Xe RC kích thước đầy đủ: 14 bước (có hình ảnh)

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

Nó là gì?

Bạn nghĩ rằng xe RC chỉ dành cho trẻ em? Nghĩ lại! Hướng dẫn này sẽ chỉ cho bạn cách lắp ráp và chế tạo một chiếc xe RC 1: 1 kích thước đầy đủ. Bằng cách trang bị cho một chiếc ô tô với những điều khiển này là một nền tảng khởi đầu tốt để xây dựng một chiếc ô tô hoàn toàn tự động của riêng bạn (giai đoạn tiếp theo).

LƯU Ý: Bản dựng này dựa trên kiểu xe hơi không phải kiểu “lái bằng dây”. Nếu bạn muốn đọc hướng dẫn khác của tôi cho một chiếc xe "lái bằng dây", hãy xem nó tại đây.

Bước 1: Bối cảnh

Tôi luôn muốn chế tạo một chiếc ô tô tự lái của riêng mình và không có cách nào tốt hơn để bắt đầu hơn là sửa đổi một chiếc ô tô cũ để có tất cả các điều khiển được xử lý mà không cần con người trong xe. Vì vậy, giai đoạn đầu tiên là lắp ráp một chiếc xe với các bộ điều khiển này và sau đó điều khiển chúng từ xa thông qua RC.

Tôi quyết định ghi lại quá trình này để cho những người khác thấy rằng rào cản gia nhập để xây dựng một chiếc ô tô tự hành là siêu thấp và không quá đắt (<$ 2k). Tôi muốn hàng nghìn người chế tạo những chiếc xe này để chúng tôi có thêm rất nhiều người có kinh nghiệm thực tế về cơ điện tử, khoa học máy tính và kỹ thuật nói chung.

Kĩ năng của tôi

• Đã xây dựng và phục hồi hơn 8 ô tô và 10 xe máy
• Làm việc trong lĩnh vực Sản xuất cả đời tôi
• Bộ điều chỉnh và Bộ điều chỉnh đủ điều kiện
• Thợ làm công cụ đủ điều kiện
• Cử nhân Khoa học Máy tính
• Người sáng lập QRMV - chuyên về Robot công nghiệp có hướng dẫn tầm nhìn
• Đồng sáng lập / CTO của thiết bị đeo được ollo - điện thoại di động điều khiển bằng giọng nói dành cho người già / người cao tuổi (cảnh báo cuộc sống hiện đại)
• Nhiều bằng sáng chế (được trao và tạm thời) điện thoại, định vị địa lý và tầm nhìn máy tính

Bước 2: Kỹ năng cần thiết

Tôi có một nền tảng kỹ thuật rất tốt nhưng tôi nghĩ rằng bất cứ ai có một chút thành thạo sẽ có thể xây dựng một trong những thứ này khá dễ dàng. Nếu bạn không có tất cả các kỹ năng, điều dễ dàng làm là nhờ những người khác mà bạn biết cùng tham gia xây dựng. Bằng cách đó, bạn có thể dạy lẫn nhau khi bạn đi.

Cơ khí - biết cách của bạn xung quanh một chiếc ô tô và các bộ phận của nó và cách chúng hoạt động cùng nhau

Cơ khí - có thể sử dụng nhiều loại dụng cụ cầm tay và điện (máy khoan, máy mài, máy tiện, v.v.)

Điện tử - hiểu, thiết kế và xây dựng các mạch cơ bản (lựa chọn linh kiện, hàn, v.v.)

Soạn thảo - Có thể vẽ các thành phần trong CAD để bên thứ 3 gia công

Lập trình - Có thể tạo các bản phác thảo Arduino đơn giản, sử dụng git, v.v.

Bước 3: Chi phí xây dựng

Tóm lại - <$ 2k. Chi phí để xây dựng một trong những chiếc xe này thực sự phụ thuộc vào số tiền bạn có thể có được chiếc xe đang chạy vì nó có lẽ là thành phần chi phí biến đổi và cao nhất trong dự án. Đối với chiếc xe đầu tiên tôi chế tạo, tôi đã tìm cách nhặt chiếc Honda Civic đời 1991 nhỏ của mình với giá 300 đô la và nó vẫn được đăng ký.

Đối với tất cả các thành phần khác mà bạn sẽ cần, chúng hầu hết đều đã được "lên kệ" nên giá sẽ không chênh lệch quá nhiều.

Bước 4: Danh sách bộ phận

Danh sách các bộ phận đầy đủ và các nhà cung cấp / nhà sản xuất có thể được tìm thấy tại đây.

• Xe hơi (kiểu không drive-by-wire)
• Bộ truyền động tuyến tính (Điện) - Bộ chọn bánh răng
• Bộ truyền động tuyến tính (Điện) - Phanh
• Servo (Mô-men xoắn cao) - Bộ gia tốc
• Mô-đun lái trợ lực điện tử - Chỉ đạo
• Arduino Uno - Tích hợp hệ thống điều khiển
• Nguồn điện điều chỉnh dòng điện cao (5A) 5-6V (cho servo)
• Bộ điều khiển và bộ thu 8/9 kênh RC
• Pin chu kỳ sâu (Tùy chọn)
• Pin phụ - Rơ le nhạy điện áp (Tùy chọn)
• Hộp pin (Tùy chọn)
• Bộ cách ly pin
• Trình điều khiển động cơ 60A (Đa hướng)
• Trình điều khiển động cơ 2 x 32A (Đa hướng)
• 2 x 30A mô-đun chuyển tiếp 5V
• 2 x chiết áp trượt
• 2 x Chiết áp nhiều lần rẽ
• ~ 50A Bộ ngắt mạch hoặc Cầu chì
• Nút dừng khẩn cấp và danh bạ
• Dây (Dòng điện cao cho động cơ / pin và nhiều lõi cho móc nối)
• Hộp cầu chì ô tô
• Thanh thép phẳng (25x3mm và 50x3mm)
• Tấm nhôm (3-4mm)
• Hộp bao vây ABS cho thiết bị điện tử
• Hướng dẫn sử dụng xưởng ô tô

Bước 5: Các thành phần của Hệ thống - Xe

Lưu ý: Đối với hướng dẫn này, tôi đang chế tạo một chiếc xe phong cách không “lái bằng dây” là Honda Civic 1990. Nếu bạn muốn chế tạo một chiếc ô tô “lái bằng dây”, tôi sẽ công bố thông tin chế tạo của mình về điều này trong những tháng tới.

Đối với chiếc xe, bạn muốn đảm bảo rằng nó đánh dấu vào những điều sau đây;

• Xe khởi động, chạy và có thể lái (nếu không, hãy làm cho nó hoạt động)
• Nó có hộp số tự động
• Phanh hoạt động
• Máy phát điện đang hoạt động tốt

Bước 6: Các thành phần của hệ thống - Thiết lập pin phụ (Tùy chọn)

Trong hướng dẫn này, tôi sẽ sử dụng pin chu kỳ sâu thứ hai / phụ nhưng đây là tùy chọn. Tôi chọn làm điều này trong bản dựng của mình vì pin ban đầu trong xe hơi siêu nhỏ và có một thỏa thuận để có được pin chu kỳ sâu với thiết lập rơ le pin phụ với giá tương đương với một loại pin khác. Điều quan trọng ở đây là bạn muốn có một pin hoạt động tốt và máy phát điện trên xe có thể cung cấp dòng điện cao khi cần thiết.

Đầu tiên, ngắt kết nối pin ô tô vì chúng tôi sẽ làm việc trên cả hai thiết bị đầu cuối. Để thiết lập một pin phụ trong xe hơi là khá đơn giản. Đầu tiên, tìm một nơi thích hợp / an toàn để lắp pin thứ hai vào bên trong xe, cốp xe hoặc nếu bạn có đủ không gian, dưới mui xe.

Gắn Rơ le nhạy điện áp càng gần pin khởi động càng tốt.

Sử dụng một số dây đo nặng (6 AWG) để chạy từ cực dương của đầu nối pin khởi động đến rơ le nhạy điện áp. Sau đó, chạy một đoạn dây đo nặng khác từ rơ le nhạy điện áp đến pin phụ và kết nối chắc chắn một đầu cực của pin với nó.

Rơ le nhạy điện áp nên có dây âm cần được nối với đất của ô tô. Đảm bảo rằng dây / đầu nối này có tiếp xúc đất thực sự tốt.

Tại pin phụ, chạy một dây đo nặng (6 AWG) từ cực âm đến một phần của thân kim loại của ô tô và đảm bảo nó có mặt đất vững chắc (kim loại trần). Đặt các đầu nối thích hợp vào cả hai đầu và kiểm tra việc nối đất có chính xác không.

Lưu ý: Đảm bảo rằng pin phụ của bạn được gắn chắc chắn và sẽ không di chuyển khi đang lái xe. Tôi khuyên bạn nên đặt nó vào một hộp pin để giữ nó an toàn và gọn gàng.

Tôi thực sự khuyên bạn nên sử dụng bộ cách ly pin trong hệ thống của mình để cho phép cách ly nguồn đơn giản và nhanh chóng. Đặt nội tuyến này từ nguồn pin của bạn đến hộp cầu chì của bộ điều khiển

Bước 7: Các thành phần của hệ thống - Đánh lửa

Hầu hết các xe ô tô đều khởi động bằng chìa khóa được xoay trong bộ phận đánh lửa. Sau đó, điều này sẽ áp dụng sức mạnh cho các thành phần khác nhau trong xe bao gồm ECU, bộ điện từ khởi động, radio, quạt, v.v. Chúng tôi sẽ thay thế hệ thống chìa khóa bằng các rơ le mà chúng tôi có thể kích hoạt từ Arudino của mình.

Bạn sẽ cần sơ đồ điện của ô tô để thực hiện công việc này nhưng thông thường bạn có thể tìm thấy chúng trực tuyến bằng cách thực hiện tìm kiếm nhanh trên Google hoặc đơn giản là mua trực tuyến. Tôi khuyên bạn nên lấy sổ tay hội thảo đầy đủ về ô tô vì nó cũng sẽ bao gồm các thông tin khác bao gồm bất kỳ mẹo / thủ thuật nào về việc tháo các thành phần nhất định. Thêm vào đó, luôn tuyệt vời nếu bạn có sẵn thông tin để chẩn đoán và khắc phục bất kỳ sự cố ô tô nào khác mà bạn có thể gặp phải.

Tôi cũng sẽ xem xét việc loại bỏ hoàn toàn cột lái (bao gồm cả thùng đánh lửa, cuống đèn báo, v.v.) khỏi giá để cung cấp cho bạn thêm không gian và bạn sẽ thay thế nó bằng một hệ thống lái trợ lực điện tử nên không cần thiết lập cũ để được để lại trong xe hơi.

Nhìn vào sơ đồ điện của ô tô để đánh lửa và xác định / s dây dẫn vào bộ đánh lửa. Thông thường, sẽ có một dây nguồn dương không đổi được nung chảy từ pin (IN) và sau đó là một loạt các dây khác được cấp điện để cung cấp năng lượng cho các bộ phận trên ô tô ở các giai đoạn khác nhau của chu kỳ đánh lửa / nguồn ô tô (Tắt, ACC, IGN1 / Chạy, IGN2 / Bắt đầu). Tìm ra loại dây nào mà bạn sẽ chỉ cần ở hầu hết các xe ô tô cũ hơn là dây dương Main IN, dây IGN1 / Run và IGN2 / Start để xe chạy nhưng điều này thay đổi tùy theo từng xe.

Đối với chiếc xe tôi có, tôi chỉ cần tổng cộng 3 dây nhưng chúng đang cung cấp dòng điện cao nên tôi cần một số rơ le hạng nặng để chuyển tải. Các rơ le mà tôi đã kết thúc sử dụng là các mô-đun 5V 30A mà tôi tìm thấy trên mạng. Tôi muốn một cái gì đó có thể xử lý dòng điện cao ~ 30A và có thể chuyển đổi đơn giản bằng tín hiệu 5V.

Nối dây đánh lửa vào các rơ le khi cần thiết. Luôn kiểm tra xem các rơ le có hoạt động không trước khi lắp chúng vì tôi đã có nhiều rơ le “chết khi đến nơi” trong cuộc đời xây dựng công trình, điều này đã khiến tôi mất nhiều ngày tìm lỗi trong đời.

Bạn sẽ muốn các rơ le này hoạt động theo những cách khác nhau. Rơ le IGN1 / Run trong hệ thống của tôi đã bật tất cả ECU ô tô, Quạt tản nhiệt, Mô-đun đánh lửa, theo một nghĩa nào đó sẽ cho phép tôi bật / tắt nguồn xe ô tô. Đơn giản, nếu không có nguồn điện được cung cấp cho mô-đun đánh lửa, chiếc xe sẽ quay cuồng nhưng sẽ không bao giờ khởi động được. Rơ le IGN2 / Khởi động được kết nối trực tiếp với bộ điện từ khởi động sẽ thực sự quay động cơ. Với rơ le này, bạn chỉ muốn bật cái này trong giây lát để xe chạy nhưng một khi nó đang chạy, bạn sẽ muốn ngắt nó ra để không làm chết động cơ khởi động.

Thử nghiệm

Mạch - Tạo một công tắc đơn giản (IGN1 / Run Relay) và một nút tạm thời (IGN2 / Start) làm đầu vào cho Arduino của bạn

Lập trình - Viết một kịch bản kiểm tra đơn giản để kiểm tra cả hai rơle hoạt động mà không cần kết nối pin khởi động. Khi đã tự tin với mạch và tập lệnh của mình, hãy kết nối pin khởi động và kiểm tra nó. Tại thời điểm này, bạn sẽ có thể khởi động và dừng xe của mình.

Cột mốc

Tại thời điểm này, bạn nên có;

1. IGN1 / Chạy tiếp sức có dây
2. IGN2 / Rơ le khởi động có dây
3. điều khiển cả hoạt động bật / tắt rơ le thông qua Arduino
4. kiểm tra mạch để điều khiển các rơ le
5. có thể khởi động xe
6. có thể tắt xe

Bước 8: Các thành phần của hệ thống - Bộ chọn bánh răng

Vì chúng tôi đang sử dụng một chiếc xe có hộp số tự động trong phiên bản này, nó làm cho nó tương đối dễ dàng để thay đổi các bánh răng vì chúng tôi chỉ cần di chuyển cần theo một chuyển động thẳng đến một số điểm nhất định.

Lưu ý: Tôi quyết định sử dụng cần gạt hiện có và không liên kết trực tiếp với cáp truyền động vì tôi muốn giữ cho chiếc xe có vẻ ngoài và nội thất bình thường nhất có thể.

Điều khó khăn duy nhất mà bạn có thể nghĩ đến là hầu hết các hộp số tự động đều yêu cầu bạn nhấn nút trước khi có thể di chuyển cần số. Vì chúng ta đang sử dụng bộ truyền động tuyến tính có vít xoắn, chúng ta có thể sử dụng khả năng tự khóa của nó để giữ cần truyền tại vị trí khi nó không di chuyển. Vì vậy, đối với nút, bạn có thể khóa nó vào trạng thái “chán nản” vĩnh viễn.

Bộ truyền động tuyến tính được sử dụng ở đây cần có đủ hành trình để thay đổi từ vị trí đỗ sang Đảo ngược, Trung tính và sau đó là Lái xe. Trong trường hợp ô tô của tôi, nó cách nơi tôi lắp thiết bị truyền động khoảng 100mm. Lực cần thiết để di chuyển cần rất ít (<5kg) vì vậy tôi đã kết thúc sử dụng bộ truyền động lực hành trình 150mm / 70kg như nó đang có trong kho.

Để gắn đế của bộ truyền động, tôi hàn một giá đỡ và gắn nó vào một phần khung thép được sử dụng trong bảng điều khiển trung tâm. Điều này cho phép nó xoay một chút khi nó kéo dài / thu lại thông qua hành trình của nó.

Đối với phần đính kèm vào cần truyền động, tôi chỉ cần cắt một vài miếng thép thanh phẳng và sử dụng một vài bu lông để giữ nó ở đúng vị trí. Nó không được kẹp cứng xung quanh đòn bẩy, nó chỉ chứa nó. Điều này cho phép nó di chuyển và không bị ràng buộc khi nó di chuyển.

Xác định vị trí của bộ truyền động Tôi đã sử dụng chiết áp trượt sẽ gửi tín hiệu tương tự trở lại Arduino của tôi. Tôi đã thực hiện một giá treo tùy chỉnh cho nồi với bộ truyền động từ một số thanh phẳng. Sau đó, tôi gập các mấu của thanh trượt chậu xung quanh bu lông giá đỡ cần truyền động. Nó hoạt động nhưng tôi nên thay đổi điều này thành một phần đính kèm tốt hơn cho thanh trượt chậu.

Để cấp nguồn cho bộ truyền động, tôi đã sử dụng một trình điều khiển động cơ có thể tiến và lùi cộng với được điều khiển thông qua một bộ vi điều khiển. Tôi đã sử dụng Trình điều khiển động cơ Sabretooth 2x32A từ Dimension Engineering nhưng hãy thoải mái sử dụng bất kỳ thứ gì hoạt động tương tự. Kênh đầu tiên sẽ được sử dụng để điều khiển bộ truyền động bộ chọn bánh răng và kênh thứ hai sẽ điều khiển bộ truyền động phanh. Việc đấu dây và cấu hình trình điều khiển động cơ này rất đơn giản và được ghi chép đầy đủ. Nối dây vào cực dương và âm của pin như được dán nhãn và gắn các dây dẫn động vào đầu ra động cơ 1. Kết nối 0V với Arduino’s Ground của bạn và dây S1 với chân đầu ra kỹ thuật số.

Lưu ý: Tôi đã sử dụng cấu hình nối tiếp đơn giản trên bản dựng này và nó dường như hoạt động khá tốt. Dimension Engineering cũng đã tạo một vài thư viện để giúp việc giao tiếp với trình điều khiển của họ trở nên cực kỳ đơn giản. Họ cũng có một số ví dụ đơn giản để giúp bạn thiết lập và chạy nhanh chóng.

Thử nghiệm

Mạch - Để di chuyển bộ truyền động tới và lui, hãy tạo thành một mạch đơn giản với hai nút tạm thời làm đầu vào. Một để kéo dài bộ truyền động và một cái để thu lại bộ truyền động. Sau đó, điều này sẽ cung cấp cho bạn một số quyền kiểm soát việc định vị bộ truyền động vào các vị trí bánh răng.

Lập trình - Viết một tập lệnh đơn giản để di chuyển bộ truyền động tới lui và xuất ra giá trị từ chiết áp trượt. Khi chạy script, hãy lưu ý các giá trị chiết áp cho các vị trí Park, Reverse, Neutral và Drive. Bạn sẽ cần những thứ này để thông báo cho bộ truyền động di chuyển đến các vị trí này trong mã đầy đủ.

Cột mốc

Tại thời điểm này, bạn nên có;

1. thiết bị truyền động được gắn an toàn trong ô tô
2. đính kèm xung quanh bộ chọn bánh răng / bộ truyền động
3. trình điều khiển động cơ có dây với bộ truyền động và Arduino
4. kiểm soát phần mở rộng / thu lại của bộ truyền động thông qua Arduino
5. kiểm tra mạch để điều khiển sự kéo dài / thu lại của cơ cấu chấp hành
6. biết các giá trị / vị trí chiết áp cho từng vị trí bánh răng

Lưu ý: Bạn cũng có thể sử dụng mạch chuyển đổi nhiều vị trí để kiểm tra đầu vào bộ chọn bánh răng trên Arduino của mình sau khi bạn biết các vị trí. Bằng cách này, bạn sẽ có thể sao chép mã bộ chọn bánh răng trực tiếp vào cơ sở mã ô tô đang chạy hoàn chỉnh.

Bước 9: Các thành phần của hệ thống - Phanh

Dừng xe là một việc khá quan trọng nên bạn cần đảm bảo rằng mình làm đúng một chút. Phanh trên ô tô thường được kích hoạt bằng chân của bạn, có thể tác dụng một lực lớn khi cần thiết. Trong bản dựng này, chúng tôi đang sử dụng một bộ truyền động tuyến tính khác sẽ hoạt động bằng chân. Bộ truyền động này phải chịu một lực lớn (~ 30kg) nhưng chỉ cần một hành trình ngắn ~ 60mm. Tôi đã có thể nhận được một bộ truyền động lực 100mm / hành trình 70kg như nó đang có trong kho.

Tìm vị trí thích hợp để lắp thiết bị truyền động hơi khó nhưng với một số thử nghiệm và sai sót, tôi đã tìm thấy một vị trí an toàn. Tôi hàn một đoạn thanh thép dẹt vào mặt bên của tay phanh và khoan một lỗ qua đó, nơi tôi bắt bu lông từ đầu của bộ truyền động. Sau đó, tôi hàn khung gắn trục ở đầu kia của thiết bị truyền động vào sơ đồ sàn của ô tô.

Xác định vị trí của bộ truyền động Tôi đã sử dụng chiết áp trượt (thiết lập tương tự như bộ truyền động bộ chọn bánh răng) sẽ gửi tín hiệu tương tự trở lại Arduino của tôi. Tôi đã thực hiện một giá treo tùy chỉnh cho nồi với bộ truyền động từ một số thanh phẳng. Sau đó, tôi gập các tab của thanh trượt chậu xung quanh một mấu thanh phẳng nhỏ mà tôi đã gắn ở cuối thiết bị truyền động.

Để cấp nguồn cho bộ truyền động, tôi đã sử dụng kênh khác của Trình điều khiển động cơ Sabretooth 2x32A. Để điều khiển cả hai động cơ, bạn chỉ cần sử dụng một dây (S1).

Lưu ý: Tôi đã sử dụng cấu hình nối tiếp đơn giản trên bản dựng này và nó dường như hoạt động khá tốt. Trình điều khiển động cơ này có thể được cấu hình theo nhiều cách, vì vậy hãy chọn một phương pháp mà bạn thích.

Thử nghiệm

Định vị - Trước khi kết nối bộ truyền động trực tiếp với bàn đạp phanh, bạn sẽ muốn biết bàn đạp cần di chuyển bao xa để áp dụng phanh. Tôi đạp mạnh chân phanh để xe dừng lại (giữ phanh, không phanh hết). Sau đó, tôi di chuyển bộ truyền động để căn chỉnh giá kết nối của nó với bộ hãm hàn. Tôi đã ghi lại giá trị đầu ra của chiết áp để sau đó tôi biết vị trí hãm phanh tối đa của mình.

Tôi đã làm tương tự như trên cho vị trí tắt phanh.

Mạch - Để di chuyển bộ truyền động tới và lui, hãy tạo thành một mạch đơn giản với hai nút tạm thời làm đầu vào. Một để kéo dài bộ truyền động và một cái để thu lại bộ truyền động. Sau đó, điều này sẽ cung cấp cho bạn một số quyền kiểm soát việc định vị bộ truyền động vào các vị trí bánh răng.

Lập trình - Viết một tập lệnh đơn giản để di chuyển bộ truyền động tới lui và xuất ra giá trị từ chiết áp trượt. Khi chạy script, hãy lưu ý các giá trị chiết áp cho các vị trí Bật và tắt Phanh. Bạn sẽ cần những thứ này để thông báo cho bộ truyền động di chuyển đến các vị trí này trong mã đầy đủ.

Cột mốc

Tại thời điểm này, bạn nên có;

1. thiết bị truyền động được gắn an toàn trong ô tô
2. sự gắn bàn đạp phanh vào bộ truyền động
3. trình điều khiển động cơ có dây với bộ truyền động và Arduino
4. kiểm soát phần mở rộng / thu lại của bộ truyền động thông qua Arduino
5. kiểm tra mạch để điều khiển sự kéo dài / rút lại của cơ cấu chấp hành
6. biết các giá trị / vị trí chiết áp cho các vị trí tắt và mở phanh

Lưu ý: Trong đoạn mã cuối cùng, tôi sử dụng tín hiệu bộ điều khiển RC từ kênh để điều khiển áp suất áp dụng lên phanh tỷ lệ với vị trí cần phanh của nó. Điều này đã cho tôi phạm vi từ hoàn toàn tắt tất cả các cách cho đến hoàn toàn bật.

Bước 10: Các thành phần của hệ thống - Bộ tăng tốc

Bây giờ chúng ta hãy làm cho những động cơ đó quay vòng và để làm điều đó, chúng ta cần kết nối chân ga. Vì chúng ta đang sử dụng một chiếc ô tô không “lái bằng dây”, chúng ta thực sự sẽ kéo một sợi cáp được kết nối với thân bướm ga. Các cơ quan tiết lưu thường có một lò xo mạnh đóng bướm rất nhanh khi nhả ga. Để khắc phục lực này, tôi đã sử dụng một servo mô-men xoắn cao (~ 40kg / cm) để kéo cáp.

Tôi đã bắt vít servo này vào một thanh thép phẳng và gắn vào một bên của bảng điều khiển trung tâm với một số giá đỡ góc vuông. Tôi cũng cần mua một cáp tăng tốc dài hơn (2m) vì cáp cổ phiếu được sử dụng trên xe hơi quá ngắn. Điều này cũng cung cấp cho tôi nhiều tùy chọn gắn kết hơn giúp tôi tiết kiệm rất nhiều thời gian.

Lưu ý rằng các servo mô-men xoắn cao này thường kéo cao hơn dòng điện bình thường, vì vậy hãy đảm bảo rằng bạn có thể cung cấp nó một cách thích hợp. Tôi đã sử dụng nguồn điện được điều chỉnh 5V 5A cho nó dễ dàng cung cấp cho nó đủ dòng điện để chạy ở mức mô-men xoắn đầy đủ. Sau đó, dây tín hiệu từ servo được đưa trở lại đầu ra kỹ thuật số của Arduino.

Thử nghiệm

Lập trình - Viết một tập lệnh đơn giản để xoay servo từ vị trí tắt của bộ tăng tốc sang bật hoàn toàn (nếu bạn đang chơi game). Tôi đã thêm một tham số cấu hình bộ tăng tốc sẽ giới hạn số lượng chuyển động của servo để cho phép tôi nhanh chóng điều chỉnh cảm giác chân ga.

Cột mốc

Tại thời điểm này, bạn nên có;

1. servo được gắn an toàn
2. cáp bộ tăng tốc được kết nối từ thân bướm ga đến tay điều khiển servo
3. nguồn điện có dây để cung cấp đủ dòng điện cho servo
4. kiểm soát vị trí servo thông qua Arduino
5. các vị trí đã biết cho servo để tắt và bật hoàn toàn bộ tăng tốc

Lưu ý: Trong đoạn mã cuối cùng, tôi sử dụng tín hiệu bộ điều khiển RC từ kênh để điều khiển mức độ chuyển động áp dụng cho chân ga tương ứng với vị trí cần của nó. Điều này đã cho tôi phạm vi từ tắt hoàn toàn đến hoàn toàn với tham số cấu hình bộ tăng tốc làm giới hạn.

Bước 11: Các thành phần của Hệ thống - Chỉ đạo

Có thể lái chiếc xe đến nơi chúng ta muốn nó đi là điều khá quan trọng. Hầu hết các xe ô tô trước đây (trước năm 2005) đều sử dụng trợ lực lái thủy lực giúp cho việc quay vô lăng rất nhẹ nhàng cho người sử dụng. Kể từ đó, do công nghệ và các nhà sản xuất ô tô được yêu cầu giảm lượng khí thải, họ đã phát triển hệ thống lái trợ lực điện tử (EPS). Các hệ thống này sử dụng một động cơ điện và một cảm biến mô-men xoắn để hỗ trợ người lái quay bánh xe. Bằng cách loại bỏ bơm trợ lực lái thủy lực, giờ đây, động cơ sẽ ít bị căng hơn do đó cho phép xe chạy ở vòng tua động cơ thấp hơn (giảm lượng khí thải). Bạn có thể đọc thêm về hệ thống EPS tại đây.

Trong quá trình thiết lập để lái chiếc xe nhỏ của mình, tôi đã sử dụng hệ thống lái trợ lực điện tử (EPS) từ Nissan Micra 2009. Tôi đã mua nó từ một công ty thu gom phế liệu / phế liệu ô tô với giá 165 đô la. Tôi đã gắn mô-đun EPS này vào các bu lông gắn cột lái hiện có thông qua một giá đỡ mà tôi đã uốn cong ra khỏi một số thanh thép phẳng.

Tôi cũng cần mua trục cột lái thấp hơn (~ $ 65) để kết nối EPS với trục của giá lái. Để làm cho nó phù hợp với chiếc xe của tôi, tôi đã sửa đổi trục cột lái bằng cách cắt và hàn đường viền của cột lái ban đầu mà tôi đã cắt ra khỏi Honda vào trục này.

Để cấp nguồn / điều khiển động cơ EPS sang trái hoặc phải, tôi đã sử dụng Bộ điều khiển động cơ Sabretooth 2x60A từ Dimension Engineering. Tôi chỉ sử dụng một trong các kênh nhưng bạn cần đảm bảo rằng bạn sử dụng trình điều khiển động cơ có thể cung cấp ~ 60A + liên tục, hoạt động theo hướng thuận / nghịch và cũng có thể được điều khiển thông qua vi điều khiển.

Để biết vị trí góc lái tôi đã thiết kế một cảm biến vị trí góc lái tùy chỉnh. Hầu hết các xe ô tô đều sử dụng phiên bản kỹ thuật số hoạt động trên xe buýt CAN mà tôi không thấy phiền vì kỹ thuật đảo ngược. Đối với cảm biến vị trí analog của tôi, tôi đã sử dụng 2 chiết áp đa vòng quay (5 vòng quay), 3 puli đai thời gian, đai định thời và một tấm nhôm để gắn các thành phần vào. Mỗi bánh răng thời gian, tôi khoan và khai thác các lỗ cho vít grub và sau đó trên các chậu và các tấm EPS tôi gia công để ngăn các bánh răng quay tự do. Sau đó, chúng được kết nối thông qua một vành đai thời gian. Khi vô lăng được đặt chính giữa, các bình sẽ ở 2,5 vòng. Khi khóa lái bên trái hoàn toàn, nó sẽ ở mức 0,5 vòng và khóa hoàn toàn bên phải sẽ ở 4,5 vòng. Những chiếc bình này sau đó được nối dây vào các đầu vào tương tự trên Arduino.

Lưu ý: Lý do khi sử dụng hai chiếc nồi là nếu dây đai bị trượt hoặc đứt khiến tôi có thể đọc được sự khác biệt giữa các chiếc nồi và ném lỗi.

Thử nghiệm

Định vị - Trước khi kết nối EPS với cột lái dưới và giá lái của ô tô, tốt nhất bạn nên kiểm tra mã của bạn để biết cảm biến góc lái và EPS đã bị ngắt kết nối.

Mạch - Để xoay EPS sang trái hoặc phải, hãy tạo một mạch đơn giản với hai nút tạm thời làm đầu vào. Một để xoay EPS sang trái và một để xoay phải. Sau đó, điều này sẽ cung cấp cho bạn một số quyền kiểm soát việc định vị EPS vào các vị trí lái.

Lập trình - Viết một kịch bản đơn giản để định vị vô lăng ở giữa, trái và phải. Bạn sẽ muốn kiểm soát lượng điện được cung cấp cho động cơ vì tôi thấy rằng 70% là quá đủ để quay các bánh xe trong khi xe đứng yên. Việc cung cấp năng lượng cho EPS cũng sẽ yêu cầu một đường cong Tăng / Giảm tốc để định vị lái một cách trơn tru.

Cột mốc

Tại thời điểm này, bạn nên có;

1. Hệ thống lái trợ lực điện tử (EPS) được gắn kết an toàn
2. cột lái thấp hơn được sửa đổi để lái từ EPS đến giá lái
3. cảm biến vị trí góc lái cung cấp góc của giá lái cho Arduino
4. trình điều khiển động cơ có dây với EPS và Arduino
5. kiểm soát vòng quay của EPS thông qua Arduino
6. kiểm tra mạch để điều khiển hướng quay của EPS
7. xoay tay lái xe hoàn toàn khóa trái, khóa trung tâm và hoàn toàn vị trí khóa bên phải thông qua Arduino

Bước 12: Các thành phần của hệ thống - Máy thu / Máy phát

Bây giờ đến một chút thú vị mà liên kết tất cả các công việc mà bạn đã làm cho đến nay. Điều khiển từ xa là giai đoạn đầu tiên của việc loại bỏ thành phần con người lái xe vì các lệnh bây giờ sẽ được gửi đến bộ thu và sau đó được đưa vào Arduino để được thực hiện. Trong giai đoạn hai của loạt bài này, chúng tôi sẽ thay thế con người và bộ phát / thu RC bằng một máy tính và các cảm biến để điều khiển nó đi đến đâu. Nhưng bây giờ chúng ta hãy hướng dẫn cách thiết lập bộ phát và bộ thu RC.

Để điều khiển các thành phần mà chúng tôi đã xây dựng bên trong xe cho đến nay, chúng tôi cần kết nối các kênh đầu ra của bộ thu RC với Arduino. Đối với phiên bản này, tôi đã kết thúc chỉ sử dụng 5 kênh (Bộ tăng tốc và Phanh trên cùng một kênh), hệ thống lái, bộ chọn số (3 vị trí chuyển đổi), giai đoạn đánh lửa 1 (công suất / chạy xe) và giai đoạn đánh lửa 2 (khởi động ô tô). Tất cả chúng đều được đọc bởi Arduino bằng cách sử dụng chức năng PulseIn khi được yêu cầu.

Thử nghiệm

Lập trình - Viết một tập lệnh đơn giản để đọc tất cả các kênh thu mà bạn đang sử dụng để điều khiển hệ thống bên trong ô tô. Khi bạn có thể thấy tất cả các kênh bộ thu hoạt động bình thường, bạn có thể bắt đầu tích hợp mã bạn đã tạo trước đó với mã bộ thu. Một nơi tốt để bắt đầu là với Hệ thống đánh lửa. Thay thế việc đọc các đầu vào từ công tắc và nút trong mạch thử nghiệm bạn đã tạo bằng các kênh bộ thu RC mà bạn đã thiết lập để điều khiển Hệ thống đánh lửa (IGN1 / Run và IGN2 / Start).

Lưu ý: Nếu bạn sử dụng Máy phát 9x Turnigy như tôi đã làm, bạn sẽ muốn tháo nó ra và di chuyển một vài công tắc xung quanh. Tôi đã hoán đổi công tắc “Người huấn luyện” tạm thời bằng công tắc chuyển đổi “Giữ ga” để điều khiển đầu vào IGN2 / Start. Tôi đã làm điều này vì bạn không thể lập trình công tắc “Huấn luyện viên” làm công tắc phụ nhưng bạn có thể với công tắc “Giữ bướm ga”. Có một công tắc tạm thời cho đầu vào IGN2 / Start cho phép tôi không phá hủy động cơ khởi động vì nó sẽ chỉ chốt rơ le ở mức cao trong khi

Cột mốc

Tại thời điểm này, bạn nên có;

1. Tất cả các đầu ra đầu thu có dây với Arduino
2. Arduino có thể đọc đầu vào cho mỗi kênh
3. Mỗi kênh có thể điều khiển từng bộ phận trên ô tô (phanh, bộ chọn hộp số, v.v.)

Bước 13: Chương trình cuối cùng

Điều này là tùy thuộc vào bạn nhưng bên dưới bạn sẽ tìm thấy một liên kết đến mã của tôi sẽ giúp bạn như một điểm khởi đầu cơ bản để bắt đầu và vận hành chiếc xe của bạn.