Rover-One: Giv en RC-lastbil/bil en hjerne: 11 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Denne instruerbare er på et printkort, jeg har designet kaldet Rover-One. Rover-One er en løsning, jeg konstruerede til at tage en legetøjs RC-bil/lastbil, og give den en hjerne, der indeholder komponenter til at fornemme dens miljø. Rover-One er et 100 mm x 100 mm print designet i EasyEDA og blev sendt ud til professionel print på JLCPCB.

Rover-One:

Denne vejledning illustrerer de valgte dele og kildefiler, så du kan oprette dine egne.

Oprindelse:

Jeg har altid været fascineret af NASA og Mars -roverne. Som barn drømte jeg om at bygge min egen rover, men mine evner var begrænset til bare at tage motorer ud af ødelagte RC -biler. Nu, som voksen med mine egne børn, nyder jeg at arbejde med dem for at lære dem om programmering og elektronik. Jeg har bygget et par kampbots med mine børn, der involverede udskiftning af RC -karosseriet med en, vi byggede ud af DollarTree -skumbræt, og skærpede popsicle -pinde som våben. For at tage det til det næste niveau for programmering, var målet at tage en RC -bil og med minimale ændringer give den en hjerne. Efter mange timers tinker på brødbrætter og vandpytter af loddemateriale på proto-board blev Rover-One-brættet født. Blandingen af DollarTree -skumplader og elektronik blev min metode til alle slags kreationer, så jeg opfandt navnet FoamTronix.

Mål for Rover-One board:

Hovedmålet med dette kort er at lære om sensingkomponenter og programmering involveret i at kommunikere mellem komponenterne og Arduino nano til at køre RC -bilen. Dette board tager fra processer, jeg lærte gennem årene på forskellige sensorer, skiftregistre og andre IC'er at drive en motor.

Skematisk:

easyeda.com/weshays/rover-one

Forbrugsvarer

• 2x 1uF kondensator
• 1x 470uF kondensator
• 16x 220 Ohm modstand
• 1x 100K Ohm modstand
• 2x 4,7K Ohm modstand
• 2x DS182B20 (temperatursensor)
• 1x LDR (lysafhængig modstand)
• 2x 74HC595 (Skifteregister IC)
• 1x L9110H (Motor driver IC)
• 4x HC-SR04 (ultralydsafstandssensor)
• 19x 2,54 2P skrueterminaler
• 4x 2,54 3P skrueterminaler
• 1x Arduino Nano
• 1x 9 gram servo (bruges til at dreje bilen/lastbilen)
• 1x DC -motor (på RC -bilen/lastbilen)
• 1x Adafruit GPS Breakout V3 board

Valgfrie forbrugsvarer:

• Hovedstifter til mænd
• Kvinde header pins

Trin 1: Arduino Nano

Arduino Nano er tavlens hjerne. Det vil blive brugt til at styre input fra de forskellige sensorer (Ping, temperatur, lys) og output til motor, servo, skiftregistre og seriel kommunikation. Arduino'en får strøm fra 5v eksternt forsyningsstik.

Sektion Dele:

1x Arduino Nano

Trin 2: Skift registre

Skiftregistrene bruges til at give flere output. Der er to Serial-In Parallel-Out skiftregistre, der er daisy-lænket sammen. Kun 3 ben fra Arduino Nano bruges til at styre alle 16 udgange.

Kondensatorerne bruges til alle energispidser, som chipsene kan have brug for.

Skrueterminalerne bruges til at gøre det let at tilslutte forskellige slags ledninger.

Et eksempel på lysdioderne ville være:

• 2 hvide lysdioder (til forlygter)
• 2 røde lysdioder (til pauselys)
• 4 gule lysdioder (til blinklys - to foran og to bagpå)
• 8 udledte lysdioder eller 4 røde og 4 blå lysdioder til politilys.

Sektion Dele:

• 2x 1uF kondensator
• 16x 220 Ohm modstand
• 2x 74HC595 (Skifteregister IC)
• 16x 2,54 2P skrueterminaler

Trin 3: LDR (lysdetekterende modstand)

LDR, Light Detecting Resistor, bruges sammen med en modstand som spændingsdeler til at måle lyset.

Afhængigt af hvordan tavlen bruges, kan LDR sættes direkte på tavlen, eller der kan monteres andre hovedstifter.

Sektion Dele:

• 1x LDR (lysafhængig modstand)
• 1x 100K Ohm modstand

Trin 4: Temperatursensorer

Der er to temperatursensorer. Den ene er designet til at montere direkte på brættet, og den anden er beregnet til at blive forbundet via skrueterminaler til måling af temperaturen på et andet sted.

Andre områder til måling af temperaturen ville være:

• Ved motoren
• Ved batteriet
• På RC -kroppen
• Uden for RC -kroppen

Sektion Dele:

• 2x DS182B20 (temperatursensor)
• 2x 4,7K Ohm modstande
• 1x 2,54 3P skrueterminaler

Trin 5: Ping -sensorer

Der er 4 HC-SR04 ping-sensorer. Tavlen er konfigureret til at ekko- og triggerstifterne skal forbindes sammen ved hjælp af NewPing -biblioteket. Tappene kan loddes eller forbindes sammen på HC-SR04, eller ledninger fra ekko- og triggerstifterne går til de samme terminalstifter.

Ideer til at måle afstanden ville være at placere 3 af ping -sensorerne foran RC -bilen i forskellige vinkler, og en bagpå til sikkerhedskopiering. NewPing -bibliotek:

https://bitbucket.org/teckel12/arduino-new-ping/wi…

Sektion Dele:

• 4x HC-SR04 (ultralydsafstandssensor)
• 4x 2,54 3P skrueterminaler

Trin 6: Motortilslutning

DC -motordriveren L911H IC -chip bruges til at styre RC -bilen frem og tilbage. Denne chip skifter dybest set plus/minus -ledningerne på DC -motoren til dig. Denne chip har bred forsyningsspænding fra 2,5v til 12v, hvis den bruges i temperaturer fra 0 ° C til 80 ° C - derfor er temperatursensoren lige ved siden af den (temperatursensoren måler -55 ° C til 125 ° C). Chippen har også en indbygget klemmediode, så en er ikke nødvendig ved tilslutning af en jævnstrømsmotor.

Den ene terminalforbindelse er til motoren, og den anden er til en ekstern strømkilde til batteriet. Motor- og strømtrækningen ville være for meget på Arduino, så en anden strømkilde er behov.

Sektion Dele:

• 1x L9110H (Motor driver IC)
• 2x 2,54 2P skrueterminaler

Trin 7: Servoforbindelse

Servoen bruges til at styre drejningen af RC -bilen. De fleste legetøjs RC -biler kommer med en anden motor, der bruges til at dreje. Udskiftning af drejemotoren til en servo er den eneste ændring, jeg ender med at foretage på rammen på RC -bilen.

Kondensatoren bruges til alle strømspidser, servoen kan have brug for.

Sektion Dele:

• 1x 9 gram servo (bruges til at dreje bilen/lastbilen)
• 1x 470uF kondensator
• Hovedstifter til han til tilslutning af servoen

Trin 8: GPS -modul

Adafruit GPS -modulet er fantastisk til at se positionen og spore, hvor bilen går. Dette modul giver dig ikke kun GPS -positionen, men du får også:

• Position Nøjagtighed inden for 3m
• Hastighed Nøjagtighed inden for 0,1 m/s (maksimal hastighed: 515 m/s)
• "Aktiver" pin for at tænde/slukke den
• Flash til at gemme data 16 timers data
• RTC (Real Time Clock) for at få tiden

Adafruit GPS -bibliotek:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Sektion Dele:

1x Adafruit GPS Breakout V3 board

Trin 9: Seriel kommunikation

Den serielle forbindelse er for Arduino at kommunikere med andre eksterne kilder.

Sektion Dele:

1x 2,54 2P skrueterminaler

Trin 10: Eksempel på boardopsætning

Jeg bestilte mange tavler, og et af dem konfigurerede jeg kun til test.

Trin 11: Eksempel

Vedhæftet er billeder fra mit setup. Jeg tog en helt ny RC -bil, rensede den, skabte en karosseri af DollarTree -skumplader og gav den en hjerne.