INHOUDSOPGAWE:
2025 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2025-01-13 06:56
Met die opkoms van selfbestuurende, outonome motors vandag, het ek besluit om die uitdaging aan te gaan om een van my eie te maak. Hierdie projek was ook my hoeksteenprojek in my Engineering Design and Development en Robotics -klasse en het 'n toekenning ontvang vir die beste outonome voertuig tydens 'n hoërskool STEM -kompetisie.
In plaas daarvan om van nuuts af te begin, het ek gekies om 'n RC -motor te gebruik wat ons reeds gehad het, en dit gekoppel aan 'n RedBoard Arduino Uno -bord. Ek het die Arduino gekies vanweë die relatiewe gebruiksgemak en programmering daarvan.
Vir diegene wat wonder, hierdie motor het 'n Redcat Racing 03061 Spatbestande ESC met 'n geborselde motor. Die ESC is reeds geprogrammeer met behulp van die kontroleerder wat by die motor gekom het. Ek het dit nie met 'n kwaslose motor getoets nie, aangesien ons nie een byderhand het nie, maar almal is welkom om hierdie projek met 'n kwaslose motor te probeer.
In 'n kort opsomming, versamel hierdie motor data van (5) HC-SR04 Ultrasoniese sensors. Hierdie data gaan terug na die Arduino, waar dit besluite neem oor hoe om te beweeg. Die Arduino beheer dan die stuur servo en motor dienooreenkomstig. Die program gebruik die standaard Arduino servobiblioteek om dit te doen, en geen ekstra biblioteke is nodig nie.
Die motor kan met 'n potensiometer veranderlike snelheidsbeheer beheer en van 'n muur af rugsteun as dit een raak. Boonop kan die motor homself regstel as dit te naby aan 'n muur dryf deur hom te verlig.
Stap 1: Onderdele lys
Disclaimer: Ek sluit nie die onderdele wat nodig is vir die motor self in nie, slegs die ekstra dele buite die motor. Hiervoor is 'n ESC, motor, onderstel, battery, ens.
Jy sal nodig hê:
(1) Arduino Uno - knockoffs sal goed werk
(1) Broodplank - vir hierdie projek het ek die +/- spoor van een broodplank geneem en 'n ander, kleiner broodbord gebruik. Enige grootte sal doen.
(5) Ultrasoniese sensors HC-SR04
(1) Potensiometer - word gebruik om die spoed van die motor te beheer
(20) Dupont -drade vir vroulik -manlik - ek beveel sterk aan dat u meer benodig as verlengstukke vir ander drade indien nodig
Soldeerbout met soldeer
Arduino -kragbron - in hierdie geval het ek (6) 1.2v AA -batterye in serie gebruik. Eksterne telefoon- en tabletkragbanke soos hierdie sal ook goed werk as dit in die USB -poort gekoppel word.
Band, warm gom en/of ander items wat gebruik word om items aan mekaar vas te maak
(1) Toggle Switch (opsioneel - ek gebruik dit om die Arduino aan en af te skakel)
Stap 2: Plaas die sensors
Eerstens wil u die sensors korrek posisioneer en vasmaak. Ek het (1) sensor vorentoe, (2) sensors ongeveer 45 grade, en (2) sensors aan die kante van die motor. I 3D-gedrukte bevestigingsbeugels vir die sye en voorkant, en het warm gom gebruik om die skuins voorste sensors vas te maak, aangesien warm gom nie-geleidend is. Die bevestigingsbeugels vir die sye en voorkant kan afgelaai en 3D -gedruk word.
Stap 3: Voeg die broodbord en potensiometer by
Vervolgens wil u die broodbord en die snelheidsbeheerde potensiometer byvoeg voordat u met die bedrading begin. Dit is hier waar ek 'n klein broodbord en die +/- van 'n ander broodbord gebruik het as gevolg van die ruimte op die bak, maar 'n standaard broodbord sal ook goed werk.
Stap 4: Bedraad alles
Hierdie een is waarskynlik die grootste stap, en een verkeerde draad kan veroorsaak dat die motor nie behoorlik funksioneer nie. Raadpleeg die Fritzing -diagram hierbo vir ekstra leiding.
Koppel die 5v -pen van u Arduino aan die positiewe spoor op die broodbord en die GND -pen van u Arduino aan die negatiewe spoor van die broodbord.
Draai dan die sonarsensors op. Elkeen van hul vier penne is op die HC-SR04-sensors gemerk. Hulle is:
VCC - 5V krag
Trig - sneller om 'n ultraklankpuls uit te stuur
Echo - ontvangspen wat die duur van die pols meet
GND - gemaalde pen
Gebruik hiervoor vroulike-manlike Dupont-drade. Elkeen van die VCC -penne moet aan die positiewe broodbordrail gekoppel word, en elkeen van die GND -penne moet aan die negatiewe broodbordrail gekoppel word. Ek het ekstra Dupont-drade vir vroulike mannetjies as verlengstukke vir hierdie deel gebruik, aangesien ek 'n probleem gehad het dat sommige drade nie lank genoeg was nie.
Draai dan die Trig- en Echo -penne in die Arduino. Dit word as sodanig aan die digitale penne van die Arduino gekoppel:
Sensor voor in die middel:
Trig - pen 6
Echo - pen 7
Sensor aan die linkerkant:
Trig - 4
Echo - 5
Sensor aan die regterkant:
Trig - 2
Eggo - 3
Sensor links voor:
Trig - 10
Echo - 11
Sensor regs voor:
Trig - 9
Echo - 8
Draai vervolgens die stuurstelsel, motor -ESC en spoedbeheer -potensiometer.
Begin eers met die stuur servo. Die servo op my motor het rooi, oranje en bruin drade. Die kleure kan 'n bietjie wissel, maar almal sal op dieselfde manier bedraad wees:
Bruin draad (grond) - koppel aan die negatiewe broodbordrail
Rooi draad (5v krag) - koppel aan 5v broodbordrail
Oranje draad (sein) - koppel aan pen 13 op u Arduino
Die ESC - of elektroniese snelheidsbeheerder - wat die motor beheer, is baie soortgelyk bedraad. In hierdie geval is die drade wit, rooi en swart.
Wit (sein) - Koppel aan pen 12 op u Arduino
Rooi (5v) - moenie aan iets koppel nie. As gevolg van 'n toename in elektrisiteit wat agteruit vloei as die motor stop, moet die 5v nie gekoppel word nie. U kan 'n USB -poort of moontlik u Arduino braai.
Swart (gemaal) - koppel aan 'n negatiewe broodbordrail
Bedek laastens die potensiometer wat u vroeër op u broodbord gesit het. Daar word waarskynlik iewers klein getalle daarop gedruk. Dit moet bedraad wees as:
1 (linker pen) - koppel aan die negatiewe broodbordrail
2 (middelste pen) - koppel aan pen A0 op u Arduino
3 (regterpen) - koppel aan die positiewe broodbordrail
Die bedrading sal baie morsig lyk, so as u draadbeheer wil doen, is dit nou die tyd om dit te doen.
Stap 5: Skakel die Arduino aan
Vervolgens wil u 'n kragoplossing vir die Arduino opstel. Twee afsonderlike kragbronne word in hierdie projek gebruik: die battery vir die motor en die battery vir die Arduino. In hierdie geval het ek (6) 1,2v herlaaibare AA -batterye in serie gebruik. Draagbare selfoon-kragbanke werk ook; maak seker dat u 'n kabel het wat by u Arduino se USB-poort (soos mini-USB) aansluit.
Let daarop dat 9v -batterye NIE met hierdie projek werk nie. As gevolg van die manier waarop 9v -batterye ontwerp is, is die spanning voldoende om die Arduino te laat werk, maar die stroom wat uit die battery kom, veroorsaak dat dit in 'n japtrap doodgaan. Ek het ook probleme ondervind met ewekansige herlaai van die 9v -battery.
As u besluit om die oplossing wat ek gebruik het, te gebruik, benodig u:
(6) AA -batterye (alkaliese batterye werk ook goed)
AA batteryhouers vir alle (6) batterye. Hierdie een sal uitstekend werk en vereis nie eens dat u 'n soldeerbout gebruik nie. Vir die voorraad wat ek gemaak het, het ek (3) houers met twee batterye aan mekaar vasgeketting, soos op die foto, die positiewe/negatiewe drade aanmekaar gesoldeer, die GS-kragprop uit 'n 9V-batteriadapter geneem en dit positief en negatief gesoldeer drade. Daarna het ek 'n kragskakelaar in serie met die kragtoevoer gesoldeer om die Arduino maklik aan en af te skakel. Dit is heeltemal opsioneel.
Stap 6: Laai die Arduino -program op
Vervolgens moet u die program na die Arduino laai. Laai die program hier af en laai dit op na u Arduino via die Arduino IDE.
Vir diegene onder u wat die kode wil verander, het ek 'n paar pseudokodes ingesluit wat verduidelik wat elke deel doen.
EDIT 25/09/18 - Ek het 'n tweede program bygevoeg om dit in die middel van twee mure te laat ry. Ek het nie die kans gehad om die kode te probeer nie omdat ek nie toegang tot die motor gehad het nie, maar ek is welkom om daarmee te eksperimenteer.
Stap 7: Sluit alles aan en skakel dit aan
Uiteindelik moet u alles inprop. Koppel eers die motorbattery aan die motor en skakel u ESC aan. Die ESC moet piep, wat aandui dat dit gereed is om deur die Arduino "gewapen" te word. Skakel dan die Arduino aan. Die ESC moet drie keer piep en die wiele moet begin draai. As die ESC piep, maar die wiele nie begin draai nie, draai die potensiometer regs om die spoed te verhoog. As die motor te vinnig beweeg, draai die potensiometer na links.
As die potensiometer die teenoorgestelde werk, moet u die positiewe en negatiewe drade omdraai om dit op te los.
Die video wys hoe die motor werk, hoe om die spoed te verander en die volgorde om dit aan te skakel.