Overkill Model Rocket Launch Controller !: 9 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

As deel van 'n groot projek waarby modelrakette betrokke was, het ek 'n kontroleerder nodig gehad. Maar soos met al my projekte, kon ek nie net by die basiese beginsels hou nie, maar ook 'n handknop met 'n enkele knoppie maak wat net 'n modelraket lanseer, nee, ek moes uiters oordrewe raak en dit so ingewikkeld en bo-aan moontlik maak as wat ek kon. dink aan. Ek het wel idees om dit nog meer te maak, maar hierdie idees was 'n bietjie buite die begroting vir 'n 16 -jarige student.

Na baie navorsing en beplanning kon ek geen hulpbronne vind vir die 'aktetas -vuurpylbeheerders' nie, aangesien dit nie juis 'n algemene item is nie, so ek moes my eie van nuuts af ontwerp. Die grootste deel van my hele projek, die vuurpyl self, is gemaak van koolstofvesel en lyk redelik dom, so ek wou hierdie tema deurgee na die kontroleerder en die staalraket (tans onvolledig).

Maar wat doen hierdie beheerder? Hoekom het jy dit gemaak?

My modelraket is nie juis 'n tipiese vuurpyl met vinne nie en 'n basiese lanseerplank met 'n geleidingsrail. Die vuurpyl is in plaas daarvan gevul met pasgemaakte elektronika en toerusting vir die stuur van vektore. Stootvektorbeheer, of TVC, behels dat die enjin binne -in die vuurpyl beweeg word om die krag daarvan te rig en dus die vuurpyl na die toepaslike baan te stuur. Dit behels egter GPS -begeleiding wat onwettig is! Dus gebruik my vuurpyl TVC om die vuurpyl superstabiel te hou met 'n gyroscoop op die vlugrekenaar, sonder GPS -toerusting. Aktiewe stabilisering is wettig, leiding is nie!

In elk geval, deur hierdie lang inleiding, het ek nog steeds nie verduidelik wat die beheerder doen nie! Die lanseerplaat, soos ek vroeër gesê het, is nie net 'n staander met 'n geleidingsrail nie, eerder 'n komplekse stelsel gevul met elektronika en meganiese onderdele, soos 'n regte lanseerplank. Dit bevat 'n pneumatiese suier om die sterk rug in te trek, klampe wat die basis van die vuurpyle en die bolyf hou, en nog vele ander dinge wat ek in toekomstige YouTube -video's beter sal verduidelik.

Die beheerder stuur nie net al die draadlose seine om die lanseerstootstelsels te beheer en die vuurpyl te lanseer nie, maar dit laat my ook toe om die instellings van die bekendstelling aan te pas. Of dit nou eintlik begin, of net teen die pad gehou word vir 'n statiese brand van die motor. Of ek nou die intrekbare sterk rug-pneumatiese stelsel geaktiveer het of nie. Het die vuurpyl syversterkers soos gesien op die Falcon Heavy. Of moet ek die draadlose verbinding tussen die beheerder en die lanseringsblok toets? Dit is slegs enkele funksies wat hierdie beheerder kan verrig.

Vinnige opmerking: dit is nie die finale etikette nie, aangesien ek tans nie toegang het tot my gewone Roland GX-24-vinylsnyer nie. Ek het ook nog nie die battery nie, ek gebruik 'n standaard RC -motor/vliegtuig LiPo, 11.1V en ongeveer 2500mAh.

Voordat ons begin met die stap -vir -stap instruksies oor hoe ek dit gemaak het, wil ek vir almal duidelik maak dat 'n kontroleerder soos hierdie vir nog baie meer gebruik kan word, dan net om vuurpyle te lanseer, afhangende van waarvoor u dit maak. Dit kan 'n draadlose rover beheer, 'n RC -helikopter/drone beheer, aangepas word vir 'n draagbare rekenaar of spelstelsel. U verbeelding is regtig die grens. As u hierdie kontroleerder wil bou, sal ek u ten sterkste aanbeveel om u eie skematiese ontwerp, skakelaaruitleg en al u eie sagteware te ontwerp. Maak dit werklik JOU.

Opdateer!

Hier is die nuwe YouTube -video oor die kontroleerder!

Voorrade

Aangesien ek in Australië is, sal my onderdele en skakels waarskynlik anders as u s'n wees, dus ek beveel aan om u eie navorsing te doen! Ek het 'n volledige onderdele lys PDF van alles wat ek hier gebruik het. Ek beveel ook aan om u eie onderdele te gebruik om u kontroleerder aan te pas by wat u nodig het/wil hê dat dit moet doen!

Die lys van basiese onderdele:

• 'N Geval van een of ander aard
• Akriel paneel
• Knoppies en skakelaars
• LCD skerm, spanning aflees
• PLA filament
• 3D koolstofvesel vinyl
• 'N Luidspreker en klankmodule (as u wil hê dit moet praat)

Ek het die gereedskap basies gehou; u kan alles gebruik wat u het:

• Dremel met snylem
• Boor
• Soldeerbout
• Sigaretaansteker (vir hitte krimp buise)
• Skroewedraaier
• Puntige neus tang
• Smeerpen (vir die aanbring van vinyl wrap en plakkers)
• Stanley -mes (vir die sny van akriel)

Stap 1: Aan die gang

Wat wil ek hê moet my beheerder doen? Watter knoppies/skakelaars en funksies het dit nodig? Hoe wil ek hê moet dit lyk? Wat is die begroting? Dit is al die nodige vrae wat u uself moet afvra voordat u hierdie taak begin aanpak. Begin dus met 'n notaboek en skryf idees neer. Dit help ook om navorsing te doen oor bestaande beheerders, miskien vind u die goue idee.

U moet dink aan elke funksie wat u beheerder moet verrig en watter tipe knoppies/skakelaars u daarvoor benodig. In my geval was dit die beheer van verskeie dele van 'n lanseerplank en die aflaai van 'n vuurpyl. Ek het dus skakelaars nodig vir instellings, 'n manier om die lanseerreeks te begin, sekuriteitskodes om te verseker dat niemand anders die vuurpyl kan lanseer nie en 'n paar ander klein dinge.

My groot noodstopknoppie was absoluut noodsaaklik vir my vorm van beheerder! Die beheerder begin 'n aftelling van 15 sekondes waartydens die lanseerplatform voorberei om die vuurpyl te lanseer. Op enige tydstip gedurende hierdie 15 sekondes kan 'n gevaar ontstaan, die groot rooi knoppie skakel alle krag van die beheerder af, en voorkom dat meer draadlose seine by die lanseerplank kom en verseker dat die vuurpyl NIE kan begin nie.

Ek het ook 'n manier nodig om 'n eksterne 12V -draai -lig te beheer; die Arduino kan slegs 'n 5V -sein lewer, sodat 'n MOSFET vir hierdie taak gebruik is. 'N MOSFET is ook gebruik om 'n stroombaan te skep om die vuurpylmotor aan te steek met 'n bedrade verbinding met die beheerder. As iets nie op die lanseringsdag werk met die draadlose beheer nie, kan ek die ontstekingsdraad na die kontroleerder lei om die vuurpyl te begin.

As u eers weet wat u kontroleerder moet doen, is dit tyd om die kringdiagram van al u komponente te maak en uit te vind hoe u dit op die hoofpaneel gaan uiteensit …

Stap 2: Uitleg en bedrading

'N Goeie komponentuitleg is noodsaaklik vir veelsydigheid en bruikbaarheid, sowel as estetika, waarna ek eerlik is. Dit verklaar waarom die antenna voor die noodstopknoppie is? Ek het hierdie uitleg gevind deur die oorspronklike skuim uit die omhulsel te kry en die komponente daarop te skuif totdat ek tevrede was met hoe dit lyk. Die oorblywende oop ruimte in die middel is vir 'n paar fyn plakkers, maar soos ek vroeër gesê het, het ek nie nou toegang tot 'n vinielknipper nie, so ek het eerder my projek -logo -plakker daarby.

Nadat u hierdie uitleg ontwerp het, merk u die kolle van die komponente op die akrielbord saam met die gatafmetings en die afmetings van die bord, dit word in die volgende stap gesny. Ek het 3 mm akriel gebruik.

Sodra u al die komponente ken wat u benodig en waarheen dit gaan, moet u 'n skematiese vorm of 'n tabel skep van waar die verbindings heen gaan. Hier is my pen tafel en my skematiese. Moenie my dokumente kopieer nie, aangesien my komponente anders is as u s'n, en daarom sal die verbindings anders wees, maar u is welkom om myne as 'n gids gratis te gebruik. Die skema is net vir hierdie instruksies gemaak, aangesien ek slegs die penbord gebruik het om my kontroleerder te maak, daarom word die skematiese weergawe haastig en kan daar foute wees! As u 'n afskrif van die Fritzing -lêer wil hê, stuur 'n boodskap aan my op enige van my sosiale media -rekeninge, en ek stuur dit weer gratis aan u!

By die beplanning van u bedrading moet u oorweeg hoeveel penne u op u Arduino het (ek beveel 'n Arduino Mega of Arduino Mega Pro aan). U sal ook u komponente moet ondersoek en kyk of daar spesifieke penne is om in te gaan, byvoorbeeld dat u SPI- of I2C -komponente het wat spesifieke penne benodig. Sodra u die presiese penne gevind het wat sekere komponente benodig, kan u die oorblywende digitale en analoog penne invul met ander insette en uitsette, soos skakelaars, knoppies, LED's, gonsers en MOSFET's.

Al die dokumente is beskikbaar op my dodgy webwerf:

Sodra al hierdie beplanning afgehandel is, begin u met die lekker dinge …

Stap 3: Sny

Dit is tyd om die belangrikste akrielpaneel te sny en dan al die gate vir die komponente te sny! Wees versigtig, u gaan 'n groot gemors maak! Maak seker dat u elke snit gemerk het en maak seker dat dit reg is. U kan meer materiaal wegsny, maar u kan dit nie weer byvoeg as dit weg is nie … maar in elk geval nie baie mooi nie! Ek het 'n fout gemaak toe ek my hoofpaneel afgesny het, ek het nie die lyn genoeg met die Stanley -mes geslaan nie en dit het te veel materiaal weggeneem toe ek dit kap, gelukkig was dit maklik bedek deur 'n gaping te maak om die paneel op te lig.

Om die vorm van die hoofbord te sny, het ek 'n staalliniaal langs die randlyne vasgeklem en 'n Stanley -mes langs die lyn gesleep totdat ek halfpad deur die paneel was, dit het lank geneem. Ek het die akriel dan aan 'n tafel vasgemaak met die snylyn op die tafelrand en die deel wat ek op die tafel wil hê. Die bietjie wat die rand oorgee, breek dan maklik af met 'n bietjie krag, maar dit het 'n paar skerp rande gelaat. Ek het 'n hamer gebruik om hierdie rande grof op te ruim en dan 'n Dremel met 'n skuurbout om dit glad te maak. My kissie het ronde hoeke, so ek moes die hoeke van die akriel afrond met die Dremel, met 'n snypunt om mee te begin en met 'n skuurpunt af te werk.

Sodra u die paneellyn het, kan u 'n kombinasie van 'n Dremel -snyblad en 'n boor gebruik om al die gate in u paneel te sny. Groot sirkels is gemaak met baie klein Dremel -snitte, reghoeke en vierkante is met die Dremel gesny en klein gaatjies is geboor. Al hierdie gate kan daarna met 'n lêer, skuurpapier en 'n Dremel -skuurboor skoongemaak word.

Dit is tyd om krake of growwe rande skoon te maak met die vinyl wrap …

Stap 4: Wikkel en monteer

Ek het 'n baie goedkoop koolstofvesel -vinylverpakking op eBay gekoop om die hele paneel te bedek; regte koolstofvesel gaan te duur en baie morsig wees, maar ek het dit oorweeg. Sny 'n stuk vinyl effens groter as die paneel, of dit nou koolstof, hout?, Glansswart is, of u wil dit net verf! Dit hang af van u voorkeur. Trek dan 'n klein hoeveelheid van die kleefdeksel versigtig af en begin dit op die bord aanbring. Maak seker dat u 'n wisser gebruik om borrels te verwyder terwyl u gaan. Sit die viniel versigtig neer en draai dit styf oor die rande. Afhangende van die kwaliteit van u vinyl, moet u moontlik ekstra gom byvoeg! As u baie kieskeurig is, kan u die vinyl ook effens versag met 'n haardroër of 'n vuurwapen om 'n super gladde hoek te kry.

Sodra dit klaar is, is dit tyd om vinyl wat die gate van u komponente bedek, weg te sny. Wees versigtig om nie u pragtige vinylwerk deurmekaar te maak nie!

Nou kan u al die komponente op hul plekke monteer. Die komponente benodig dalk moere, skroewe, gom/epoksie of wrywing. Oor die algemeen gaan die meeste komponente maklik genoeg in. My NRF24 langafstand -ontvanger -module het skuins in die gat gesit, so ek het 'n wasser bygevoeg en dit het dit reggemaak. Hierdie deel moes met epoxy vasgehou word, so ek het vinnig 'n bietjie buite gemeng!

Ek moes die NRF24 -antenne êrens bêre toe die kas toegemaak is, sodat ek nie 'n 3D -gedrukte snit sou maak wat in die paneel vasgemaak is nie. Hierdie snit is hier op Thingiverse beskikbaar!

As u paneel volledig lyk (afgesien van die etikette wat u wil byvoeg), is dit tyd om dit om te draai en die bedrading te begin …

Stap 5: Soldeer en bedrading

Elkeen van my drade word aan die komponente gesoldeer en dan na die Arduino gehardloop, waar dit met manlike koppenne ingeprop word. Ek moes hierdie drade pasmaak deur die proppe van die jumperdrade af te sny, dit op 'n gepaste lengte draad te soldeer en dan met 'n krimpende buis te isoleer. Voordat u begin soldeer, moet u u mikrobeheerder aan die agterkant van die paneel monteer, sodat u u draadlengtes daarvolgens kan beplan. Ek beveel aan om u drade langer te maak as wat dit nodig is; dit help om dit netjies te organiseer as dit klaar is. U kan ook klein komponente soos weerstande, skroefaansluitings en MOSFET's hê om op 'n perfekte bord te soldeer.

As u drade gesoldeer is, kan u dit almal in hul Arduino -penne steek en dan kabelbinders gebruik om alles netjieser te maak. Hierdie proses duur lank, maar is die moeite werd en baie bevredigend!

Die luidspreker in die 3D -gedrukte behuising is bedoel vir 'n toekomstige opgradering wat die speel van.wav -lêers behels en die beheerder laat klink/speel.

Hierdie hele proses het my meer as twee dae geneem, want dit is baie tydrowend om persoonlike drade te maak en elke verbinding te isoleer. Sit net musiek, gryp 'n paar versnaperinge en begin soldeer. Maak seker dat u skematika naby is!

Met al die bedrading voltooi, is dit tyd vir die SOFTWARE …

Stap 6: sagteware

Ek het tans basiese sagteware om al die instellings te kry en sekuriteitskodes te aanvaar, maar my sagteware is onvolledig, aangesien die lanseerder nie voltooi is nie! Ek sal hierdie afdeling wysig en al my sagteware en 'n verduideliking daarvan byvoeg as ek klaar is!

Almal se sagteware sal anders wees, afhangende van wat u beheerder sal doen. Dit is op hierdie punt dat u beheerder tot lewe kom! Ek beveel aan dat u ondersoek instel na die programmering van elk van u komponente en dan u sagteware met 'n vloeidiagram ontwerp. U kan my vloeidiagram van die opstelprogrammatuur hier sien, alhoewel ek nog nie 'n vloeidiagram vir my sagteware vir die bekendstelling van volgorde het nie.

Die maklikste manier om groot hoeveelhede sagteware aan te pak, is om dit te beplan. Hoe meer jy dit beplan, hoe makliker is dit. Begin deur notas af te skakel en gaan na 'n finale vloeidiagramdiagram wat alles wys wat u kontroleerder moet doen en hoe die stelsel navigeer. Myne wys wat op die LCD -skerm vertoon word, en hoe om tussen afdelings te kom. Sodra u u sagteware ontwerp het en weet hoe u elke komponent moet programmeer, kan u 'n koppie koffie drink en in een aand baie doen. Doen dit 'n paar nagte, en dit sal gedoen word voordat u dit weet! Forums en die Arduino -webwerf word u beste vriend gedurende hierdie paar aande!

My grootste wenk, dit sal jou lewe red! As u u knoppies/skakelaars as insette stel, moet u hierdie stuk kode gebruik: pinMode (6, INPUT_PULLUP);

As u nie '_PULLUP' byvoeg nie, sal u knoppies/skakelaars weerkaats en nie werk nie. Ek het dit op die harde manier geleer en 5 uur ekstra werk alleen daaraan bestee voordat ek my eenvoudige fout besef het.

Aan die einde van u sagteware sou u dit ten minste 100 keer opgelaai het vir toetsing, maar daar moet nog meer getoets word …

Stap 7: Toets

Toets, toets, toets. Die sleutel om enige projek perfek te maak en te funksioneer soos dit moet. As iets nie werk nie, moet u die probleem opspoor, moontlik komponente vervang, herbedrading doen of in die beste geval net 'n bietjie kode verander. Geen projek sal ooit perfekte eerste poging werk nie. Hou net daarmee aan totdat dit klaar is en glad werk.

Sodra dit werk, is u gereed om dit te gebruik! In my geval lanseer dit vuurpyle …

Stap 8: Begin

U het almal gewag vir 'n paar lieflike foto's/video's! Ek is jammer dat ek dit aan u gedoen het, maar die eerste bekendstelling is nog minstens drie maande af. Ek moet die lanseerplank maak en elke deel van die hele projek afhandel. Ek is tans 6 maande in en het elke dag gewerk sedert ek begin het. Dit is 'n absoluut groot projek!

Ek werk tans aan 'n groot video oor hoe ek die kontroleerder gemaak het, sowel as wat dit doen, en 'n paar demo's. Dit sal hopelik binne 'n week op YouTube verskyn!

Met dit gesê, kan u my vordering volg tot by die eerste bekendstelling en deur al die aanvanklike mislukkings en afstemming. Ek werk aan baie YouTube -video's rakende die projek en plaas dit voortdurend op Twitter en Instagram. Daar kom 'n paar groot YouTube -video's rakende die vuurpyl self, die lanseerplatform en natuurlik bekendstellings. Hier is al my rekeninge …

YouTube:

Twitter:

Instagram:

Thingiverse:

My Dodgy webwerf:

Wil u 'n plakker hê?

Stap 9: 'n stap verder !?

Soos ek vroeër gesê het, is ek nog nie klaar nie! Ek moet nog steeds die battery kry, dit monteer en die laaste etikette maak.

Ek het egter baie ander idees gehad oor hoe om dit 'n stap verder te neem!

• Framboos Pi -rekenaar met ingeboude skermdeksel
• Piesangproppe vir bedrade rugsteunbekendstelling
• Eksterne antenna op 'n driepoot
• Laai die battery met 'n prop op die hoofpaneel
• Programmering met 'n prop op die hoofpaneel
• Egte koolstofvesel paneel
• Ondersteun agter die paneel om op te hou buig

Ek vra om verskoning vir die gebrek aan vordering foto's! Hulle is op my foon geneem, want ek het nie gedink om baie te neem nie.

Ek hoop dat dit u inspireer om u eie te maak! Ek sal graag jou werk wil sien …