Autonóm RC autó: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Az önvezető, autonóm autók manapság elterjedésével úgy döntöttem, hogy vállalom a kihívást, hogy sajátot készítsek. Ez a projekt a mérnöki tervezés és fejlesztés és a Robotika órákon is a csúcsprojektem volt, és egy középiskolai STEM versenyen a legjobb önálló jármű díját kapta.

Ahelyett, hogy a nulláról kezdtem volna, úgy döntöttem, hogy egy már meglévő RC autót használok, és párosítottam egy RedBoard Arduino Uno táblával. Az Arduino -t választottam a viszonylag egyszerű használat és programozás miatt.

Akik kíváncsiak, ez az autó rendelkezik Redcat Racing 03061 fröccsenésálló ESC-vel, szálcsiszolt motorral. Az ESC -t már az autóhoz mellékelt vezérlő segítségével programozták. Ezt nem teszteltem kefe nélküli motorral, mivel nincs kéznél, de bárki szívesen kipróbálja ezt a projektet kefe nélküli motorral.

Röviden összefoglalva, ez az autó adatokat gyűjt (5) HC-SR04 ultrahangos érzékelőkből. Ezek az adatok az Arduino -hoz nyúlnak vissza, ahol döntéseket hoz a mozgás módjáról. Az Arduino ezután szabályozza a kormány szervót és a motort. A program ehhez a szabványos Arduino szervokönyvtárat használja, és nincs szükség további könyvtárakra.

Az autó egy potenciométeren keresztül változtatható sebességszabályozásra képes, és amikor eléri, a falról hátrálhat. Ezenkívül az autó kijavíthatja magát, ha túl könnyedén sodródik a falhoz.

1. lépés: Alkatrészlista

Jogi nyilatkozat: Nem veszem figyelembe az autóhoz szükséges alkatrészeket, csak az autón kívüli kiegészítő alkatrészeket. Ehhez szükség van egy ESC -re, motorra, alvázra, akkumulátorra stb.

Szükséged lesz:

(1) Arduino Uno - a leütések jól fognak működni

(1) Kenyérsütő - ehhez a projekthez az egyik kenyértábláról vettem ki a +/- sávot, és használtam egy másik, kisebb kenyértáblát. Bármilyen méret megteszi.

(5) HC-SR04 ultrahangos érzékelők

(1) Potenciométer - az autó sebességének szabályozására szolgál

(20) Női -férfi Dupont vezetékek - erősen javaslom, hogy szükség esetén használjon hosszabbítókat más vezetékekhez

Forrasztópáka forrasztóval

Arduino tápegység - ebben az esetben (6) sorba kötött, 1,2 V -os AA elemet használtam. Az ehhez hasonló külső telefon- és táblagép -tápegységek is jól működnek, ha az USB -porthoz vannak csatlakoztatva.

Szalag, forró ragasztó és/vagy bármely más tárgy, amelyet az elemek egymáshoz rögzítésére használnak

(1) Váltókapcsoló (opcionális - az Arduino be- és kikapcsolására használom)

2. lépés: Helyezze el az érzékelőket

Először is helyesen kell elhelyezni és rögzíteni az érzékelőket. Van (1) érzékelőm előre nézve, (2) körülbelül 45 fokos szögben, és (2) érzékelők az autó oldalán. I 3D nyomtatott rögzítőkonzolokat oldalakhoz és elülső részekhez, és forró ragasztóval rögzítettem a szögletes elülső érzékelőket, mivel a forró ragasztó nem vezet. Az oldalsó és elülső rögzítőkonzolok letölthetők és 3D nyomtathatók.

3. lépés: Adja hozzá a kenyértáblát és a potenciométert

Ezután a kábelezés megkezdése előtt hozzá kell adnia a kenyértáblát és a sebességszabályozó potenciométert. Itt használtam egy kenyérsütő deszkát és egy másik kenyérsütő +/- jelét az autó karosszériájának köszönhetően, de egy normál kenyérsütő is jól áll.

4. lépés: Mindent beköt

Ez valószínűleg a legnagyobb lépés, és egy rossz vezeték miatt az autó nem működik megfelelően. További útmutatásért nézze meg a fenti Fritzing diagramot.

Kezdje úgy, hogy az Arduino 5V -os érintkezőjét a kenyérsütő pozitív sínjéhez, az Arduino GND -tűjét pedig a kenyértábla negatív sínjéhez csatlakoztatja.

Ezután kösse be a szonárérzékelőket. A HC-SR04 érzékelők mindegyik négy érintkezője fel van tüntetve. Ők:

VCC - 5V teljesítmény

Trigger - kiváltó, amely ultrahangos impulzust küld

Echo - fogadócsap, amely méri az impulzus időtartamát

GND - földelt csap

Ehhez használjon női-férfi Dupont vezetékeket. A VCC csapok mindegyikét a pozitív kenyérpálya sínhez, a GND csapokat pedig a negatív kenyérpálya sínhez kell csatlakoztatni. Ehhez a részhez hosszabbító-férfi Dupont vezetékeket használtam hosszabbítóként, mivel problémám volt, hogy néhány vezeték nem elég hosszú.

Ezután csatlakoztassa a Trig és az Echo csapokat az Arduino -hoz. Ezeket az Arduino digitális csapjaihoz csatlakoztatják:

Elülső középső érzékelő:

Kioldócsap 6

Visszhang - 7. tű

Bal oldali érzékelő:

Trig - 4

Visszhang - 5

Jobb oldali érzékelő:

Trig - 2

Visszhang - 3

Bal első érzékelő:

Trig - 10

Visszhang - 11

Első jobb érzékelő:

Trig - 9

Visszhang - 8

Ezután kösse be a kormány szervóját, az ESC motort és a sebességszabályozó potenciométert.

Először is kezdje a kormány szervóval. Az autóm szervóján piros, narancssárga és barna vezetékek voltak. A színek kissé eltérhetnek, de mindegyik hasonló módon lesz bekötve:

Barna vezeték (földelt) - csatlakoztassa a negatív kenyérpálya sínhez

Piros vezeték (5 V -os tápellátás) - csatlakoztassa az 5 V -os kenyérsütő sínhez

Narancssárga vezeték (jel) - csatlakoztassa az Arduino 13. tűjéhez

A motort vezérlő ESC - vagy elektronikus sebességszabályozó - nagyon hasonlóan van bekötve. Ebben az esetben a vezetékek fehér, piros és fekete színűek.

Fehér (jel) - Csatlakozzon az Arduino 12 -es tűjéhez

Piros (5v) - NE csatlakozzon semmihez. A motor leállása után visszaáramló áram túlfeszültsége miatt az 5V -ot nem szabad csatlakoztatni. Süthet egy USB -portot vagy esetleg az Arduino -t.

Fekete (földelt) - csatlakoztassa a negatív kenyérpálya sínhez

Végül kösse be a potenciométert, amelyet korábban a kenyérlapra helyezett. Valószínűleg kis számokat nyomtatnak rá valahol. Úgy kell bekötni, mint:

1 (bal érintkező) - csatlakoztassa a negatív kenyérpálya sínhez

2 (középső tüske) - csatlakozzon az Arduino A0 érintkezőjéhez

3 (jobb oldali csap) - csatlakoztassa a pozitív kenyérpálya sínhez

A kábelezés nagyon rendetlennek fog tűnni, így ha vezetékes kezelést szeretne végezni, akkor itt az ideje.

5. lépés: Az Arduino bekapcsolása

Ezután egy energiaellátási megoldást szeretne beállítani az Arduino számára. Ebben a projektben két külön áramforrást használnak: az autó akkumulátorát és az Arduino akkumulátorát. Ebben az esetben (6) 1,2 V -os, sorba kötött újratölthető AA elemet használtam. Hordozható mobiltelefon-tápegységek is működni fognak, csak győződjön meg arról, hogy van-e olyan kábele, amely az Arduino USB-portjához csatlakozik (például mini-USB).

Felhívjuk figyelmét, hogy a 9 V -os elemek NEM működnek ezzel a projekttel. A 9 V -os elemek kialakításának köszönhetően a feszültség elegendő az Arduino működtetéséhez, de az akkumulátorból kiáramló áram pillanatok alatt meghal. Problémáim voltak a 9v -os akkumulátor véletlenszerű újraindításával is.

Ha az általam használt megoldás használata mellett dönt, szüksége lesz:

(6) AA elemek (az alkáli elemek is jól működnek)

AA elemtartók minden (6) elemhez. Ez remekül működne, és nem is igényel forrasztópáka használatát. Az általam készített ellátáshoz a képen látható módon láncra kötöttem (3) két elemtartót, forrasztottam össze a pozitív/negatív vezetékeket, kivettem az egyenáramú tápcsatlakozót egy 9 voltos elemadapterből, és forrasztottam a végére pozitív és negatív vezetékek. Ezután sorba forrasztottam egy hálózati kapcsolót a tápegységgel az Arduino be- és kikapcsolásának megkönnyítése érdekében. Ez teljesen opcionális.

6. lépés: Töltse fel az Arduino programot

Ezután fel kell töltenie a programot az Arduino -ba. Töltse le a programot innen, és töltse fel az Arduino készülékére az Arduino IDE -n keresztül.

Azok számára, akik esetleg a kód módosítására törekszenek, mellékeltem egy pszeudokódot, amely elmagyarázza, mit tesz az egyes részek.

SZERKESZTÉS 9/25/18 - Hozzáadtam egy második programot, hogy két fal közepére hajtson. Nem volt lehetőségem kipróbálni a kódot, mert nem volt hozzáférésem az autóhoz, de bátran kísérletezzen vele.

7. lépés: Dugjon be mindent, és kapcsolja be

Végül mindent csatlakoztatnia kell. Először csatlakoztassa az autó akkumulátorát az autóhoz, és kapcsolja be az ESC -t. Az ESC -nek sípolnia kell, jelezve, hogy készen áll az Arduino "élesítésére". Ezután kapcsolja be az Arduino -t. Az ESC -nek háromszor sípolnia kell, és a kerekeknek el kell kezdeniük forogni. Ha az ESC sípol, de a kerekek nem kezdenek el forogni, forgassa jobbra a potenciométert a sebesség növeléséhez. Ha az autó túl gyorsan halad, forgassa balra a potenciométert.

Ha a potenciométer ellentétesen működik, ahogyan kellene, akkor a pozitív és negatív vezetékeket felforgatva megoldhatja ezt.

A videó bemutatja az autó működését, a sebesség megváltoztatásának módját és a bekapcsolási sorrendet.