου.

Έκανα το ίδιο όπως παραπάνω για τη θέση σβησίματος φρένου.

Κύκλωμα - Για να μετακινήσετε τον ενεργοποιητή προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δημιουργήστε ένα απλό κύκλωμα με δύο στιγμιαία κουμπιά ως εισόδους. Το ένα για να επεκτείνει τον ενεργοποιητή και το άλλο για να αποσύρει τον ενεργοποιητή. Αυτό θα σας δώσει λίγο έλεγχο στη θέση του ενεργοποιητή στις θέσεις του γραναζιού.

Προγραμματισμός - Γράψτε ένα απλό σενάριο για να μετακινήσετε τον ενεργοποιητή προς τα πίσω και προς τα εμπρός και να εξάγετε την τιμή από το συρόμενο ποτενσιόμετρο. Κατά την εκτέλεση του σεναρίου, λάβετε υπόψη τις τιμές του ποτενσιόμετρου για τις θέσεις ενεργοποίησης και απενεργοποίησης του φρένου. Θα χρειαστείτε αυτά για να πείτε ότι ο ενεργοποιητής μετακινείται σε αυτές τις θέσεις στον πλήρη κώδικα.

Ορόσημο

Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να έχετε?

1. ενεργοποιητής ασφαλώς τοποθετημένος στο αυτοκίνητο
2. προσάρτηση για το πεντάλ φρένου στον ενεργοποιητή
3. οδηγός κινητήρα συνδεδεμένος με ενεργοποιητή και Arduino
4. έλεγχος της επέκτασης/απόσυρσης του ενεργοποιητή μέσω του Arduino
5. κύκλωμα δοκιμής για τον έλεγχο της επέκτασης/απόσυρσης του ενεργοποιητή
6. γνωρίζουν τις τιμές/θέσεις του ποτενσιόμετρου για τις θέσεις σβησμένου και ενεργοποιημένου φρένου

Σημείωση: Στον τελικό κώδικα χρησιμοποιώ το σήμα των ελεγκτών RC από το κανάλι για να ελέγξω πόση πίεση πρέπει να ασκήσω στο φρένο ανάλογα με τη θέση του. Αυτό μου έδωσε το εύρος από εντελώς εκτός λειτουργίας μέχρι εντελώς.

Βήμα 10: Στοιχεία του συστήματος - Επιταχυντής

Τώρα ας στρέψουμε αυτούς τους κινητήρες και για να το κάνουμε αυτό πρέπει να συνδέσουμε το γκάζι. Καθώς χρησιμοποιούμε ένα μη «οδηγούμενο από σύρμα» αυτοκίνητο, στην πραγματικότητα θα τραβάμε ένα καλώδιο που είναι συνδεδεμένο στο σώμα του γκαζιού. Τα σώματα του γκαζιού έχουν κανονικά ένα ισχυρό ελατήριο που κλείνει την πεταλούδα πολύ γρήγορα όταν απελευθερώνεται το γκάζι. Για να ξεπεράσω αυτή τη δύναμη χρησιμοποίησα ένα σερβο υψηλής ροπής (~ 40kg/cm) για να τραβήξω το καλώδιο.

Κλείδωσα αυτό το σερβο σε ένα κομμάτι χαλύβδινης επίπεδης ράβδου και τοποθετήθηκα στο πλάι της κεντρικής κονσόλας με βραχίονες ορθής γωνίας. Χρειάστηκε επίσης να αγοράσω ένα μακρύτερο καλώδιο γκαζιού (2μ.), Καθώς το καλώδιο αποθέματος που χρησιμοποιήθηκε στο αυτοκίνητο ήταν πολύ κοντό. Αυτό μου έδωσε επίσης πολλές περισσότερες επιλογές τοποθέτησης που μου έσωσαν πολύ χρόνο.

Λάβετε υπόψη ότι αυτές οι σερβομηχανές υψηλής ροπής τραβούν συνήθως υψηλότερα από το κανονικό ρεύμα, οπότε βεβαιωθείτε ότι μπορείτε να τις τροφοδοτήσετε κατάλληλα. Χρησιμοποίησα ένα ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό 5V 5A για το οποίο του δίνει εύκολα αρκετό ρεύμα για να λειτουργεί σε πλήρη ροπή. Το καλώδιο σήματος από το σερβο τροφοδοτείται στη συνέχεια σε ψηφιακή έξοδο του Arduino.

Δοκιμές

Προγραμματισμός - Γράψτε ένα απλό σενάριο για να περιστρέψετε το σερβο από τη θέση απενεργοποίησης του επιταχυντή σε πλήρως ενεργοποιημένο (εάν είστε στο παιχνίδι). Πρόσθεσα μια παράμετρο διαμόρφωσης επιταχυντή που θα περιόριζε την ποσότητα κίνησης που θα είχε το σερβο για να μου επιτρέψει να προσαρμόσω γρήγορα την αίσθηση του γκαζιού.

Ορόσημο

Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να έχετε?

1. σερβο ασφαλως τοποθετημενο
2. καλώδιο επιταχυντή συνδεδεμένο από το σώμα του γκαζιού στον βραχίονα σερβο ελέγχου
3. τροφοδοτικό ενσύρματο για να παρέχει αρκετό ρεύμα στο σερβο
4. έλεγχος της θέσης σερβο μέσω του Arduino
5. γνωστές θέσεις για σερβο για επιταχυντή σβηστό και πλήρως ενεργοποιημένο

Σημείωση: Στον τελικό κώδικα χρησιμοποιώ το σήμα των ελεγκτών RC από το κανάλι για να ελέγξω πόση κίνηση θα εφαρμοστεί στον επιταχυντή ανάλογα με τη θέση του. Αυτό μου έδωσε το εύρος από εντελώς απενεργοποιημένο μέχρι τελείως με την παράμετρο διαμόρφωσης του επιταχυντή ως περιοριστή.

Βήμα 11: Στοιχεία του συστήματος - Διεύθυνση

Είναι πολύ σημαντικό να οδηγούμε το αυτοκίνητο εκεί που θέλουμε να πάει. Τα περισσότερα αυτοκίνητα που κατασκευάστηκαν στο παρελθόν (πριν από το 2005) χρησιμοποιούσαν υδραυλικό υδραυλικό τιμόνι για να κάνουν το γύρισμα του τιμονιού πολύ ελαφρύ για τον χρήστη. Έκτοτε, λόγω της τεχνολογίας και των κατασκευαστών αυτοκινήτων που καλούνται να μειώσουν τις εκπομπές ρύπων, έχουν αναπτύξει ηλεκτρονικά συστήματα υδραυλικού τιμονιού (EPS). Αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούν έναν ηλεκτροκινητήρα και έναν αισθητήρα ροπής για να βοηθήσουν τον οδηγό να γυρίσει τους τροχούς. Με την αφαίρεση της υδραυλικής αντλίας υδραυλικού τιμονιού, υπάρχει πλέον λιγότερη καταπόνηση στον κινητήρα, ο οποίος με τη σειρά του επιτρέπει στο αυτοκίνητο να λειτουργεί με χαμηλότερες στροφές (μειώνοντας τις εκπομπές ρύπων). Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για τα συστήματα EPS εδώ.

Κατά τη ρύθμιση του μικρού μου αυτοκινήτου χρησιμοποίησα ένα ηλεκτρονικό σύστημα υδραυλικού τιμονιού (EPS) από ένα Nissan Micra του 2009. Το αγόρασα από ναυάγιο αυτοκινήτου για 165 $. Τοποθέτησα αυτήν τη μονάδα EPS στα υπάρχοντα μπουλόνια στήριξης της κολόνας τιμονιού μέσω μιας βάσης που έσκυψα από κάποια χαλύβδινη επίπεδη ράβδο.

Χρειάστηκε επίσης να αγοράσω τον κάτω άξονα κολόνας τιμονιού (~ 65 δολάρια) για να συνδέσω το EPS με τη ράβδο του τιμονιού. Για να ταιριάξω στο αυτοκίνητό μου, τροποποίησα τον άξονα της κολόνας τιμονιού κόβοντας και συγκολλώντας την άκρη της αρχικής κολόνας τιμονιού που έκοψα από το Honda σε αυτόν τον άξονα.

Για να τροφοδοτήσω/ελέγξω τον κινητήρα EPS αριστερά ή δεξιά, χρησιμοποίησα έναν ελεγκτή οδήγησης κινητήρα Sabertooth 2x60A της Dimension Engineering. Χρησιμοποίησα μόνο ένα από τα κανάλια, αλλά πρέπει να βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε ένα πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα που μπορεί να παρέχει ~ 60A+ συνεχώς, να λειτουργεί σε κατευθύνσεις εμπρός/αντίστροφα και μπορεί επίσης να ελεγχθεί μέσω μικροελεγκτή.

Για να γνωρίζω τη θέση της γωνίας διεύθυνσης σχεδίασα έναν προσαρμοσμένο αισθητήρα θέσης γωνίας διεύθυνσης. Τα περισσότερα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν μια ψηφιακή έκδοση που λειτουργεί μέσω του λεωφορείου CAN, κάτι που δεν θα μπορούσα να ενοχλήσω αντίστροφα. Για τον αναλογικό αισθητήρα θέσης μου χρησιμοποίησα 2 ποτενσιόμετρα πολλαπλών στροφών (5 στροφών), 3 τροχαλίες ιμάντα χρονισμού, έναν ιμάντα χρονισμού και μια πλάκα αλουμινίου για να τοποθετήσω τα εξαρτήματα. Κάθε γρανάζι χρονισμού τρυπούσα και χτυπούσα τρύπες για βίδες γρίλιας και στη συνέχεια σε γλάστρες και EPS κατεργάζονταν επίπεδα για να σταματήσουν τα γρανάζια να περιστρέφονται ελεύθερα. Αυτά στη συνέχεια συνδέθηκαν μέσω ενός ιμάντα χρονισμού. Όταν το τιμόνι ήταν κεντραρισμένο, τα δοχεία θα ήταν σε 2,5 στροφές. Όταν ήταν σε πλήρη αριστερή κλειδαριά τιμονιού θα ήταν στις 0,5 στροφές και η πλήρη δεξιά κλειδαριά θα ήταν στις 4,5 στροφές. Αυτά τα δοχεία στη συνέχεια συνδέθηκαν σε αναλογικές εισόδους στο Arduino.

Σημείωση: Ο λόγος για τη χρήση δύο κατσαρόλων ήταν εάν η ζώνη γλίστρησε ή έσπασε που μπορούσα να διαβάσω τις διαφορές μεταξύ των δοχείων και να ρίξω ένα σφάλμα.

Δοκιμές

Τοποθέτηση - Πριν συνδέσετε το EPS στην κάτω κολόνα τιμονιού και το τιμόνι του αυτοκινήτου, είναι καλύτερο να δοκιμάσετε τον κωδικό σας για το EPS και τον αισθητήρα γωνίας διεύθυνσης αποσυνδεδεμένο.

Κύκλωμα - Για να περιστρέψετε το EPS αριστερά ή δεξιά, δημιουργήστε ένα απλό κύκλωμα με δύο στιγμιαία κουμπιά ως είσοδο. Το ένα για περιστροφή του EPS αριστερά και το άλλο για περιστροφή δεξιά. Αυτό θα σας δώσει λίγο έλεγχο στη θέση του EPS στις θέσεις διεύθυνσης.

Προγραμματισμός - Γράψτε ένα απλό σενάριο για να τοποθετήσετε το τιμόνι στο κέντρο, αριστερά και δεξιά. Θα θελήσετε να ελέγξετε την ποσότητα ισχύος που δίνεται στον κινητήρα καθώς διαπίστωσα ότι το 70% ήταν περισσότερο από αρκετό για να γυρίσει τους τροχούς ενώ το αυτοκίνητο ήταν ακίνητο. Η παροχή ισχύος στο EPS θα απαιτήσει επίσης μια καμπύλη Επιτάχυνση/Επιτάχυνση για ομαλή τοποθέτηση του τιμονιού.

Ορόσημο

Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να έχετε?

1. Ηλεκτρονικό σύστημα διεύθυνσης (EPS) τοποθετημένο με ασφάλεια
2. χαμηλότερη στήλη τιμονιού τροποποιημένη για οδήγηση από το EPS στο ράφι τιμονιού
3. αισθητήρας θέσης γωνίας διεύθυνσης που παρέχει γωνία ράβδου διεύθυνσης στο Arduino
4. οδηγός κινητήρα συνδεδεμένος με EPS και Arduino
5. έλεγχο της περιστροφής του EPS μέσω του Arduino
6. κύκλωμα δοκιμής για τον έλεγχο της κατεύθυνσης περιστροφής του EPS
7. στρίψτε το τιμόνι του αυτοκινήτου με πλήρη αριστερή κλειδαριά, κεντρική και πλήρη δεξιά κλειδαριά μέσω Arduino

Βήμα 12: Στοιχεία του συστήματος - Δέκτης/Πομπός

Τώρα στο διασκεδαστικό κομμάτι που συνδέει όλη τη δουλειά που έχετε κάνει μέχρι τώρα. Το τηλεχειριστήριο είναι η πρώτη φάση κατάργησης του ανθρώπινου στοιχείου της οδήγησης καθώς οι εντολές θα αποστέλλονται τώρα στον δέκτη και στη συνέχεια θα τροφοδοτούνται στο Arduino για να ενεργοποιηθούν. Στη δεύτερη φάση αυτής της σειράς θα αντικαταστήσουμε τον άνθρωπο και τον πομπό/δέκτη RC με έναν υπολογιστή και αισθητήρες για τον έλεγχο του πού πηγαίνει. Αλλά προς το παρόν ας δούμε πώς να ρυθμίσετε τον πομπό και τον δέκτη RC.

Για να ελέγξουμε τα εξαρτήματα που έχουμε κατασκευάσει στο εσωτερικό του αυτοκινήτου μέχρι τώρα, πρέπει να συνδέσουμε τα κανάλια εξόδου του δέκτη RC στο Arduino. Για αυτήν την κατασκευή κατέληξα να χρησιμοποιώ μόνο 5 κανάλια (επιταχυντής και φρένο στο ίδιο κανάλι), τιμόνι, επιλογέας ταχυτήτων (διακόπτης 3 θέσεων), στάδιο ανάφλεξης 1 (ισχύς/λειτουργία αυτοκινήτου) και στάδιο ανάφλεξης 2 (μίζα αυτοκινήτου). Όλα αυτά διαβάστηκαν από το Arduino χρησιμοποιώντας τη λειτουργία PulseIn όπου απαιτείται.

Δοκιμές

Προγραμματισμός - Γράψτε ένα απλό σενάριο για να διαβάσετε όλα τα κανάλια δέκτη που χρησιμοποιείτε για τον έλεγχο των συστημάτων σας μέσα στο αυτοκίνητο. Αφού δείτε όλα τα κανάλια δέκτη να λειτουργούν σωστά, μπορείτε να αρχίσετε να ενσωματώνετε τον κώδικα που δημιουργήσατε προηγουμένως με τον κωδικό δέκτη. Ένα καλό μέρος για να ξεκινήσετε είναι με το σύστημα ανάφλεξης. Αντικαταστήστε την ανάγνωση των εισόδων από το διακόπτη και το κουμπί στο δοκιμαστικό κύκλωμα που δημιουργήσατε με τα κανάλια δέκτη RC που έχετε ρυθμίσει για τον έλεγχο του συστήματος ανάφλεξης (IGN1/Run και IGN2/Start).

Σημείωση: Εάν χρησιμοποιείτε τον Turnigy 9x Transmitter όπως και εγώ, θα θέλετε να τον χωρίσετε και να μετακινήσετε μερικούς διακόπτες. Αντικατέστησα τον στιγμιαίο διακόπτη "Trainer" με το διακόπτη "Throttle Hold" για να ελέγξω την είσοδο IGN2/Start. Το έκανα καθώς δεν μπορούσατε να προγραμματίσετε τον διακόπτη "Trainer" ως βοηθητικός διακόπτης, αλλά μπορούσατε με τον διακόπτη "Περιορίσματος γκαζιού". Έχοντας έναν στιγμιαίο διακόπτη για την είσοδο IGN2/Start μου επέτρεψε να μην καταστρέψω τον κινητήρα εκκίνησης καθώς θα μανδαλώνει μόνο το ρελέ ψηλά ενώ

Ορόσημο

Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να έχετε?

1. Όλες οι έξοδοι του δέκτη συνδέονται ενσύρματα στο Arduino
2. Το Arduino μπορεί να διαβάσει τις εισόδους για κάθε κανάλι
3. Κάθε κανάλι είναι σε θέση να ελέγχει κάθε εξάρτημα αυτοκινήτου (φρένα, επιλογέας ταχυτήτων κ.λπ.)

Βήμα 13: Τελικό πρόγραμμα

Αυτό το κομμάτι εξαρτάται από εσάς, αλλά παρακάτω θα βρείτε έναν σύνδεσμο προς τον κωδικό μου που θα σας βοηθήσει ως βασικό σημείο εκκίνησης για να θέσετε το αυτοκίνητό σας σε λειτουργία.