UChip - Phác thảo Đơn giản tới Động cơ Điều khiển Từ xa và / hoặc Servos Qua Đài Tx-Rx 2,4GHz !: 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Tôi thực sự thích thế giới RC. Sử dụng đồ chơi RC mang lại cho bạn cảm giác rằng bạn đang điều khiển một thứ gì đó phi thường, bất chấp đó là một chiếc thuyền nhỏ, ô tô hay máy bay không người lái!

Tuy nhiên, không dễ để tùy chỉnh đồ chơi của bạn và bắt chúng làm bất cứ điều gì bạn muốn. Thông thường, bạn bị hạn chế sử dụng cài đặt bộ phát mặc định hoặc các tổ hợp công tắc và nút bấm được thiết kế riêng.

Để kiểm soát mọi thứ như bạn thực sự muốn là khá khó khăn, chủ yếu là vì thế giới RC đòi hỏi kiến thức khá sâu về lập trình cấp phần cứng để có thể tận dụng nó một cách tốt nhất.

Tôi đã thử nhiều nền tảng và thiết lập, nhưng nó luôn tốn rất nhiều công sức để có đủ thoải mái với mã trước khi thực hiện một số tùy chỉnh thực sự cho đồ chơi RC của tôi.

Những gì tôi còn thiếu là một bản phác thảo đơn giản mà tôi có thể tải bằng Arduino IDE và điều đó sẽ dễ dàng cho phép tôi dịch các giá trị phát ra từ Radio RX (bộ thu) thành điều khiển Động cơ / Servo mong muốn.

Do đó, đây là những gì tôi đã tạo ra sau khi chơi một chút với uChip và Arduino IDE: Một bản phác thảo đơn giản để điều khiển từ xa Động cơ và / hoặc Servos qua Đài phát thanh Tx-Rx 2.4GHz!

Hóa đơn nguyên vật liệu

1 x uChip: Bo mạch tương thích Arduino IDE

Hệ thống 1 xTx-Rx Radio: bất kỳ hệ thống radio nào có bộ thu cPPM đều tốt (kết hợp của tôi là Spectrum DX7 Tx cũ + Orange R614XN cPPM Rx), hãy đảm bảo bạn làm theo đúng quy trình liên kết để liên kết Tx và Rx.

1 x Pin: pin dòng xả cao là cần thiết khi xử lý động cơ và servo.

Động cơ / Servos: phù hợp với nhu cầu của bạn

Các thành phần điện tử để điều khiển Động cơ / Servos: điện trở đơn giản, MOSFET và Điốt cho phép bạn thực hiện mục đích lái xe.

Bước 1: Đấu dây

Nối dây các thành phần lại với nhau như được mô tả trong sơ đồ.

Rx được kết nối trực tiếp với uChipand không yêu cầu bất kỳ thành phần bên ngoài nào. Trong trường hợp bạn đang sử dụng một bộ thu khác, hãy xác minh xem bạn có cần một bộ chuyển cấp hay không. Đảm bảo kết nối tín hiệu cPPM với uChip PIN_9 (là PORTA19 trong trường hợp bạn muốn điều chỉnh mã với một bo mạch SAMD21 khác).

Phần dây còn lại là cần thiết để điều khiển động cơ và / hoặc servo. Sơ đồ đính kèm đại diện cho mạch cơ bản để bảo vệ uChip khỏi gai / vọt lố thường xảy ra khi chạy tải cảm ứng. Thành phần quan trọng để bảo vệ an toàn cho uChip là diode Zener nguồn 5.1V (D1 trong sơ đồ) mà bạn cần đặt song song với VEXT (uChip pin 16) và GND (uChip pin 8). Ngoài ra, thay vì sử dụng diode Zener, bạn có thể chọn mạch tùy chọn được đại diện bởi D2, C1 và C2, giúp ngăn chặn các đột biến ngược làm hỏng các thành phần uChip.

Bạn có thể điều khiển bao nhiêu động cơ / servo tùy theo nhu cầu bằng cách sao chép sơ đồ và thay đổi các chân điều khiển (bạn có thể sử dụng bất kỳ chân nào ngoại trừ chân nguồn (PIN_8 và PIN_16) và chân cPPM (PIN_9)). Lưu ý rằng, trong khi bạn chỉ cần một mạch bảo vệ được đại diện bởi điốt Zener (hoặc các thành phần cho mạch tùy chọn), các thành phần điện liên quan đến động cơ / điều khiển servo phải được sao chép nhiều lần bằng số lượng động cơ / Servos bạn định lái.

Vì tôi muốn điều khiển ít nhất 2 động cơ và 2 servo, tôi đã tạo một PCB nhỏ triển khai mạch điện được mô tả và bạn có thể thấy trên hình. Tuy nhiên, nguyên mẫu đầu tiên được thực hiện trên một bảng proto sử dụng dây bay.

Do đó, bạn không cần bất kỳ kỹ năng hàn / thiết kế PCB nào để thực hiện dự án đơn giản này:)

Bước 2: Lập trình

Điều kỳ diệu đây! Đây là nơi mà mọi thứ trở nên thú vị.

Trong trường hợp bạn đã xây dựng mạch được mô tả trong sơ đồ trước, bạn chỉ cần tải bản phác thảo “DriveMotorAndServo.ino” và mọi thứ sẽ hoạt động.

Hãy xem mã và kiểm tra cách nó hoạt động.

Lúc đầu, có một số #define được sử dụng để định nghĩa:

- số kênh của Rx (6Ch với 614XN màu cam)

- các chân nơi gắn động cơ / servo

- Tối đa và tối thiểu được sử dụng cho servo và động cơ

- Tối đa và tối thiểu được sử dụng cho phạm vi kênh Radio

Sau đó, có phần khai báo biến nơi các biến động cơ / servo được khai báo.

Trong trường hợp bạn lái nhiều hơn một động cơ và một servo được gắn vào như được mô tả trong sơ đồ trước, bạn cần sửa đổi bản phác thảo và thêm mã xử lý các động cơ / servo bổ sung mà bạn đã đính kèm. Bạn cần thêm nhiều Servo, servo_value và motor_value như nhiều Servo / động cơ bạn đang sử dụng.

Trong phần khai báo biến cũng có một số biến thay đổi được sử dụng cho So sánh Capture của tín hiệu cPPM. KHÔNG ĐƯỢC THAY ĐỔI CÁC BIẾN TẦN NÀY!

Những gì bạn cần làm tiếp theo là trong hàm loop (). Tại đây, bạn có thể quyết định giá trị của các kênh đến sẽ được sử dụng như thế nào.

Trong trường hợp của tôi, tôi đã kết nối trực tiếp giá trị đầu vào với động cơ và servo, nhưng chúng tôi hoan nghênh bạn thay đổi giá trị đó cho phù hợp với nhu cầu của mình! Trong video và hình ảnh được liên kết trong hướng dẫn này, tôi đã kết nối 2 động cơ và 2 servo, nhưng có thể có 3, 4, 5,… tối đa các chân miễn phí có sẵn (13 trong trường hợp uChip).

Bạn có thể tìm thấy giá trị kênh đã thu được trong mảng ch [index], có “chỉ số” đi từ 0 đến NUM_CH - 1. Mỗi kênh tương ứng với một thanh / công tắc / núm trên đài của bạn. Bạn hiểu cái-là-cái-gì là tùy thuộc vào bạn:)

Cuối cùng, tôi đã triển khai một số chức năng gỡ lỗi để giúp bạn dễ hiểu hơn những gì đang xảy ra. Nhận xét / bỏ ghi chú #define DEBUG để in giá trị kênh trên SerialUSB gốc.

MẸO: Có nhiều mã hơn bên dưới hàm loop (). Phần mã này cần thiết để thiết lập các chân nguồn uChip, xử lý các ngắt được tạo ra bởi tính năng so sánh chụp, đặt bộ hẹn giờ và mục đích gỡ lỗi. Trong trường hợp bạn cảm thấy đủ can đảm để chơi xung quanh các đăng ký, hãy thoải mái sửa đổi nó!

Chỉnh sửa: Đã cập nhật bản phác thảo, sửa một lỗi trong chức năng lập bản đồ.

Bước 3: Chơi, Lái xe, Đua xe, Bay

Đảm bảo rằng bạn liên kết chính xác hệ thống Tx và Rx. Bật nguồn khi kết nối pin. Xác minh rằng mọi thứ hoạt động. Bạn có thể mở rộng các chức năng hoặc thay đổi chức năng của từng kênh tùy ý, bởi vì bây giờ bạn có toàn quyền kiểm soát mô hình RC trong tương lai của mình.

Bây giờ, hãy xây dựng mô hình RC tùy chỉnh của bạn!

Tái bút: vì việc ràng buộc có thể khá nhàm chán, tôi dự định sẽ sớm phát hành một bản phác thảo cho phép ràng buộc hệ thống Tx-Rx của bạn mà không cần phải thực hiện thủ công. Hãy theo dõi để cập nhật!