Rover-One: Ge en RC-lastbil/bil en hjärna: 11 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Denna instruerbara finns på ett kretskort som jag designat kallat Rover-One. Rover-One är en lösning som jag konstruerade för att ta en leksaks RC-bil/lastbil och ge den en hjärna som innehåller komponenter för att känna av sin omgivning. Rover-One är en 100 mm x 100 mm kretskort designad i EasyEDA, och skickades ut för professionell PCB-utskrift på JLCPCB.

Rover-One:

Den här guiden kommer att illustrera de valda delarna och källfiler för dig att skapa dina egna.

Ursprung:

Jag har alltid varit fascinerad av NASA och Mars -roversna. Som barn drömde jag om att bygga min egen rover, men mina kunskaper var begränsade till att bara ta motorer ur trasiga RC -bilar. Nu, som vuxen med egna barn, tycker jag om att arbeta med dem för att lära dem om programmering och elektronik. Jag har byggt några stridsbotar med mina barn som innebar att byta ut RC -karossen med en som vi byggde av DollarTree -skumbräda och slipade popsicle -pinnar som vapen. För att ta den till nästa nivå för programmering var målet att ta en RC -bil och, med minimala modifieringar, ge den en hjärna. Efter många timmars pyssel på brödbrädor och lödpölar på proto-board föddes Rover-One-brädet. Blandningen av DollarTree -skumplatta och elektronik blev min metod för alla möjliga skapelser, så jag myntade namnet FoamTronix.

Rover-One-brädets mål:

Huvudmålet med detta kort är att lära sig om avkänningskomponenter och programmering för att kommunicera mellan komponenterna och Arduino nano för att köra RC -bilen. Denna tavla tar från processer jag lärt mig genom åren på olika sensorer, skiftregister och andra IC: er för att driva en motor.

Schematisk:

easyeda.com/weshays/rover-one

Tillbehör

• 2x 1uF kondensator
• 1x 470uF kondensator
• 16x 220 Ohm motstånd
• 1x 100K Ohm motstånd
• 2x 4,7K Ohm motstånd
• 2x DS182B20 (temperaturgivare)
• 1x LDR (ljusberoende motstånd)
• 2x 74HC595 (skiftregister IC)
• 1x L9110H (motorförare IC)
• 4x HC-SR04 (ultraljudsavståndssensor)
• 19x 2,54 2P skruvplintar
• 4x 2,54 3P skruvplintar
• 1x Arduino Nano
• 1x 9 gram servo (Används för att vända bilen/lastbilen)
• 1x likströmsmotor (på RC -bilen/lastbilen)
• 1x Adafruit GPS Breakout V3 -kort

Valfria tillbehör:

• Manliga huvudstiften
• Kvinnliga huvudstiften

Steg 1: Arduino Nano

Arduino Nano är brädans hjärna. Den kommer att användas för att hantera ingången från de olika sensorerna (Ping, temperatur, ljus) och utgången till motorn, servon, skiftregistren och seriell kommunikation. Arduino kommer att drivas från 5v extern strömförsörjningskontakt.

Avsnitt Delar:

1x Arduino Nano

Steg 2: Skiftregister

Skiftregistren används för att ge fler utdata. Det finns två Serial-In Parallel-Out skiftregister som är ihopkopplade. Endast 3 stift från Arduino Nano används för att styra alla 16 utgångar.

Kondensatorerna används för eventuella kraftpikar som chipsen kan behöva.

Skruvplintarna används för att göra det enkelt att ansluta olika typer av trådar.

Ett exempel på lysdioderna skulle vara:

• 2 vita lysdioder (för strålkastare)
• 2 röda lysdioder (för pausljus)
• 4 gula lysdioder (för blinkers - två på framsidan och två på baksidan)
• 8 slutade lysdioder eller 4 röda och 4 blå lysdioder för polisljus.

Avsnitt Delar:

• 2x 1uF kondensator
• 16x 220 Ohm motstånd
• 2x 74HC595 (skiftregister IC)
• 16x 2,54 2P skruvplintar

Steg 3: LDR (ljusdetekterande motstånd)

LDR, Light Detecting Resistor, används tillsammans med ett motstånd som spänningsdelare för att mäta ljuset.

Beroende på hur kortet används kan LDR fästas direkt på kortet, eller så kan andra huvudstiften monteras.

Avsnitt Delar:

• 1x LDR (ljusberoende motstånd)
• 1x 100K Ohm motstånd

Steg 4: Temperatursensorer

Det finns två temperaturgivare. Den ena är utformad för att monteras direkt på kortet, och den andra är avsedd att anslutas via skruvterminaler för att mäta temperaturen på en annan plats.

Andra områden för att mäta temperaturen skulle vara:

• Vid motorn
• Vid batteriet
• På RC -kroppen
• Utanför RC -kroppen

Avsnitt Delar:

• 2x DS182B20 (temperaturgivare)
• 2x 4,7K Ohm motstånd
• 1x 2,54 3P skruvplintar

Steg 5: Ping -sensorer

Det finns 4 HC-SR04 ping-sensorer. Kortet är inställt för att eko- och triggstiftet ska anslutas tillsammans med NewPing -biblioteket. Stiften kan lödas eller kopplas ihop på HC-SR04, eller ledningar från ekot och utlösarpinnarna går till samma plintar.

Idéer för att mäta avståndet skulle vara att placera 3 av ping -sensorerna framför RC -bilen i olika vinklar, och en på baksidan för säkerhetskopiering. NewPing -bibliotek:

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

Avsnitt Delar:

• 4x HC-SR04 (ultraljudsavståndssensor)
• 4x 2,54 3P skruvplintar

Steg 6: Motoranslutning

DC -motorföraren L911H IC -chip används för att styra RC -bilen framåt och bakåt. Detta chip byter i princip plus/minus -ledningarna på likströmsmotorn åt dig. Detta chip har bred matningsspänning från 2,5v till 12v om det används i temperaturer från 0 ° C till 80 ° C - det är därför temperaturgivaren ligger bredvid (temperaturgivaren mäter -55 ° C till 125 ° C). Chippet har också en inbyggd klämdiod, så en behövs inte vid anslutning av en likströmsmotor.

En terminalanslutning är för motorn, och den andra är för en extern strömkälla för batteriet. Motorn och strömdragningen skulle vara för mycket på Arduino, så en annan strömkälla är nödvändig.

Avsnitt Delar:

• 1x L9110H (motorförare IC)
• 2x 2,54 2P skruvplintar

Steg 7: Servo -anslutning

Servon används för att styra vridningen av RC -bilen. De flesta leksak RC -bilar kommer med en annan motor som används för svängning. Att byta ut svängmotorn för en servo är den enda modifieringen jag slutligen gör på ramen på RC -bilen.

Kondensatorn används för alla spetsar som servon kan behöva.

Avsnitt Delar:

• 1x 9 gram servo (Används för att vända bilen/lastbilen)
• 1x 470uF kondensator
• Manliga huvudstiften för anslutning av servon

Steg 8: GPS -modul

Adafruit GPS -modul är utmärkt för att se positionen och spåra vart bilen tar vägen. Denna modul ger dig inte bara GPS -positionen, men du får också:

• Position Noggrannhet inom 3m
• Hastighet Noggrannhet inom 0,1 m/s (maximal hastighet: 515 m/s)
• "Aktivera" -nål för att slå på/av den
• Flash för att lagra data 16 timmars data
• RTC (Real Time Clock) för att få tid

Adafruit GPS -bibliotek:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Avsnitt Delar:

1x Adafruit GPS Breakout V3 -kort

Steg 9: Seriell kommunikation

Den seriella anslutningen är för Arduino att kommunicera med andra externa källor.

Avsnitt Delar:

1x 2,54 2P skruvplintar

Steg 10: Exempel på kortinställning

Jag beställde många brädor, och en av dem ställde jag in för att bara testa.

Steg 11: Exempel

Bifogar bilder från min installation. Jag tog en helt ny RC -bil, rensade den, skapade en kaross av DollarTree -skumbräda och gav den en hjärna.