Rover-One: gee 'n breinvragmotor/motor 'n brein: 11 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Hierdie instruksies is op 'n PCB wat ek ontwerp het, genaamd Rover-One. Rover-One is 'n oplossing wat ek ontwerp het om 'n speelgoed-RC-motor/-vragmotor te neem en 'n brein te gee wat komponente bevat om die omgewing daarvan te voel. Rover-One is 'n 100 mm x 100 mm PCB wat ontwerp is in EasyEDA, en is gestuur vir professionele PCB-druk by JLCPCB.

Rover-One:

Hierdie gids illustreer die geselekteerde dele en die bronlêers waarmee u u eie kan skep.

Oorsprong:

Ek was nog altyd gefassineer deur NASA en die Mars -rovers. As kind het ek daarvan gedroom om my eie rover te bou, maar my vaardighede was beperk tot net die verwydering van motors uit stukkende RC -motors. As volwassene met my eie kinders geniet ek dit graag om saam met hulle te leer oor programmering en elektronika. Ek het 'n paar strydbote saam met my kinders gebou, wat die vervanging van die RC -motorliggaam vervang het met een wat ons uit DollarTree -skuimplank gebou het, en skerpstokkies as wapens. Om dit na die volgende vlak van programmering te neem, was die doel om 'n RC -motor te neem en dit met 'n minimum aanpassings te gee. Na baie ure se bakwerk aan broodplate en plasse soldeersel op protobord, is die Rover-One-bord gebore. Die vermenging van DollarTree -skuimplank en elektronika het my metode geword vir allerhande skeppings, so ek het die naam FoamTronix geskep.

Doel van Rover-One bord:

Die hoofdoel van hierdie bord is om te leer oor senseringskomponente en die programmering wat betrokke is om tussen die komponente en die Arduino nano te kommunikeer om die RC -motor te bestuur. Hierdie bord neem prosesse wat ek deur die jare op verskillende sensors, skofregisters en ander IC's geleer het om 'n motor te bestuur.

Skematiese:

easyeda.com/weshays/rover-one

Voorrade

• 2x 1uF kapasitor
• 1x 470uF kapasitor
• 16x 220 Ohm weerstand
• 1x 100K Ohm weerstand
• 2x 4.7K Ohm weerstand
• 2x DS182B20 (temperatuursensor)
• 1x LDR (ligafhanklike weerstand)
• 2x 74HC595 (Skofregister IC)
• 1x L9110H (motorbestuurder IC)
• 4x HC-SR04 (ultrasoniese afstandsensor)
• 19x 2,54 2P skroefklemme
• 4x 2,54 3P skroefklemme
• 1x Arduino Nano
• 1x 9 gram servo (word gebruik om die motor/vragmotor te draai)
• 1x DC -motor (op die RC -motor/vragmotor)
• 1x Adafruit GPS Breakout V3 -bord

Opsionele toebehore:

• Manlike kopstukke
• Vroulike kopstukke

Stap 1: Arduino Nano

Die Arduino Nano is die brein van die bord. Dit sal gebruik word om die insette van die verskillende sensors (Ping, temperatuur, lig) en die uitset na die motor, servo, skofregisters en seriële kommunikasie te bestuur. Die Arduino word gevoed deur die 5v eksterne aansluiting.

Afdeling Onderdele:

1x Arduino Nano

Stap 2: Skuifregisters

Die skofregisters word gebruik om meer uitsette te lewer. Daar is twee Serial-In Parallel-Out skofregisters wat daisy-vasgeketting is. Slegs 3 penne van die Arduino Nano word gebruik om al 16 uitsette te beheer.

Die kondensators word gebruik vir die kragpieke wat die skyfies benodig.

Die skroefklemme word gebruik om verskillende soorte draad maklik aan te sluit.

'N Voorbeeld van die LED's sou wees:

• 2 wit LED's (vir hoofligte)
• 2 rooi LED's (vir breekligte)
• 4 geel LED's (vir blinkers - twee voor en twee agter)
• 8 afgeleide LED's, of 4 rooi en 4 blou LED's vir polisieligte.

Afdeling Onderdele:

• 2x 1uF kapasitor
• 16x 220 Ohm weerstand
• 2x 74HC595 (Skofregister IC)
• 16x 2.54 2P skroefaansluitings

Stap 3: LDR (Light Detecting Resistor)

Die LDR, Light Detecting Resistor, word saam met 'n weerstand as spanningsverdeler gebruik om die lig te meet.

Afhangende van hoe die bord gebruik word, kan die LDR direk aan die bord geheg word, of ander kopstukke kan gemonteer word.

Afdeling Onderdele:

• 1x LDR (ligafhanklike weerstand)
• 1x 100K Ohm weerstand

Stap 4: Temperatuursensors

Daar is twee temperatuursensors. Die een is ontwerp om direk op die bord te monteer, en die ander is bedoel om met skroefaansluitings verbind te word om die temperatuur op 'n ander plek te meet.

Ander gebiede om die temperatuur te meet, is:

• By die motor
• By die battery
• Op die RC -liggaam
• Buite die RC -liggaam

Afdeling Onderdele:

• 2x DS182B20 (temperatuursensor)
• 2x 4.7K Ohm weerstande
• 1x 2,54 3P skroefaansluitings

Stap 5: Ping -sensors

Daar is 4 HC-SR04 pingsensors. Die bord is ingestel om die echo- en snellerpenne met die NewPing -biblioteek aan mekaar te koppel. Die penne kan aan die HC-SR04 gesoldeer of saamgebind word, of die drade van die eggo en die snellerpenne gaan na dieselfde eindpunte.

Idees om die afstand te meet, is om 3 van die pingsensors onder verskillende hoeke voor die RC -motor te plaas, en een agter om 'n rugsteun te maak.

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

Afdeling Onderdele:

• 4x HC-SR04 (ultrasoniese afstandsensor)
• 4x 2,54 3P skroefklemme

Stap 6: Motorverbinding

Die DC -motorbestuurder L911H IC -chip word gebruik om die RC -motor vorentoe en agtertoe te bestuur. Hierdie chip verander basies die plus/minus -drade op die GS -motor vir u. Hierdie chip het 'n wye voedingsspanning van 2,5v tot 12v as dit gebruik word by temperature van 0 ° C tot 80 ° C - daarom is die temperatuursensor reg langs hom (die temperatuursensor meet -55 ° C tot 125 ° C). Die chip het ook 'n ingeboude klemdiode, dus een is nie nodig as 'n GS-motor gekoppel word nie.

Een terminale aansluiting is vir die motor, en die ander een is vir 'n eksterne kragbron vir die battery. Die motor- en stroomtrekking sal te veel wees op die Arduino, dus is 'n ander kragbron nodig.

Afdeling Onderdele:

• 1x L9110H (motorbestuurder IC)
• 2x 2,54 2P skroefklemme

Stap 7: Servo -verbinding

Die servo word gebruik om die draai van die RC -motor te beheer. Die meeste speelgoed -RC -motors kom met 'n ander motor wat gebruik word om te draai. Die verandering van die draaimotor vir 'n servo is die enigste verandering wat ek uiteindelik aan die raam van die RC -motor maak.

Die kondensator word gebruik vir die kragpieke wat die servo benodig.

Afdeling Onderdele:

• 1x 9 gram servo (word gebruik om die motor/vragmotor te draai)
• 1x 470uF kapasitor
• Manlike koppenne om die servo aan te sluit

Stap 8: GPS -module

Die Adafruit GPS -module is ideaal om die posisie te sien en op te spoor waarheen die motor gaan. Hierdie module gee u nie net die GPS -posisie nie, maar u kry ook:

• Posisie Akkuraatheid binne 3m
• Snelheidsnoukeurigheid binne 0,1 m/s (maksimum snelheid: 515 m/s)
• "Aktiveer" -pen om dit aan/af te skakel
• Flash om data 16 uur se data te stoor
• RTC (Real Time Clock) om die tyd te kry

Adafruit GPS -biblioteek:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Afdeling Onderdele:

1x Adafruit GPS Breakout V3 -bord

Stap 9: Seriële kommunikasie

Die seriële verbinding is vir die Arduino om met ander eksterne bronne te kommunikeer.

Afdeling Onderdele:

1x 2,54 2P skroefaansluitings

Stap 10: Voorbeeld bordopstelling

Ek het baie borde bestel, en een daarvan het ek net bedoel om te toets.

Stap 11: Voorbeeld

Aangeheg is beelde uit my opstelling. Ek het 'n splinternuwe RC -motor geneem, dit gestamp, 'n bakkie uit DollarTree -skuimplank geskep en 'n brein gegee.