Overkill Model Rocket Launch Controller!: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Egy hatalmas rakéta -modell részeként egy vezérlőre volt szükségem. De mint minden projektem, nem tudtam csak az alapokhoz ragaszkodni, és egy kézi egygombos vezérlőt készíteni, amely csak egy rakétaművet indít, nem, nagyon túl kellett esnem, és olyan bonyolultá és túlzásba kellett hoznom, amennyire csak tudtam gondol. Voltak ötleteim, hogy ezt még felülmúljam, de ezek az ötletek egy kicsit kimaradtak a költségvetésből egy 16 éves diák számára.

Sok kutatás és tervezés után nem találtam erőforrásokat az „aktatáska -rakétavezérlők” számára, mivel ezek nem mindennapi elemek, ezért a nulláról kellett megterveznem a sajátomat. Az egész projektem fő része, maga a rakéta, szénszálból készült, és elég durván néz ki, ezért ezt a témát a vezérlőig és az acél indítópultig (jelenleg hiányos) is folytatni akartam.

De mit csinál ez a vezérlő? Miért sikerült?

Nos, az én rakétamodellom nem éppen egy tipikus uszonyos rakéta, és egy alapvető sínpálya vezetősínnel. Ehelyett a rakéta tele van egyedi elektronikával és tolóerő -szabályozó berendezésekkel. A tolóerő -szabályozás vagy a TVC magában foglalja a motor mozgatását a rakéta belsejében, hogy irányítsa annak tolóerejét, és ezáltal a rakétát a megfelelő pályára terelje. Ez azonban magában foglalja a GPS -irányítást, ami ILLEGÁLIS! Tehát a rakétám a TVC -t használja, hogy a rakéta szuper stabil legyen függőleges helyzetben, giroszkóppal a repülési számítógépen, nincs GPS -berendezés. Az aktív stabilizálás törvényes, az útmutatás nem!

Egyébként ezen a hosszú bevezetőn még mindig nem magyaráztam el, mit csinál a vezérlő! Az indítópálya, amint azt korábban mondtam, nem csak egy állvány, amely vezetősínnel rendelkezik, hanem egy komplex rendszer, tele elektronikával és mechanikai alkatrészekkel, mint egy igazi kilövőpult. Tartalmaz egy pneumatikus dugattyút, amely visszahúzza az erős hátat, a bilincseket, amelyek a rakéták alapját és felső testét tartják, és sok más dolgot, amelyeket a későbbi YouTube -videókban jobban elmagyarázok.

A vezérlő nem csak az összes vezeték nélküli jelet küldi az indítópult rendszerek vezérlésére és a rakéta indítására, hanem lehetővé teszi az indítás beállításainak módosítását is. Függetlenül attól, hogy valójában elindul, vagy csak lenyomva tartja a párnát a motor statikus tüze miatt. Függetlenül attól, hogy be van-e kapcsolva a behúzható erős hátú pneumatikus rendszer, vagy sem. Van a rakétának oldalsó erősítője, mint a Falcon Heavy -n. Vagy tesztelnem kell a vezérlő és az indítópult közötti vezeték nélküli kapcsolatot. Ez csak néhány funkció, amelyet ez a vezérlő képes elvégezni.

Gyors megjegyzés: Ezek nem a végleges címkék, mivel jelenleg nem férhetek hozzá a szokásos Roland GX-24 vinilvágóhoz. Nekem még nincs akkumulátorom, szabványos RC autót/repülőgépet fogok használni, LiPo, 11,1 V és körülbelül 2500 mAh.

Mielőtt elkezdenénk a lépésről lépésre szóló utasításokat, hogyan készítettem el, szeretném mindenkinek egyértelművé tenni, hogy egy ilyen vezérlő sokkal többre használható, mint rakéták indítása attól függően, hogy mire készül. Vezérelhet egy vezeték nélküli rovert, vezérelhet egy RC helikoptert/drónt, hordozható számítógéphez vagy játékrendszerhez igazíthatja. A fantáziád valóban a határ. Ha meg akarja építeni ezt a vezérlőt, azt is javasoljuk, hogy tervezze meg saját vázlatát, kapcsolási elrendezését és minden saját szoftverét. Tedd igazán a magadévá.

Frissítés!

Íme az új YouTube videó a vezérlőről!

Kellékek

Mivel Ausztráliában vagyok, az alkatrészeim és linkjeim valószínűleg eltérnek a tiéd bármelyikétől, ezért azt javaslom, hogy végezzen saját kutatást! Van egy teljes alkatrészlistám PDF -ként mindenről, amit itt használtam. Azt is javaslom, hogy használja a saját alkatrészeit, hogy személyre szabja a vezérlőt, amire szüksége van/akarja!

Az alapvető alkatrészek listája:

• Valamilyen eset
• Akril panel
• Gombok és kapcsolók
• LCD kijelző, feszültség leolvasás
• PLA szál
• 3D szénszálas vinil
• Hangszóró és audio modul (ha szeretné, hogy beszéljen)

Az eszközöket alapvetőnek tartom, bármit használhat:

• Dremel vágókéssel
• Fúró
• Forrasztópáka
• Szivargyújtó (zsugorcsövekhez)
• Csavarhúzó
• Hegyes orrú fogó
• Gumi (vinil csomagolás és matricák felhelyezéséhez)
• Stanley kés (akril vágásához)

1. lépés: Első lépések

Mit akarok, hogy a vezérlőm tegye? Milyen gombokra/kapcsolókra és funkciókra van szüksége? Milyennek szeretném látni? Mi a költségvetés? Ezek mind szükséges kérdések, amelyeket fel kell tennie magának, mielőtt elkezdené ezt a feladatot. Kezdje tehát azzal, hogy vesz egy jegyzettömböt, és leírja az ötleteket. Segít a meglévő vezérlők kutatásában is, talán csak találja meg ezt az aranyos ötletet.

Gondolnia kell minden egyes funkcióra, amelyet a vezérlőnek végre kell hajtania, és milyen típusú gombokra/kapcsolókra lesz szüksége. Esetemben ez egy indítópult több részének irányítása és egy rakéta indítása volt. Szükségem volt tehát kapcsolókra a beállításokhoz, az indítási sorrend elindításának módjához, biztonsági kódokhoz, hogy senki más ne tudja elindítani a rakétát, és néhány más apró dologra.

A nagy vészleállító gombom elengedhetetlen volt a vezérlőformámhoz! A vezérlő elindít egy 15 másodperces visszaszámlálási sorozatot, amely alatt az indítópult előkészíti a rakéta kilövését. Ezen 15 másodperc alatt bármikor felléphet valamilyen veszély, a nagy piros gomb lekapcsolja a vezérlő minden áramellátását, megakadályozva a vezeték nélküli jelek továbbjutását az indítópultra, és biztosítja, hogy a rakéta NEM indulhasson.

Szükségem van egy külső 12 V -os forgó lámpa vezérlésére is, az Arduino csak 5 V -os jelet tud kiadni, ezért MOSFET -et használtak erre a feladatra. Egy MOSFET -et is használtak egy áramkör létrehozására, amely meggyújtja a rakéta motort, és a vezérlőhöz vezetékes kapcsolatot létesít. Ha valami nem működik az indítás napján a vezeték nélküli vezérléssel, akkor be tudom vezetni a gyújtóvezetéket a vezérlőhöz, hogy elindítsa a rakétát.

Ha már tudja, hogy a vezérlőnek mit kell tennie, ideje elkészíteni az összes komponens kapcsolási rajzát, és kitalálni, hogyan kell ezeket elhelyezni a főpanelen …

2. lépés: Elrendezés és huzalozás

A jó alkatrészelrendezés elengedhetetlen a sokoldalúsághoz és a használhatósághoz, valamint az esztétikához, ami őszintén szólva engem érdekel. Ez megmagyarázza, miért van az antenna a vészleállító gomb előtt? Ezt az elrendezést úgy találtam meg, hogy kivettem az eredeti habot a tokból, és addig mozgattam rajta az alkatrészeket, amíg elégedett voltam a kinézetével. A fennmaradó szabad terület középen néhány díszes matrica számára készült, de ahogy korábban mondtam, jelenleg nincs hozzáférésem egy vinilvágóhoz, ezért helyette a projekt logómatricám van.

Miután megtervezte ezt az elrendezést, jelölje meg az alkatrészek foltjait az akril táblán, a lyukak méreteivel és a lemez körvonalaival együtt, ez a következő lépésben lesz vágva. 3 mm -es akrilt használtam.

Ha ismeri az összes szükséges összetevőt, és azt, hogy hová kerülnek, létre kell hoznia egy bizonyos vázlatot vagy táblázatot arról, hogy hová kerülnek a kapcsolatok. Itt van a pin táblám és a vázlatom. Ne másolja a dokumentumaimat, mivel az összetevőim különböznek a tiédtől, és ezért a kapcsolatok is eltérőek lesznek, bár szívesen használom ingyen az útmutatót. A vázlat csak erre az utasításra készült, mivel csak a pin táblát használtam a vezérlőm elkészítéséhez, ezért a vázlat rohamos és hibák lehetnek! Ha szeretné a Fritzing fájl másolatát, küldjön nekem egy üzenetet bármelyik közösségi média fiókomban, és e -mailben elküldöm Önnek ingyen, még egyszer!

A huzalozás tervezésekor figyelembe kell vennie, hogy hány csapja van az Arduino -n (javaslom az Arduino Mega -t vagy az Arduino Mega Pro -t). Ezenkívül meg kell vizsgálnia az alkatrészeket, és meg kell vizsgálnia, hogy vannak -e olyan speciális tűk, amelyekbe be kell menni, például lehetnek SPI vagy I2C összetevői, amelyekhez speciális csapokra van szükség. Miután megtalálta a pontos csapokat, amelyekre bizonyos összetevőknek szüksége van, töltse ki a fennmaradó digitális és analóg csapokat más bemenetekkel és kimenetekkel, például kapcsolókkal, gombokkal, LED -ekkel, zümmerekkel és MOSFET -ekkel.

Az összes dokumentum elérhető a furcsa webhelyemen:

Ha ez a tervezés befejeződött, akkor a szórakoztató dolgokkal kezdhet…

3. lépés: Vágás

Itt az ideje, hogy vágja le a fő akril panelt, majd vágja le az alkatrészek összes lyukat! Légy óvatos, óriási zűrzavart fog okozni! Győződjön meg arról, hogy minden vágást megjelölt, és győződjön meg arról, hogy helyesek. Több anyagot levághat, de ha már eltűnt, nem adhatja hozzá … hát egyébként nem túl szépen! Hibáztam, amikor levágtam a főpanelt, a Stanley késsel nem kaptam elég pontot, és túl sok anyagot vett el, amikor bepattintottam, szerencsére ezt könnyen eltakarhattuk, ha rést csináltunk a panel felemeléséhez.

Az alaplap levágásához acél vonalzót szorítottam az élvonalak mentén, és húztam a Stanley kést a vonal mentén, amíg a panel felénél nem voltam, ez sokáig tartott. Ezután az asztalhoz rögzítettem az akrilt, a vágóvonal az asztal szélén és a kívánt rész az asztalon. A perem átadása után egy kis erővel könnyedén lecsattant, de néhány tőrös éle maradt. Egy kalapáccsal nagyjából megtisztítottam ezeket az éleket, majd egy Dremelt csiszolófejjel, hogy sima legyen. A tokomnak kerek sarkai vannak, így az akril sarkait le kellett kerekítenem a Dremel segítségével, kezdő vágószárral, majd csiszolószállal.

Miután megkapta a panel körvonalait, használhatja a Dremel vágókés és a fúró kombinációját a panel összes lyukának kivágásához. Nagy köröket végeztek sok kis Dremel vágással, téglalapokat és négyzeteket vágtak a Dremel segítségével, és kis lyukakat fúrtak. Ezeket a lyukakat utólag egy reszelővel, csiszolópapírral és egy Dremel csiszolófejjel el lehet tisztítani.

Ideje megtisztítani a repedéseket és a durva éleket a vinil borítással…

4. lépés: Csomagolás és rögzítés

Vettem egy szuper olcsó szénszálas vinil csomagolást az eBay -en, hogy lefedje az egész panelt, az igazi szénszál túl drága és nagyon rendetlen lesz, de fontolóra vettem. Vágjon egy darab vinilt valamivel nagyobbra, mint a panel, legyen az karbon, fa ?, fényes fekete vagy esetleg csak festeni szeretné! Ez az Ön preferenciájától függ. Ezután óvatosan húzza le a ragasztófedél kis mennyiségét, és kezdje el felvinni a táblára. Ügyeljen arra, hogy gumibetét segítségével távolítsa el a buborékokat menet közben. Óvatosan fektesse le a vinilt, és szorosan tekerje rá a széleire. A bakelit minőségétől függően előfordulhat, hogy további ragasztót kell hozzáadnia! Ha nagyon nyűgös, akkor a hajszárítóval vagy melegítő pisztollyal enyhén puhítani kell a vinilt, hogy szuper sima sarkokat kapjon.

Ha ez megtörtént, ideje levágni minden olyan vinilt, amely elfedi az alkatrészek lyukait. Vigyázzon, nehogy összezavarja gyönyörű vinil munkáját!

Most az összes alkatrészt a helyükre szerelheti. Az alkatrészekre szükség lehet anyák, csavarok, ragasztó/epoxi vagy súrlódó rögzítés. Általánosságban elmondható, hogy a legtöbb alkatrész könnyen beilleszthető. Az NRF24 nagy hatótávolságú adó -vevő modulom szögben ült a lyukban, ezért hozzáadtam egy alátétet, és szépen kiegyenesített. Ezt a részt epoxival kellett tartani, így gyorsan összekevertem néhányat, KÜLSŐEN!

Szükségem volt egy helyre, ahol tárolni kell az NRF24 antennát, amikor a tok le volt zárva, így annak elvesztésének elkerülése érdekében úgy döntöttem, hogy 3D nyomtatott klipet készítek, amelyet be lehet csavarni a panelbe. Ez a klip elérhető a Thingiverse -n itt!

Ha a panel késznek tűnik (eltekintve az esetlegesen hozzáadandó címkektől), ideje megfordítani, és elkezdeni a kábelezést …

5. lépés: Forrasztás és huzalozás

Minden vezetékemet az alkatrészekhez forrasztják, majd az Arduino -hoz futnak, ahol dugós csatlakozók vannak csatlakoztatva. Ezeket a vezetékeket egyedileg kellett elkészítenem úgy, hogy levágtam a dugókat az áthidaló vezetékekről, a megfelelő hosszúságú huzalra forrasztottam, majd hőre zsugorodó csővel szigeteltem őket. A forrasztás megkezdése előtt szerelje fel a mikrovezérlőt a panel hátoldalára, hogy ennek megfelelően megtervezhesse a vezetékek hosszát. Azt javaslom, hogy hosszabbítsa meg a vezetékeket, mint amennyire szükségesnek kell lenniük, ez segít abban, hogy szépen rendezze őket, amikor minden kész. Előfordulhat, hogy apró alkatrészeket is tartalmaz, például ellenállásokat, csavaros csatlakozókat és MOSFET -eket, amelyek forraszthatók néhány perforációs lapra.

Ha a vezetékek forrasztva vannak, akkor mindegyiket bedughatja az Arduino csapjaikba, majd kábelkötegelőkkel megpróbálhatja minden rendesebbé tenni. Ez a folyamat sokáig tart, de megéri és nagyon kielégítő!

A hangszóró a 3D nyomtatott házban egy jövőbeni frissítésre szolgál, amely magában foglalja a.wav fájlok lejátszását és a vezérlő beszéd/lejátszás hangjait.

Ez az egész folyamat több mint két napot vett igénybe, mivel az egyedi vezetékek készítése és minden csatlakozás szigetelése rendkívül időigényes! Csak tegyen egy kis zenét, vegyen egy kis harapnivalót és kezdjen forrasztani. Győződjön meg róla, hogy a sémája közel van!

Ha minden bekötés kész, itt az ideje a SZOFTVERnek …

6. lépés: Szoftver

Jelenleg alapvető szoftverrel rendelkezem az összes beállítás eléréséhez és a biztonsági kódok elfogadásához, azonban a szoftverem hiányos, mivel az indítópult befejezetlen! Szerkeszteni fogom ezt a részt, és ha elkészültem, hozzáadom az összes szoftvert és annak magyarázatát!

Mindenki szoftvere eltérő lesz attól függően, hogy mit fog tenni a vezérlő. Ezen a ponton kezd életre kelni a kontroller! Javaslom, hogy tanulmányozza az egyes összetevők programozását, majd tervezze meg a szoftvert folyamatábrával. Itt láthatja a telepítő szoftver folyamatábráját, bár még nem kaptam folyamatábrát az indítási sorozat szoftveréhez.

A legegyszerűbb módja a nagy mennyiségű szoftver kezelésének a tervezés. Minél többet tervez, annál könnyebb. Kezdje a jegyzetek bekötésével, és haladjon a végső folyamatábra -diagramhoz, amely bemutatja a vezérlőnek a teendőit és a rendszer navigálását. Az enyém megmutatja, mi jelenik meg az LCD -képernyőn, valamint azt is, hogyan lehet a szakaszok között mozogni. Miután megtervezte a szoftvert, és tudja, hogyan kell programozni az egyes összetevőket, igyon egy kávét, és végezzen el mindent, amennyit csak tud egy este. Végezze el ezt néhány éjszaka alatt, és még azelőtt megtörténik, mielőtt észrevenné! A fórumok és az Arduino weboldal lesz a legjobb barátod ez alatt a néhány éjszaka alatt!

A legnagyobb tippem, ez megmenti az életét! Amikor a gombokat/kapcsolókat bemenetként állítja be, ezt a kódrészletet kell használnia: pinMode (6, INPUT_PULLUP);

Ha nem adja hozzá a „_PULLUP” gombot, a gombok/kapcsolók ugrálnak, és nem működnek. Ezt nehezen tanultam meg, és egyedül ezen töltöttem 5 óra többletmunkát, mielőtt rájöttem az egyszerű hibámra.

A szoftver végére legalább 100 -szor töltötte volna fel tesztelésre, de még több tesztelésre van szükség …

7. lépés: Tesztelés

Tesztelés, tesztelés, tesztelés. A kulcs ahhoz, hogy minden projekt tökéletes legyen és a kívánt módon működjön. Ha valami nem működik, akkor nyomon kell követnie a problémát, esetleg cserélnie kell az alkatrészeket, újra kell vezetnie, vagy a legjobb esetben csak kicsinyítenie kell egy kis kódot. Egyetlen projekt sem fog tökéletesen működni első próbálkozásként. Csak kitartás mellett, amíg elkészül és simán működik.

Ha tökéletesen működik, készen áll a használatra! Az én esetemben ez rakétákat indít…

8. lépés: Indítsa el

Mindannyian vártok néhány édes fotót/videót! Sajnálom, hogy ezt tettem veled, de az első bevezetés még legalább 3 hónap szünet. El kell készítenem az indítópultot, és véglegesítenem kell a teljes projekt minden részét. Jelenleg 6 hónapja vagyok, és kezdés óta minden nap dolgozom. Ez egy abszolút hatalmas projekt!

Jelenleg egy nagy videón dolgozom, amely arról szól, hogyan készítettem el a vezérlőt, valamint arról, hogy mit csinál, és néhány demóról. Remélhetőleg egy héten belül megjelenik a YouTube -on!

Ezzel elmondható, hogy nyomon követheti a fejlődésemet az első indításig, és minden kezdeti hiba és hangolás során. Sok YouTube -videón dolgozom a projekttel kapcsolatban, és folyamatosan posztolok a Twitteren és az Instagramon. Nagy YouTube -videók érkeznek magáról a rakétáról, a kilövőpadról és természetesen a kilövésekről. Itt az összes fiókom…

YouTube:

Twitter:

Instagram:

Thingiverse:

A Dodgy webhelyem:

Szeretne matricát?

9. lépés: Egy lépéssel tovább !?

Mint korábban mondtam, még nem végeztem! Még szereznem kell az akkumulátort, fel kell szerelnem és elkészítem a végső címkéket.

Viszont sok más ötletem is volt, hogyan lehetne ezt egy lépéssel tovább vinni!

• Raspberry Pi számítógép a tok fedelébe épített képernyővel
• Banán dugók vezetékes biztonsági mentéshez
• Külső antenna állványon
• Az akkumulátor töltése a főpanelen található dugóval
• Programozás a főpanelen található dugóval
• Igazi szénszálas panel
• Támogatja a panel mögött a hajlítást

Elnézést kérek a haladásról készült fotók hiánya miatt! A telefonomon vették fel őket, mivel nem gondoltam, hogy sokat fogok venni.

Remélem, ez inspirálja Önt, hogy készítse el sajátját! Szívesen megnézném a munkáidat….