Zippy the Fanbot: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Denne instruktive blev oprettet for at opfylde projektkravet fra MAKEcourse ved University of South Florida (www.makecourse.com).

Zippy the Fanbot er et Arduino -baseret projekt, der udnytter tryk frembragt af propeller monteret på børsteløse motorer for at drive eller rotere botten i ønskede retninger. Brugeren styrer botten med en infrarød fjernbetjening. Navnet Zippy blev opfundet af, at størstedelen af forsamlingen holdes sammen med lynlåse.

Trin 1: 3D-udskriv dele

Rammen til denne samling samt Arduino-kassen og elektronikboksen var 3-D trykt. Hver del blev trykt ved 30% fyldning med 3-5 skaller. Jeg har uploadet STL -delfilerne for at gøre det let for dig. Bare download dem og bring dem til en god 3D-printer!

Trin 2: Køb den nødvendige elektronik og dele

En række elektronik og dele vil være nødvendige for at bygge og bruge Zippy the Fanbot. Her er en liste over alle de dele, jeg brugte ved fremstillingen af dette projekt:

1x Arduino Uno R3

1x VS/HX1838B infrarød sensor

1x pakke med mandlige til mandlige headerpinde (nok til Arduino -pins)

1x pakke med 8 hun til hun jumpertråde

1x 3S 11.1V litiumpolymerbatteri

1x Power Distribution Harness eller Power Distribution Board

4x Afro SimonK 20A OPTO ESC'er

4x Sunnysky X2212 KV980 børsteløse motorer

2x APC CW 8045 multirotor propeller

2x APC CCW 8045 multirotor propeller

1x pakke med 4 lynlåse

4x lette drejelige hjul

1x pakke med velcrobånd

1x Rulle blød dobbeltsidet tape

Trin 3: Saml delene og byg kredsløbet

Når du har 3D-printet alle de nødvendige dele og købt alle andre nødvendige komponenter, er det tid til at begynde at samle Zippy! Se det første billede i denne instruks for at visualisere, hvordan alt er sat sammen.

Den 3D-trykte ramme er meget intuitiv at sammensætte, og det var sådan, jeg havde til hensigt at være. De to arme låses sammen for at lave en X -ramme, og der er et beslag, der passer over armene. Elektronikhylsteret går under armene. Ventilatoradapterne monteres på enderne af hver arm, og hjuladapterne glider lige til benene på rammen. Det skal være meget intuitivt, hvor alle lynlåse skal påføres, men hvis det ikke er det, skal du bare se på det første billede på denne intstrukturerbare! Det er ikke absolut nødvendigt at anvende lynlåse for at holde topbeslaget på armene.

Når rammen er samlet, er det tid til at tilslutte og montere elektronikken. ESC'erne monteres på armene, mens motorerne skal monteres på ventilatoradapterne. Både ESC'er og motorer er monteret med lynlås. Polariteten skal vendes mellem ESC'erne og motorerne på venstre og bageste højre arm, så de roterer med uret. De to andre arme vil have motorer, der roterer mod uret. Derfor monteres rekvisitterne med uret på de forreste venstre og bageste højre motorer, mens propene mod uret monteres på de forreste højre og bageste venstre motorer. Disse modsatte rotationsretninger producerer modsatrettede drejningsmomenter, der hjælper med botens stabile ydeevne.

Brug velcro til at montere Arduino -kabinettet samt LiPo -batteriet oven på midterbeslaget. Brug dobbeltsidet tape til at montere IR -sensoren øverst i midten af Arduino -kabinettet, på den måde er det et optimalt sted at modtage signaler fra fjernbetjeningen. Al strømfordeling fra LiPo til ESC'erne føres gennem elektronikboksen, der sidder i elektronikhylsteret. Signaltråden fra Arduino til ESC'erne føres også gennem elektronikboksen. VÆR MEGET FORSIGTIG for ikke at krydset krydse ledningerne fra LiPo til ESC'erne. Dette kan let beskadige ESC'erne og potentielt starte en brand.

Se kredsløbsskemaet, der illustrerer, hvordan alt er koblet sammen.

Trin 4: Flash Arduino

Når Zippy the Fanbot er blevet samlet, er det tid til at blinke Arduino med den nødvendige software. Jeg har givet Arduino -skitsen, der bruges til at styre Zippy. Koden kræver i det væsentlige 5 knapper for at betjene fanboten. De bedste knapper at programmere er navigationsknapperne på fjernbetjeningen. Det er intuitivt, at op/ned -knapperne vil flytte botten fremad/bagud, mens venstre/højre -knapper vil dreje botten mod uret/med uret. Den midterste navigationsknap fungerer som en afbryderkontakt og stopper alle motorer. Hvis den fjernbetjening, du bruger, ikke fungerer med denne kode, skal du fjerne propellerne fra botten og bruge den serielle skærm i Arduino IDE til at omprogrammere Arduino til at arbejde med retningsknapperne på din fjernbetjening. Du skal blot trykke på den knap, du vil bruge, og se, hvilken værdi der vises på den serielle skærm. Udskift derefter værdien i den relevante if -sætning, der er i den kode, jeg angav med den værdi, du ser på den serielle skærm.

Koden er ret simpel, som du vil se. Der er 5 betingede kontroller, der bestemmer, hvilken knap der trykkes på. For eksempel, hvis IR -sensoren registrerer, at der trykkes på op -knappen, vil de to forreste motorer dreje, hvilket trækker botten fremad. Hvis der trykkes på den venstre navigationsknap, vil de forreste højre og bageste venstre motorer dreje, hvilket får boten til at rotere mod uret. Hvis en knap til en bestemt manøvre holdes nede, øger de respektive motorer kontinuerligt deres hastigheder, indtil en maksimal hastighed er nået.

Lad os for et sekund sige, at botten bevæger sig fremad med sine forreste motorer, der drejer med deres maksimale hastigheder. Hvis brugeren trykker på og holder ned -knappen nede, vil de forreste motorer bremse, indtil de er stoppet helt, og derefter vil de bageste motorer aktivere og sende botten i bakgear. Dette gælder også botens rotationsmanøvrer. Dette giver brugeren mulighed for at fremskynde eller bremse de manøvrer, som bot udfører.

Lad os nu sige, at botten igen bevæger sig fremad med en vis hastighed. Hvis der trykkes på den venstre eller højre retningsknap, stopper botten øjeblikkeligt med at dreje alle motorer, før de aktiverer motorerne, der får den til at dreje. Derfor kan brugeren straks skifte mellem lineær og roterende bevægelse.

Trin 5: God fornøjelse med Zippy og vær sikker

Nu er du klar! Når du har bygget Zippy og fået Arduino -koden til at fungere, er det tid til at lege. Vær dog yderst forsigtig, især omkring børn og dyr. Sørg for, at propellerne er godt afbalanceret og strammet tæt på motorerne. De børsteløse motorer, der bruges i dette projekt, drejer ved meget høje omdrejningstal, derfor er rekvisitterne meget i stand til at forårsage skader. Hav det sjovt!