Rô bốt theo dõi RC sử dụng Arduino - Từng bước: 3 bước

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

Xin chào các bạn, tôi đã trở lại với một khung Robot tuyệt vời khác từ BangGood. Hy vọng bạn đã xem qua các dự án trước đây của chúng tôi - Spinel Crux V1 - Robot điều khiển bằng cử chỉ, Spinel Crux L2 - Robot chọn và đặt Arduino với Robotic Arms và The Badland Brawler mà chúng tôi đã xuất bản vào tháng trước. Trông thật bắt mắt với dưới ánh đèn phát sáng đúng không?

Lần này tôi có một Robot địa hình gồ ghề với hệ dẫn động 4 bánh và hệ thống treo chuyên dụng để nó di chuyển trên địa hình gồ ghề. Kiểm tra nó ra. Tại sao không xây dựng một cái cho riêng mình? Sau đây, chúng ta sẽ tìm hiểu cách chế tạo Robot Arduino theo dõi không dây đa năng 4 bánh trên đường để có một chuyến đi mượt mà trên địa hình gồ ghề - Trình thu thập thông tin không dây địa hình gồ ghề DIY có hệ thống treo.

Chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn thiết kế, mã, sơ đồ mạch và liên kết để mua bộ robot, khung gầm và các mô-đun cảm biến của riêng bạn được sử dụng trong dự án này.

Nhà sản xuất PCB trực tuyến - JLCPCB

JLCPCB là một trong những công ty sản xuất PCB Trực tuyến tốt nhất mà từ đó bạn có thể đặt mua PCB trực tuyến mà không gặp bất kỳ rắc rối nào. Công ty làm việc 24 giờ một ngày, 7 ngày một tuần không ngừng nghỉ. Với máy móc công nghệ cao và quy trình làm việc tự động, họ có thể sản xuất số lượng lớn PCB cao cấp trong vòng vài giờ.

JLCPCB có thể phát triển các PCB có độ phức tạp khác nhau. Họ phát triển PCB đơn giản và rẻ tiền với bảng một lớp cho những người yêu thích và đam mê cũng như bảng nhiều lớp phức tạp cho các ứng dụng công nghiệp tiêu chuẩn cao. JLC làm việc với các nhà sản xuất sản phẩm lớn và có thể là PCB của các thiết bị bạn đang sử dụng như máy tính xách tay hoặc điện thoại di động được sản xuất tại nhà máy này.

HC12

HC 12 là một mô-đun không dây tầm xa thực sự rẻ, có thể được sử dụng cho giao tiếp nối tiếp không dây trên một khoảng cách xa lên đến 1,7 KM. Mô-đun này thực sự nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ và thân thiện với breadboard, điều này làm cho đây trở thành bộ điều khiển không dây tốt nhất cho dự án của chúng tôi.

Cần điều khiển

Đây là bộ điều khiển rô bốt được sử dụng rộng rãi nhất đi kèm với các bộ phụ kiện rô bốt tự chế khác nhau / bộ cánh tay rô bốt được chế tạo để hoạt động với arduino. Thiết kế khá đơn giản và rất dễ sử dụng. Nó sử dụng hai chiết áp để tính toán chuyển động theo trục x và trục y và một công tắc để cảm nhận khi nhấn nút. Điều này có thể dễ dàng kết nối với các chân analog của arduino và đọc các giá trị analog trực tiếp.

Mã để kiểm tra cần điều khiển có sẵn bên dưới. Vui lòng tải xuống / chỉnh sửa nó theo nhu cầu của bạn. Tải xuống Trước khi tải lên mã chính, hãy đảm bảo rằng cần điều khiển của bạn hoạt động bằng cách sử dụng mã này.

Tải xuống mã từ liên kết trên.

Trong ví dụ này, những gì chúng ta đang làm chỉ đơn giản là thu thập các kết quả đầu ra tương tự dữ liệu từ Cần điều khiển bằng cách sử dụng các chân tương tự (A0, A1, A2) của arduino. Các giá trị này được lưu trữ trong các biến và sau đó được in trên màn hình nối tiếp

Arduino Pro Mini

Bảng mạch nhỏ xíu này được phát triển cho các ứng dụng và dự án nơi không gian cao cấp và việc cài đặt được thực hiện vĩnh viễn. Nhỏ, có sẵn trong các phiên bản 3,3 V và 5 V, được cung cấp bởi ATmega328. Do kích thước nhỏ của nó, trong dự án này, chúng tôi sẽ sử dụng bảng này để điều khiển Bảng điều khiển động cơ dựa trên Arduino.

Bước 1: Thiết kế mạch và bố cục PCB

Giải thích về bảng Arduino Motor Shield

Các tính năng của Pro Mini Motor Shield PCB Điều khiển 2 động cơ Độc lập tại một thời điểm Điều khiển tốc độ độc lập sử dụng PWMCompact Design 5 V, 12 V và Gnd Headers cho các thành phần phụ. Tăng sức mạnh bằng cách PiggybackingSupport HC12 Wireless ModuleBây giờ chúng ta hãy xem xét mạch của bảng điều khiển động cơ của chúng tôi. Trông có vẻ hơi lộn xộn?

Đừng lo lắng, tôi sẽ giải thích cho bạn. Bộ điều chỉnh Nguồn điện đầu vào được kết nối với bộ điều chỉnh 7805. 7805 là bộ điều chỉnh 5V sẽ chuyển đổi điện áp đầu vào từ 7- 32V thành nguồn điện ổn định 5V DC. Nguồn 5 V được kết nối với đầu vào điện áp của Arduino cũng như cho các hoạt động logic của IC L293D.

Có đèn LED chỉ báo trên các đầu 12V và 5V để dễ dàng xử lý sự cố. Vì vậy, bạn có thể kết nối điện áp đầu vào ở bất kỳ đâu trong khoảng từ 7V đến 32 vào mạch này. Đối với bot của tôi, tôi thích Pin Lipo 11.1V. Tự tạo PCB tấm chắn động cơ Arduino của riêng bạn Bây giờ hãy để tôi cho bạn biết Tôi đã thiết kế mạch như thế nào và hoàn thành PCB này từ JLCPCB.

Tạo nguyên mẫu

Trước tiên, hãy kết nối tất cả các thành phần với nhau trên breadboard để tôi có thể khắc phục sự cố dễ dàng nếu có sự cố. Sau khi mọi thứ hoạt động bình thường, tôi đã thử nó trên Robot và chơi với nó một thời gian. Lần đó, tôi đảm bảo rằng Mạch hoạt động bình thường và không bị nóng lên.

Bước 2 - Sơ đồ Để vẽ mạch và thiết kế PCB, chúng tôi có các công cụ thiết kế PCB trực tuyến từ EasyEDA, cung cấp tất cả các khả năng cần thiết cho Thiết kế PCB trực tuyến và In PCB của Bảng mạch với hàng trăm thành phần và nhiều lớp với hàng nghìn bản nhạc.

Tôi đã vẽ một mạch trong EasyEDA bao gồm tất cả các thành phần trên breadboard - IC, Arduino Nano và mô-đun HC12 được kết nối với chân kỹ thuật số của Arduino.

Tôi cũng đã thêm một số tiêu đề được kết nối với Ghim Analog và Ghim kỹ thuật số của những nút này sẽ hữu ích trong tương lai. Kết nối Ngoài ra, có 5V, 12V, Gnd, mô-đun không dây, đầu cắm chân kỹ thuật số và tương tự nếu bạn muốn thêm cảm biến và thực hiện các bài đọc trong tương lai.

Bản đồ ghim hoàn chỉnh được giải thích trong các phần dưới đây.

Trình điều khiển động cơ 1

Bật 1 - A0

InM1A - 2

InM1B - 3

Bật 2 - 8

InM2A - 7

InM2B - 4

HC12

Vin - 5V

Gnd - Gnd

Tx / Rx - D10

Tx / Rx - D11

Chuyển tiếp

Tiếp sức 1 - 12

Tiếp sức 2 - 13

Tôi cũng đã thêm một bộ điều chỉnh 7805 sẽ giúp tôi cung cấp điện áp đầu vào từ 7 volt đến 35 volt ở đầu vào, để tôi có thể sử dụng nguồn điện 7 volt, pin 9 volt hoặc thậm chí là pin lithium polymer 12 volt mà không cần bất kỳ vấn đề. Bước 3 - Tạo bố cục PCB Tiếp theo, thiết kế PCB. Bố trí PCB thực sự là một phần quan trọng của Thiết kế PCB, chúng tôi sử dụng Bố trí PCB để tạo PCB từ các sơ đồ.

Tôi đã thiết kế một PCB nơi tôi có thể hàn tất cả các thành phần lại với nhau. Đối với điều đó, trước tiên hãy lưu các sơ đồ và từ danh sách công cụ trên cùng, Nhấp vào nút chuyển đổi và chọn “Chuyển đổi sang PCB”.

Điều này sẽ mở ra một cửa sổ. Tại đây, bạn có thể đặt các thành phần bên trong ranh giới và sắp xếp chúng theo cách bạn muốn. Cách dễ dàng định tuyến tất cả các thành phần là quá trình "tự động định tuyến". Để làm điều đó, hãy nhấp vào Công cụ “Định tuyến” và chọn “Bộ định tuyến tự động”.

Thao tác này sẽ mở ra Trang cấu hình bộ định tuyến tự động, nơi bạn có thể cung cấp các chi tiết như khoảng trống, chiều rộng rãnh, thông tin lớp, v.v. Khi bạn đã làm xong, hãy nhấp vào “Chạy”. Đây là liên kết đến các tệp sơ đồ EasyEDA và tệp Gerber của Bảng điều khiển động cơ Arduino L293D. Vui lòng tải xuống hoặc chỉnh sửa sơ đồ / bố cục PCB. Vậy là xong, bố cục của bạn đã hoàn thành. Đây là một PCB hai lớp có nghĩa là định tuyến ở cả hai bên của PCB. Bây giờ bạn có thể tải xuống tệp Gerber và sử dụng nó để sản xuất PCB của bạn từ JLCPCB.

Bước 2: Nhận PCB chất lượng từ JLCPCB

JLCPCB là công ty sản xuất PCB với chu trình sản xuất đầy đủ. Có nghĩa là chúng bắt đầu từ “A” và kết thúc bằng “Z” của quy trình sản xuất PCB. Từ nguyên liệu thô đến thành phẩm, mọi thứ đều được thực hiện ngay dưới mái nhà.

Truy cập trang web của JLCPCBs và tạo một tài khoản miễn phí. Khi bạn đã tạo tài khoản thành công, hãy nhấp vào “Trích dẫn ngay bây giờ” và tải lên tệp Gerber của bạn.

Tệp Gerber chứa thông tin về PCB của bạn như thông tin bố trí PCB, thông tin Lớp, thông tin khoảng cách, các bản nhạc đến tên một số.

Bên dưới bản xem trước PCB, bạn sẽ thấy rất nhiều tùy chọn như Số lượng PCB, Kết cấu, Độ dày, Màu sắc, v.v. Hãy chọn tất cả những gì cần thiết cho bạn. Khi mọi thứ đã hoàn tất, hãy nhấp vào “Lưu vào giỏ hàng”.

Trong trang tiếp theo, bạn có thể chọn tùy chọn giao hàng và thanh toán cũng như Kiểm tra An toàn. Bạn có thể sử dụng Paypal hoặc Thẻ Tín dụng / Ghi nợ để thanh toán. Đó là điều đó các bạn. Xong rôi.

PCB sẽ được sản xuất và vận chuyển trong ngày và sẽ được giao đến tận nhà của bạn trong khoảng thời gian đã đề cập.

Bước 3: Lái thử

Khi bạn đã có PCB trong tay, tất cả những gì bạn phải làm là hàn các chân tiêu đề và tất cả các thành phần khác. Sau khi hoàn tất, hãy kết nối bộ chuyển đổi nguồn và bạn sẽ thấy LED1 sẽ sáng lên.

Điều này có nghĩa là nó đang hoạt động.

Mật mã

Ở đây, tôi sẽ chia sẻ mã cho Điều khiển từ xa HC12 và Robot RC. Chỉ cần tải mã này lên bộ điều khiển từ xa cũng như Robot RC DIY của bạn.

Đây là mã cho Robot tự chế RC Off Road.

Điều khiển từ xa

Trong bài trước, tôi đã hướng dẫn bạn cách thiết lập bộ điều khiển từ xa tầm xa cho Rô bốt RC của mình. Bạn có thể sử dụng cùng một bộ điều khiển từ xa có cùng mã cho dự án này.

Piggybacking L293D (Mẹo thưởng)

Cấu hình cõng L293D là một cách dễ dàng để tăng gấp đôi (hoặc trong trường hợp của tôi là gấp ba) Dòng điện cũng như sức mạnh của IC điều khiển động cơ L293D để điều khiển mô-men xoắn cao / động cơ hiện tại cao / tải kháng cao. (Chiến lược này sẽ hoạt động đối với bất kỳ chip L293D nào). L293D Piggyback là một kỹ thuật nhanh chóng và đơn giản để tăng gấp đôi sản lượng hiện tại cho động cơ.

Vì vậy, toàn bộ suy nghĩ là hàn một con chip L293D khác ngay lập tức với con chip hiện tại. Ghim vào Ghim. Điều này đặt hai chip ở chế độ song song vì vậy điện áp sẽ vẫn như trước nhưng dòng điện tăng lên. Các chip này được đánh giá ở khoảng 600ma không đổi hoặc lên đến 1,2A trong một thời gian ngắn. Sau khi kết hợp hai trong số chúng với nhau, chúng sẽ cung cấp đầu ra với dòng điện liên tục 1,2A và 2,4A trong thời gian ngắn.