Các nút điều khiển / bánh xe PC không dây: 4 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Tôi đã xây dựng một mô phỏng đua xe mới trong vài năm qua và quyết định sử dụng vô lăng Tự làm Trực tiếp. Mặc dù bản thân dự án đó có thể là một số hướng dẫn, nhưng đây là hướng dẫn về cách làm cho tất cả các nút trên bánh xe không dây.

Tại sao?

• Bánh xe DD có số vòng quay không giới hạn, vì vậy việc có dây đi vào nó sẽ rất khó chịu.
• Không có khả năng định tuyến cáp qua trục bánh xe như bánh xe thương mại
• Tôi muốn có thể dễ dàng hoán đổi các bánh xe với các cấu hình nút khác nhau
• Bởi vì tôi có thể:)

Để đạt được mục tiêu của các nút không dây, chúng ta cần xem xét:

• Sự cung cấp năng lượng
• Kết nối không dây
• Thời gian phản ứng / độ trễ
• độ tin cậy

Các thành phần sau đã được chọn để phù hợp với tiêu chí này: Tx - Arduino Nano với Mô-đun NRF24 tích hợp tại đây hoặc sử dụng Mô-đun Nano Chung hoặc Pro Mini + NRF24Rx - Arduino Pro Micro / Leonardo / Beetle (Atmega32u4) + Mô-đun NRF24 USB 'Ngân hàng pin' - Bất kỳ chung một ngân hàng pin 18650 sẽ hoạt động. Điều này sẽ kéo dài khoảng 20 giờ! Tuy nhiên, bạn có thể muốn kiểm tra xem nó có thể sạc và cung cấp năng lượng cùng một lúc hay không. Điều này rất hữu ích nếu nó chạy bằng phẳng và bạn muốn sạc và sử dụng cùng một lúc.

Ngoài ra, bạn sẽ cần các nút và công tắc nguồn tùy chọn, một số dây nối và có thể là một số ống co nhiệt.

Điều này cũng có thể được sử dụng trong một 'hộp nút' thay vì trên bánh xe nhưng tôi nhận ra rằng sẽ có ít nhu cầu hơn cho điều đó vì không có nhiều lợi thế nếu nó không di chuyển.

Công cụ cần thiết:

Hàn sắt và thuốc hàn Một súng bắn keo nóng cũng rất tiện lợi để gắn các bộ phận. Arduino IDE được cài đặt trên máy tính của bạn.

Bước 1: Đấu dây máy phát

Bắt đầu bằng cách gắn nhiều công tắc bạn cần vào bánh xe của mình và xem xét vị trí của Arduino. Kết nối tất cả các dây với công tắc theo sơ đồ. Mỗi nút sẽ được kết nối với một bên là GND và bên kia với chân arduino được liên kết. Mã này cho phép 14 công tắc / nút đủ cho hầu hết các bánh xe.

Nếu bạn sử dụng Nano với mô-đun NRF được nhúng, thì rõ ràng bạn không cần thêm hệ thống dây liên quan cho điều đó, chỉ cần nối các nút.

Các nút theo thứ tự này (1-14): RX, TX, D2, D3, D4, D5, D6, D7, A0, A1, A2, A3, A4, A5

Nhưng tại sao chỉ có 14 nút? Lý do cho điều này là vì chúng ta có thể đọc toàn bộ ngân hàng chân nhanh chóng và chỉ truyền 2 byte dữ liệu không mất nhiều thời gian - Vì vậy, mặc dù điều này có thể được sửa đổi để bao gồm nhiều nút hơn (thông qua ma trận) và / hoặc đầu vào tương tự, điều này sẽ làm mọi thứ chậm lại một chút. Đọc ma trận và đọc / chuyển đổi tương tự mất thời gian của bộ xử lý. Tôi chỉ cần 12 nút trên bánh xe của mình vì vậy tôi đã đi với điều đó nhưng sẽ xem xét thêm nhiều hơn nữa.

PowerĐối với nguồn điện, bạn có hai lựa chọn - Bạn có thể để nguyên bộ pin và chỉ cần cố định nó vào bánh xe bằng cách nào đó. Điều này mang lại cho bạn phần thưởng bổ sung là có thể ngắt kết nối nguồn điện khỏi arduino, tránh có công tắc tích hợp và một số hệ thống dây điện.

Nếu bạn thích một giải pháp tùy chỉnh hơn, có thể cần phải mở khóa pin và chuyển mục đích bên trong thành cấu hình tùy chỉnh của bạn.

Tôi không có chỗ trong bánh xe của mình để giữ nó nguyên vẹn nên nó đã bị loại bỏ. Tôi đã tháo đầu nối USB tiêu chuẩn khỏi bảng sạc và hàn dây +5 và Gnd từ miếng đệm cổng usb với Arduino thông qua một công tắc. Hơi khó để trình bày chi tiết điều này vì có nhiều tùy chọn…

Sau đó, mạch được gắn bên trong bánh xe, để lộ đầu nối sạc micro USB.

Bảng sạc sẽ có một hoặc nhiều đèn LED để hiển thị trạng thái sạc - Thật tiện lợi khi làm cho chúng hiển thị bằng cách nào đó hoặc sử dụng một số nhựa để 'chuyển' chúng đến một nơi nào đó có thể nhìn thấy được để bạn biết khi nào nó đã sạc xong.

Bánh xe đó là gì? Đối với những người quan tâm, thiết kế bánh xe của tôi là của Amstudio - Một số thiết kế bộ phận mô phỏng đua xe DIY tuyệt vời có sẵn từ chúng với giá cả hợp lý.

Bước 2: Người ghi lại

Đơn giản chỉ cần làm theo sơ đồ nối dây như đính kèm. Nếu bạn không sử dụng Leonardo, bạn SẼ cần một bộ điều chỉnh 3.3v bên ngoài chẳng hạn như AMS1117. Bộ điều chỉnh Pro Micro không thể cung cấp đủ dòng điện cho Mô-đun NRF24 và con bọ hoàn toàn không có.

Tôi đã mã hóa màu sắc cho các kết nối với mô-đun NRF giống nhau cho Pro Micro và bọ cánh cứng.

Arduino 'Beetle' khá dễ tìm thấy ở những nơi phổ biến nhưng một lần nữa, bộ điều chỉnh 3.3v sẽ cần được sử dụng vì nó hoàn toàn không có. Tôi đã thử nghiệm điều này và nó cũng hoạt động tốt. Các kết nối giống nhau

Bước 3: Lập trình thiết bị

Nếu bạn chưa cài đặt Arduino IDE, hãy truy cập https://www.arduino.cc và tải xuống phiên bản phù hợp với hệ điều hành của bạn, ví dụ này, tôi đang sử dụng Windows.

Sau khi thiết lập, bạn sẽ cần hai thư viện khác nhau - Thư viện đầu tiên dễ dàng thông qua Sketch -> Bao gồm Thư viện -> Quản lý Thư viện (hoặc CTRL + SHIFT + I)

NRFLite của Dave Parson (phiên bản 2.2.2 kể từ khi xuất bản)

Cái thứ hai sẽ cần được cài đặt thủ công từ

Nhấp vào 'Sao chép hoặc Tải xuống' rồi 'Tải xuống ZIP và mở tệp đã tải xuống. Sau đó, bạn sẽ phải nhấp qua các thư mục cho đến khi bạn thấy thư mục 'Cần điều khiển' - Sao chép thư mục đó vào thư mục Arduino Libraries của bạn (Trên windows, đây thường là Dưới Documents -> Arduino -> Libraries.

Khởi động lại Arduino IDE

Nếu bạn đang sử dụng Pro Micro cho bộ thu, bạn cũng sẽ cần thêm bảng đó vào IDE. File -> Preferences -> URL trình quản lý bảng bổ sung:

nhập:

Sau đó đi tới Công cụ -> Trình quản lý bảng, tìm kiếm Sparkfun và cài đặt 'Bảng AVR Sparkfun'

Bây giờ chúng tôi đã sẵn sàng! Hãy bắt đầu với bộ phát - Kết nối nó với PC của bạn

Trong Công cụ -> Bảng, chọn 'Arduino Nano' (hoặc bất kỳ biến thể nào bạn quyết định sử dụng). Đồng thời xác minh cổng COM trong menu công cụ.

Mở tệp Wireless_Wheel_Tx đính kèm.

Chỉ có một dòng mà bạn có thể muốn thay đổi trong mã này và đó là:

int nrfChannel = 22;

Bạn có tới 126 kênh có thể sử dụng trên phổ tần 2.4Ghz. Sẽ ổn nếu để nguyên nhưng nếu bạn thấy mình có vấn đề về độ tin cậy, có thể thay đổi số này thành một số khác.

Sau đó, chỉ cần nhấn vào nút 'tải lên' và đợi nó hoàn tất.

Tương tự với Leonardo / Pro Micro / Beetle - Chọn bảng bạn muốn - Đối với Leonardo và Beetle, hãy chọn bảng Arduino leonardo. Đối với Pro Micro, hãy chọn nó và cũng chọn biến thể / bộ xử lý Atmega32u4 (5v, 16Mhz), mở tệp Wireless_Wheel_Rx, thay đổi cài đặt nrfChannel (nếu bạn đã thay đổi nó trên Tx) và lập trình đi.

Sau khi thiết bị khởi động lại khi lập trình, máy tính của bạn sẽ phát hiện thiết bị cần điều khiển. Nếu bạn cũng bật nguồn máy phát của mình, bạn sẽ có thể nhấn các nút và để nó hiển thị trong trạng thái thiết bị!

Một tính năng ngẫu nhiên thú vị là bạn sẽ nhận được đèn trạng thái trên Leonardo và Pro Micro - Đèn LED USB TX sẽ sáng khi nó có kết nối với các nút. Tuy nhiên, điều này không có trên bọ cánh cứng.

CẬP NHẬT 13/2/2021

Tôi đã thêm 2 tệp bổ sung (Tx và Rx) vào hướng dẫn ở đây cho phiên bản có 4 đầu vào Analog cũng như ma trận nút 3X8. Chủ yếu là chưa được kiểm tra, có thể có sự chậm trễ. Hãy thử và cho ý kiến.

Bước 4: Cải tiến

Đèn LED nguồn Sau khi sử dụng giải pháp này một thời gian, tôi có thói quen vô tình để bánh xe bật. Để giúp chống lại điều này, tôi đã thêm một đèn LED ở phía trước để tôi có thể thấy rằng bánh xe đang bật. Đây chỉ là một led 3mm đơn giản chạy từ 5v trên arduino qua một điện trở. Mặt trên được làm nhám để khuếch tán ánh sáng một chút và chống chói.

Máy đo mức pin Tôi đã mua một số máy đo mức pin từ BG hoặc Ali nhưng khi đến nơi, chúng lớn hơn rất nhiều so với những gì tôi mong đợi nhưng đây là thứ tôi vẫn muốn bổ sung. Có rất nhiều tùy chọn có sẵn cho việc này nhưng vì pin kéo dài quá lâu, tôi có xu hướng chỉ sạc lại sau một vài giờ sử dụng.

Các nút bổ sung / bộ mã hóa / đầu vào tương tự Vẫn đang suy nghĩ về điều này. Đối với tôi, điều đó không quan trọng đối với cuộc đua mà tôi thực hiện nhưng đối với những thứ như F1 thì nó có lẽ hữu ích hơn. Tôi sẽ xem xét hai phiên bản hoặc thêm phiên bản này nếu có đủ nhu cầu nhưng điều này có thể ảnh hưởng đến thời gian phản hồi trên các nút.