3D nyomtatott Arduino alapú RC távadó: 25 lépés (képekkel)

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

Ez a projekt megmutatja, hogyan terveztem és építettem meg egy Arduino alapú RC távadót.

A projekt célja az volt, hogy egy 3D nyomtatható RC távadót tervezzek, amellyel más Arduino projekteket irányíthatok. Azt akartam, hogy a vezérlő a lehető legállandóbb legyen, de szerettem volna szétszedni és újratervezni részeit is. Ez a projekt néhány hét kemény munka eredménye.

Kellékek

A vezérlő elkészítéséhez szüksége lesz:

• Analóg joystick x2
• Analóg potenciométer x2
• 128x32 0,91 hüvelykes OLED kijelző x1
• Arduino Nano x1
• NRF24L01 modul x1 antennával
• 3cm x 7cm perforált lemez x1
• BRC 18650 3,7 v Li-ion akkumulátor x2
• 2 cellás 18650 elemtartó x1
• AMS1117 3.3 feszültségszabályozó x1
• 3 állású kapcsoló x1
• 2 állású kapcsoló x2

További elemek:

• Többszínű, szabványos 22 -es drót
• Többszínű tömör magú 22 -es drót
• Férfi + női tű fejlécek
• m3 serpenyőfejű csavarok és anyák (különböző hosszúságú)
• m2 serpenyőfejű csavarok és anyák (különböző hosszúságú)
• m2 állványok (különböző hosszúságú)

• Hozzáférés:

  • 3d nyomtató
  • Forrasztópáka

1. lépés: 3D modell

Azzal kezdtem, hogy a vezérlőt egy 3D modellező szoftverben modelleztem. A tervezés során néhány dolgot figyelembe vettem:

• A 3D nyomtatóm viszonylag kicsi, ezért az alkatrészeimet össze kell kötni a nyomtatási folyamat után. Ennek megoldásához lyukakat adtam hozzá a tervezéshez az alkatrészek rögzítéséhez m2 csavarokkal.
• Szerettem volna könnyen átrendezni a tervezési részeket anélkül, hogy újra kellett volna nyomtatnom, ezért egyenletesen elhelyezett lyukakat helyeztem el, ahol az alkatrészeket összekapcsolják, hogy lehetővé tegyék a nyomtatás utáni tervezési lehetőségeket.
• Teljesen elkerültem a túlnyúlásokat ebben a kialakításban, ami kiváló minőségű nyomatokat eredményezett.

Ez a modell nem tartalmazza az adót alkotó összes alkatrészt, de a 3D nyomtatáshoz szükséges összes alkatrészt tartalmazza. Az alábbi letöltéshez kattintson a modell STEP fájljára.

*A nr.

2. lépés: 3D nyomtatás

Ez egy meglehetősen egyszerű lépés. Miután kinyomtatta az összes alkatrészt, megkezdheti az alkatrészek összeszerelésének előkészítését.

3. lépés: Előkészítés az összeszereléshez: Vezetékek

Annak érdekében, hogy a projekt kialakításában változtatásokat lehessen végezni, az összes vezeték egyik végébe forrasztottam a dugaszos fejléceket.

4. lépés: Az összeszerelés előkészítése: OLED kijelző

Az összeszerelés megkezdése előtt elő kell készítenie néhány elektronikus alkatrészt. Az első dolog, amit forrasztani kell a huzalokat az alkatrészek mindegyik csapjához. (Ebben a helyzetben könnyebb a szabványos vezetéket használni, mert rugalmasabb, és ezért könnyebb összeszerelni.) Az OLED kijelzőm nem volt tüskésfejű, ezért forrasztottam a vezetékeket közvetlenül a megszakító táblához. Mindazonáltal nincs különbség az időjárás vagy a forrasztás a csapfejfejhez.

5. lépés: Előkészítés az összeszereléshez: Joystick

A következő lépés a vezetékek forrasztása a joystickokhoz. Ebben az esetben néhány okból forrasztottam a vezetékeket a csapfejhez:

1. Ha eltávolítottam volna a csapszegeket és forrasztottam volna a lyukakhoz, akkor a lyukak tetején keresztül kellett volna vezetnem a vezetékeket, mert a 3D nyomtatott tartó közvetlenül a joystick törőlapja alatt található.
2. Mivel a tüskefejhez forrasztottam, a vezetékek egyenesen leesnek, és rendezettebbé teszik az adó felső oldalát.

Ugyanazokat a színeket használtam az azonos típusú csapokhoz mindkét joystickon:

• Piros a VCC számára
• Fekete a GND -hez
• Kék a VRX -hez
• Sárga a VRY számára
• Zöld SW -re

Ez megkönnyítette a vezetékek csatlakoztatását az Arduino megfelelő portjaihoz.

6. lépés: Az összeszerelés előkészítése: NRF24L01

Az NRF24L01 modulnál eltávolítottam a csapszegeket, és közvetlenül a lyukakhoz forrasztottam, hogy legyen hely a perfboard számára. Ismét tudomásul vettem a színeket, amelyeket minden csaphoz használtam a későbbi hivatkozás érdekében.

7. lépés: Az összeszerelés előkészítése: potenciométerek

A potenciométerekhez forrasztjon vezetéket a három vezeték mindegyikéhez. A külső két vezeték vagy földelt vagy vcc csapok (nem számít, hogy milyen sorrendben), és a középső vezeték kerül kimenetre. Forrasztottam egy piros vezetéket és egy fekete vezetéket a külső két vezetékhez, és egy fehér vezetéket a középső vezetékhez mindkettőhöz potenciométerek.

8. lépés: Az összeszerelés előkészítése: kapcsolók

Fogja meg a háromállású kapcsolót, és forrasztjon egy vezetéket a csapok mindegyikéhez. A feketét használtam a középsőhöz, és két másik színt a külsőhöz, amelyeket tudomásul vettem későbbi hivatkozás céljából.

A két pozíciókapcsolón három tűs fej található. Ezek közül csak kettőt fog használni. Egy fekete vezeték megy a közepébe, és egy másik vezeték a két külső csapfej egyikére. Fontos: Ezt csak egy kapcsolónál végezze el.

A következő kapcsolót ki- és bekapcsolónak kell használni. Egyelőre csak egy vezetéket forrasztjon ennek a ki-bekapcsolónak a központi csapjához.

9. lépés: Előkészítés az összeszereléshez: Forrasztja az elemtartót a ki- és bekapcsolóhoz

Forrasztja az elemtartó piros vezetékét a ki-bekapcsoló egyik külső csapjához. Ha még nem tette meg, forrasztjon egy tűfejlécet az akkumulátorház fekete vezetékére.

10. lépés: Előkészítés az összeszereléshez: AMS1117 feszültségszabályozó

Ehhez a lépéshez szüksége lesz az AMS1117 3,3 voltos szabályozóra. Itt van egy az NRF24L01 -hez tervezett kitörési táblához csatolva, így megmutatom, hogyan kell elvégezni ezt a lépést ezzel a rész segítségével. Ha csak az AMS1117 IC -vel rendelkezik, akkor rengeteg oktatóanyag található, amelyek segíthetnek a bekötésben.

Az első dolgom az volt, hogy kioldottam az összes pin fejlécet a tábláról. Ezután forrasztottam egy piros és fekete vezetéket a megfelelő csapokhoz.

Folytatva a nem állandó kialakítást, vettem egy sor két női tűs fejlécet, és rögzítettem azokat a VCC és GND portokhoz, ahol az NRF24L01 modul ül.

Miután ezt megtette, továbbléphet a következő lépésre.

11. lépés: Készítse elő a Perf táblát: Arduino és Pin fejlécek

Az összeszerelés előtt az utolsó dolog a perfboard előkészítése. Ehhez szüksége lesz az Arduino Nano -ra, a szilárd huzalokra és a hüvelyes csatlakozóra.

Győződjön meg arról, hogy az Arduino Nano rendelkezik csapfejfejjel, és folytassa a forrasztást a perforációs táblához. A lehető legtávolabbra kell helyeznie a tábla egyik oldalára, hogy helyet hagyjon a csatlakozások bővítésére, de azt is, hogy hagyjon egy sort az Arduino mindkét oldalán a női csapok fejének forrasztásához. Győződjön meg arról, hogy az USB -csatlakozó a lehető legközelebb van a kártya széléhez. A 3 cm x 7 cm -es táblám 10 x 24 lyukú. Így két sorral maradtam az Arduino bal oldalán, egy sorral a jobb oldalon, és körülbelül kilenc lyukkal az Arduino mögött.

Ezután vegyen két sort, tizenöt női tűs fejlécet, és forrasztja őket az Arduino mellé. Szokásos női tűs fejléceket használtam, de azt kívántam, bárcsak halmozó fejléceket használtam volna ezért:

Csatlakoztatnia kell a tűfejlécek vezetékeit az Arduino vezetékeihez. Ha a szabványos tüskés fejléceket használta, forrasztóhidat kell létrehozni, ami kissé fárasztó és időigényes. Ha a tétes fejléceket használta, akkor hajlítsa meg a vezetékeket, hogy megérintse az Arduino vezetékeket, hogy a forrasztási feladat sokkal könnyebb legyen

Bármelyik módszert is választja, a tűfejléceket az Arduino tűfejlécekhez kell csatlakoztatni.

12. lépés: A Perf Board előkészítése: Pin Extensions

Miután az Arduino és a tűfejléceket a táblához forrasztotta, a következő lépés az 5 voltos és a földelt tüskék kiterjesztése az összes elektromos alkatrész befogadására.

Forrasztjon két sor 10 tűs fejlécet a másik oldalon lévő perf táblán, mint az Arduino, és egy sor szóköz van közöttük.

Fogjon egy darab szilárd huzaldarabot, és futtassa az Arduino 5V -os csatlakozójától a tűs fejlécek egy soráig. Csupaszítsa le a szigetelést úgy, hogy a huzal szabadon legyen, ahol megérinti a tüskék fejléceinek vezetékeit. Forrasztja a vezetéket a helyére.

Ugyanezt tegye, kivéve az Arduino GND csapjával és a másik tűs fejléccel.

Ha ezt megtette, az adó készen áll a szerelésre.

13. lépés: Összeszerelés: Rögzítse a botkormányokat az alaphoz

Ehhez a feladathoz nyolc m4 csavarra és a megfelelő anyákra lesz szüksége néhány alátéttel együtt.

Helyezze az anyákat a fent látható 3D nyomtatott rész alján lévő hatszögletű lyukakba.

Csavarjon egy alátétet minden csavarra.

Nyomja be a négy m4 csavart a joystick törőlapjának négy lyukába.

Csúsztassa el a joystick offset 3D nyomtatott részt, és álljon ki a kitörőtábla és a joystick tartó között.

Csúsztassa a joystickot a csavarokkal a helyére az alapon, a csavarok rögzítésekor tartsa az anyákat a réseikben.

Ismételje meg ezt a lépést a másik joysticknál is.

14. lépés: Összeszerelés: Csatlakoztassa a potenciométereket és az OLED kijelzőt a potenciométer -állványhoz

Csúsztassa a potenciométereket a helyükre a potenciométer -állványon. A potenciométereket anyákkal szereztem be, hogy meghúzzam őket, és ezeket itt használtam a potenciométerek helyben tartására. A csavarok meghúzásához lapos fejű csavarhúzót használtam.

Ezután vezesse az OLED kijelző vezetékét a potenciométer-állvány bal oldalán lévő nyílásba. Húzza meg néhány m2 -es csavarral a kijelző fedelét. Előfordulhat, hogy néhány alátétet kell hozzáadnia a kijelző kiemelkedéséhez.

15. lépés: Összeszerelés: Csatlakoztassa a potenciométer állványt a joystick alaphoz

Fogja meg a potenciométer-állványt, és rögzítse a joystick alapjához m2-es csavarokkal úgy, hogy a joystick csapszegei kifelé nézzenek az állványról.

16. lépés: Összeszerelés: Rögzítse az NRF24L01 házat a potenciométer -állványhoz

Az NRF24L01 ház három részből áll. Fogja meg az első részt, és maga a modul vezetékeit vezesse át a hátsó nyíláson. Az elülső végnek a résbe kell illeszkednie, és a tábla hátuljából kiálló forrasztási kötéseknek is a megfelelő nyílásba kell ülniük.

Fogja meg a burkolat kupakját, és igazítsa a lyukakat úgy, hogy a fedél lapos oldala lapos legyen a burkolathoz képest. Csúsztasson két m2 -es csavart a lyukakon, és illessze be ezt a szerelvényt a potenciométer -állvány lyukain. Ennek a lépésnek a befejezéséhez igazítsa a második kupakon lévő lyukakat az m2 csavarokkal úgy, hogy az alkatrész elején lévő kis parabolikus kiemelkedés az NRF24L01 modul hengere körül legyen. Húzza meg két anyával.

17. lépés: Összeszerelés: Rögzítse a fogantyúkat az alaphoz

Fogja meg mindkét fogantyút, és rögzítse őket az alaphoz m2 csavarokkal, a fenti képek szerint.

18. lépés: Összeszerelés: Csatlakoztassa az elemtartót az alaphoz

Rögzítse az elemtartót az elemtartóhoz a süllyesztett m3 csavarokkal.

Rögzítse az elemtartót az alaphoz m2 csavarokkal úgy, hogy az elemtartó lefelé nyíljon.

19. lépés: Összeszerelés: Rögzítse a kapcsolókat a fogantyúkhoz

Ehhez a lépéshez szüksége lesz az összes kapcsolóra. Kezdje a háromállású kapcsolóval.

Vegye le a rögzítőt a kapcsolóról, és csúsztassa át a kapcsolót a jobb fogantyú hatszögletű furatán. Nem lényeges, hogy ez a kapcsoló hol található.

Fogja meg a kétállású váltókapcsolót két vezetékkel, és nyomja át a fogantyú bal oldalán található lyukon, ugyanúgy rögzítve, mint az előző kapcsolót.

Válasszon másik lyukat a bal fogantyún, hogy rögzítse az utolsó kétállású váltókapcsolót, amely a ki-be kapcsoló kell legyen.

20. lépés: Összeszerelés: Csatlakoztassa a Perf Board szerelvényt a joystick alaphoz

Használjon m2 csavarokat és m2 állványokat a perforációs tartó rögzítéséhez a joystick alaphoz. Győződjön meg arról, hogy a perf kártya tartóján lévő nyílás illeszkedik az NRF24L01 modul köré. Ismét előfordulhat, hogy néhány alátétet kell hozzáadnia a tartó és az alap közé, hogy figyelembe vegye a csavarfej kiemelkedését (Ehhez használhatja a 3D nyomtatott ofszetet is). Győződjön meg róla, hogy először a hosszabb m2 -es csavarokat csúsztatja át a tartó csövein, mert ezt a tartó rögzítése után nem tudja megtenni.

21. lépés: Összeszerelés: Csatlakoztassa a Perf táblát a Perf Board tartóhoz

M2 -es csavarokkal rögzítse a perfboard tartószerkezetet a perfboardhoz úgy, hogy az Arduino és a csapok fejrésze a tartóról kifelé nézzen. A vezetékek hossza irányíthatja az Arduino USB -portjának irányát.

22. lépés: Arduino kapcsolatok

A távadó ilyen kialakításának megválasztása látszólag rendezetlen alsó részt eredményez. Annak érdekében, hogy ez kevésbé túlterhelő feladatnak tűnjön, egyszerre csak egy típusú kapcsolatra koncentráltam. Például azzal kezdtem, hogy az összes GND vezetéket a GND bővített sorához kötöttem a perf kártyán. Íme az összefüggések:

Digitális csapok:

D4 - Joystick1 Sw

D5 - Joystick2 Sw

D6 - 2 -es állású kapcsoló külső csapja

D7 - 3 -as állású kapcsoló külső csapja

D8 - Egyéb, külső helyzetű, 3 -helyzetű kapcsoló

D9 - NRF24L01 CE csap

D10 - NRF24L01 CSN csapja

D11 - NRF24L01 MOSI csapja

D12 - NRF24L01 MISC csapja

D13 - SCR NRF24L01 csap

*Megjegyzés: Ekkor a vezetékek színkódolása hasznos lesz. Az NRF24L01 ház korlátozza a tűnevek megtekintését. Ha színekkel kódolja a vezetékeket, akkor minden erőfeszítés nélkül meg tudja határozni, melyik tű melyik, így sokkal egyszerűbb a vezetékek csatlakoztatása az Arduino -hoz.

Analóg csapok:

A0 - A potenciométer középső csapja 1

A1 - A potenciométer középső csapja 2

A2 - Joystick2 VRX csap

A3 - Joystick2 VRY csap

A4 - OLED SDA (DATA) Tű

A5 - OLED SCL (ÓRA) Tű

A6 - Joystick1 VRY csap

A7 - Joystick1 VRX csap

Feszültségszabályozó (AMS1117):

Csatlakoztassa az NRF24L01 modul földelőcsapját a feszültségszabályozó földelőcsapjához. Csatlakoztassa az NRF24L01 3,3 voltos csapját a feszültségszabályozóhoz.

Földelőcsap hosszabbító tüskék fejrészei (Csatlakoztassa ezeket a csapokat a földelőcsapfejhez):

• Középső csap a 2 -es helyzetben
• Középső csap a 3 állású kapcsolón
• Joystick1 GND Pin
• Joystick2 GND Pin
• Potenciométer 1 jobb oldali csap
• Potenciométer 2 jobb oldali csap
• OLED GND Pin
• GND elemtartó
• GND Tű a feszültségszabályozón

5 V -os bővítőcsapfej (csatlakoztassa ezeket a csapokat a VCC csapfejhez):

• Joystick 1 5V -os tű
• Joystick2 5V -os tű
• Potenciométer 1 bal csap
• Potenciométer 2 bal tüske
• OLED VCC csap
• VCC Tű a feszültségszabályozón

Egyéb csatlakozók:

A végső csatlakoztatandó elem a ki- és bekapcsoló. A kapcsoló egyik vezetékét az akkumulátorház pozitív pólusához kell csatlakoztatni. A középső csap csatlakozik az Arduino VIN csapjához.

23. lépés: Adókód

A vezérlő utolsó lépése a kód. Egy kis magyarázatot fogok adni erre a kódra, de ha részletesebb magyarázatot szeretne kapni az NRF24l01 modul működéséről és használatáról, látogasson el erre az oldalra:

Arduino vezeték nélküli kommunikáció - NRF24L01 bemutató

#befoglalni

#include #include #include #include #include #include #include #include #include #define SCREEN_WIDTH 128 // OLED kijelző szélessége, képpontban #define SCREEN_HEIGHT 32 // OLED kijelző magassága, képpontban Adafruit_SSD1306 kijelző (SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEHT, -1); RF24 rádió (9, 10); const bájtcím [6] = "00001"; int adatok [11]; const int onevrx = 7; // a VRX változója a joystickon 1 const int onevry = 6; // a VRY változója a joystickon 1 const int twovrx = 2; // a VRX változója a joystick 2 -n const int twovry = 3; // a VRY változója a joystick 2 -n const int pot0Pin = 0; // változó az 1. edényhez const int pot1Pin = 1; // változó a pot 2 const int ASwitch = 6; // változó kétállású kapcsolóhoz const int BSwitch1 = 8; // változó a három pozícióból álló váltókapcsoló egyikének helyzetéhez const int BSwitch2 = 7; // változó a három pozícióból a három pozícióból állító kapcsoló const int CButton = 2; // változó az opcionális nyomógombhoz 1 const int DButton = 3; // változó az opcionális 2 nyomógombhoz int oneX; int oneY; int twoX; int twoY; int pot0; int pot1; void setup () {Serial.begin (9600); radio.begin (); radio.openWritingPipe (cím); radio.setPALevel (RF24_PA_MIN); radio.stopListening (); pinMode (ASwitch, INPUT_PULLUP); // az APin beállítása pinMode kimeneti módba (BSwitch1, INPUT_PULLUP); // a BPin beállítása pinMode kimeneti módba (BSwitch2, INPUT_PULLUP); // a CPin beállítása pinMode kimeneti módba (CButton, INPUT_PULLUP); // a DPin beállítása pinMode kimeneti módba (DButton, INPUT_PULLUP); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); késleltetés (1000); display.clearDisplay (); display.setTextSize (.25); display.setTextColor (FEHÉR); display.setCursor (0, 0); display.print ("Bekapcsolás"); display.display (); késleltetés (10); } void loop () {oneX = analógRead (onevrx); oneY = analogRead (onevry); twoX = analóg olvasás (twovrx); twoY = analogRead (twovry); pot0 = analogRead (pot0Pin); pot1 = analogRead (pot1Pin); adatok [0] = oneX; adatok [1] = egyY; adatok [2] = twoX; adatok [3] = kétY; adatok [4] = pot0; adatok [5] = pot1; adatok [6] = digitalRead (ASwitch); adatok [7] = digitalRead (BSwitch1); adatok [8] = digitalRead (BSwitch2); adatok [9] = digitalRead (CButton); adatok [10] = digitalRead (DButton); radio.write (& adatok, sizeof (adatok)); // adatok küldése a vevőnek késleltetés (100); display.clearDisplay (); display.setTextSize (.25); display.setTextColor (FEHÉR); display.setCursor (5, 5); display.println (adatok [4]); display.print ("Fogadó energia"); // adjon hozzá további információkat, amelyeket az OLED kijelzőn szeretne megjeleníteni. display.display (); }

24. lépés: Vevő kód

#befoglalni

#magában foglalja #magában foglalja az RF24 rádiót (9, 10); // cns, ce // határozza meg az NRF24L01 vezérlő objektumot konstans bájtcím [6] = "00001"; // határozza meg azt a kommunikációs címet, amelynek meg kell egyeznie az adó int adatokkal [11] = {512, 512, 512, 512, 512, 512, 0, 0, 0, 0, 0}; // a kommunikációs adatok mentésére használt tömb definiálása void setup () {radio.begin (); radio.openReadingPipe (0, cím); radio.setPALevel (RF24_PA_MIN); radio.startListening (); // vevőként beállítva Serial.begin (9600); } void loop () {if (radio.available ()) {radio.read (& data, sizeof (data)); // néhány adatpont nyomtatása a vezérlőről a soros monitorra Serial.print (adatok [0]); Serial.print ("\ t / t"); Serial.print (adatok [1]); Serial.print ("\ t / t"); Serial.print (adatok [2]); Serial.print ("\ t / t"); Serial.print (adatok [3]); Serial.println (""); } // Ez megint csak a vevőmodul alapkód példája.

25. lépés: Következtetés

Ezzel a vezérlővel gyakorlatilag bármilyen Arduino projektet vezérelhet, és kialakítása még több módosítást tesz lehetővé. Eldöntheti, hogy OLED kijelző helyett két további potenciométert szeretne (ha szeretné a 4 potenciométeres állvány STEP fájlját, elküldhetem Önnek. Csak tegyen megjegyzést a kéréssel). Vagy talán néhány nyomógombot szeretne hozzáadni a tervezéshez. Ez teljesen rajtad múlik.

Ha bármilyen kérdése, megjegyzése vagy aggálya van, ne habozzon feltenni.

Köszönjük, hogy időt szánt erre a 24 lépésre. Remélem, sikerült tanulnia valamit, vagy néhány új ötletet szereznie arról, hogy mit lehet elérni egy 3D nyomtatóval és egy Arduino -val.

Második helyezett az Arduino versenyen 2020