- רכיבים נדרשים לסירת RC Arduino
- 433MHz RF משדר ומקלט מודולים
- משדר RF 433MHZ
- דיאגרמת חסימה של משדר סירות RC Arduino
- תרשים מעגל של שלט ה- RC Arduino (משדר)
- בניית מעגל משדר RC BOAT
- בניית מארז משדר סירות RC Arduino
- 433Mhz מקלט מודול
- דיאגרמת חסימות של מקלט הסירות של ארדואינו RC
- דיאגרמת מעגל של מקלט סירות RC Arduino
- בניית מעגל המקלט של סירת RC Arduino
- בניית ה- RC-BOAT
- מנועים ומדחפים לסירת אוויר של ארדואינו
- עבודה של סירת RC Arduino
- תכנות ארדואינו של סירת ה- RC
בפרויקט זה, אנו בונים Arduino Air-Boat בשלט רחוק שניתן לשלוט בו באופן אלחוטי באמצעות מודולי הרדיו 433 MHz RF. אנו נשלוט בסירה זו באמצעות שלט ביתי על ידי בניית משדר 433 מגה הרץ משלנו ומודול מקלט. במקרה של התקנים בשלט רחוק או תקשורת בין שני מכשירים, יש לנו הרבה אפשרויות כמו IR, Bluetooth, אינטרנט, RF וכו '. בהשוואה לתקשורת IR, לתקשורת רדיו יש כמה יתרונות כמו יותר טווח וזה לא דורשים חיבור קו ראייה בין המשדר למקלט. כמו כן, מודולים אלה יכולים לעשות שתי דרכי תקשורת, כלומר זה יכול להעביר ולקבל בו זמנית. אז באמצעות מודול RF 433MHz זה, בואו לבנות סירת RC Arduino במדריך זה.
בנינו בעבר פרויקטים רבים בשלט רחוק באמצעות מודולי RF 433Mhz אלה לשליטה ברובוט כמו רובוט זה בשליטת RF או ליישומי אוטומציה ביתית לבקרת מכשירי חשמל ביתיים באמצעות RF. מלבד השימוש במודולי RF, בנינו בעבר גם מכונית פטל Pi מבוקרת באמצעות Bluetooth ו- Robot Arduino בשליטת טלפון נייד DTMF. אתה יכול גם לבדוק את הפרויקטים האלה אם אתה מעוניין.
רכיבים נדרשים לסירת RC Arduino
- משדר ומקלט 433 מגה הרץ
- ארדואינו (כל ארדואינו, בכדי להקטין את הגודל בו אני משתמש בפרומיני)
- HT12E ו- HT12D
- לחצני כפתור - 4 מס '
- נגדים- 1 מגה אוהם, 47 אלף אוהם
- נהג מנוע L293d
- סוללה 9V (אני משתמש בסוללה של 7.4 וולט) - 2Nos
- רגולטור 7805 - 2 מס '
- מנועי DC - 2 מס '
- עלה מנוע או מדחפים (אני משתמש במדחפים תוצרת בית) - 2Nos
- .1 על קבלים- 2Nos
- PCB נפוץ
433MHz RF משדר ומקלט מודולים
סוגים אלה של מודולי RF פופולריים מאוד בקרב יצרנים. בגלל העלות הנמוכה והפשטות שלהם בקשרים. מודולים אלה הם הטובים ביותר לכל צורות פרויקטים של תקשורת לטווח קצר. מודולים אלה הם מודולי RF מסוג ASK (Amplitude Shift Keying), מפתחות Amplitude-shift (ASK) הם סוג של אפנון משרעת המייצג נתונים דיגיטליים כשינויים במשרעת של גל המוביל. במערכת ASK, הסמל הבינארי 1 מיוצג על ידי העברת גל נושא בעל משרעת קבועה ותדר קבוע למשך זמן קצר של שניות T. אם ערך האות הוא 1, אז אות המוביל ישודר; אחרת, יועבר ערך אות של 0. זה אומר שהם בדרך כלל לא שואבים כוח כאשר משדרים לוגיקה "אפס". צריכת חשמל נמוכה זו הופכת אותם לשימושיים מאוד בפרויקטים המופעלים באמצעות סוללות.
משדר RF 433MHZ
סוג זה של מודול הוא זעיר במיוחד ומגיע עם 3 סיכות VCC, קרקע ונתונים. כמה מודולים אחרים מגיעים עם סיכת אנטנה נוספת. מתח העבודה של מודול המשדר הוא 3V-12V ולמודול זה אין רכיבים מתכווננים. אחד היתרונות העיקריים של מודול זה הוא צריכת הזרם הנמוכה, הוא דורש כמעט אפס זרם כדי לשלוח אפס ביט.
דיאגרמת חסימה של משדר סירות RC Arduino
בתרשים הבלוקים שלעיל, ישנם ארבעה לחצני לחיצה (לחצני בקרה), לחצני כפתור אלה מיועדים לשליטה בכיוון הסירה. יש לנו ארבעה מהם קדימה, אחורה, שמאלה וימינה. באמצעות לחצני הלחיצה, אנו מקבלים היגיון לשליטה בסירה, אך איננו יכולים להתחבר ישירות לקודן ולכן השתמשנו בארדואינו. אתה עשוי לחשוב מדוע השתמשתי כאן בארדואינו, זה פשוט בגלל שאנחנו צריכים למשוך שתי כניסות נתונים מקבילות של המקודד בו זמנית לתנועה לאחור וקדימה שלא ניתן להשיג בעזרת לחצני כפתור בלבד. ואז המקודד מקודד את הנתונים המקבילים הבאים ליציאות סדרתיות. אז נוכל להעביר את הנתונים הסידוריים האלה בעזרת משדר RF.
תרשים מעגל של שלט ה- RC Arduino (משדר)
במעגל הנ"ל ניתן לראות צד אחד של כל ארבעת הלחצנים המחוברים לארבעה סיכות דיגיטליות של ארדואינו (D6-D9) ואת כל ארבעת הצדדים האחרים המחוברים לקרקע. זה כאשר אנו לוחצים על הכפתור, הפינים הדיגיטליים המקבילים מקבלים שפל הגיוני. ארבע הכניסות המקבילות של מקודד HT12E מחוברות לארבע סיכות דיגיטליות נוספות של Arduino (D2-D5). אז בעזרת Arduino, אנחנו יכולים להחליט על קלט המקודד.
ולדבר על מקודד HT12E הוא מקודד של 12 סיביות ומקודד פלט טורי מקבילי. מתוך 12 סיביות, 8 סיביות הן סיביות כתובת שניתן להשתמש בהן לשליטה על מקלטים מרובים. הסיכות A0-A7 הן סיכות קלט הכתובת. בפרויקט זה אנו שולטים במקלט אחד בלבד, ולכן איננו רוצים לשנות את כתובתו, ולכן חיברתי את כל פינות הכתובת לקרקע. אם ברצונך לשלוט במקלטים שונים באמצעות משדר אחד, תוכל להשתמש כאן במתגי טבילה. AD8-AD11 הם כניסות סיביות הבקרה. כניסות אלה ישלטו על יציאות D0-D3 של מפענח HT12D. עלינו לחבר מתנד לתקשורת ותדירות המתנד צריכה להיות 3KHzלהפעלת 5 וולט. אז ערך הנגד יהיה 1.1MΩ עבור 5V. ואז חיברתי את פלט ה- HT12E למודול המשדר. כבר הזכרנו, מודול משדר ה- Arduino ו- rf, שני המכשירים הללו עובדים על מתח גבוה 5V יהרוג אותו, אז כדי להימנע מכך, הוספתי את ווסת המתח 7805. עכשיו אנחנו יכולים לחבר (Vcc) 6-12 וולט כל סוג סוללות לכניסה.
בניית מעגל משדר RC BOAT
הלחמתי כל רכיב על גבי PCB משותף. זכרו שאנו עובדים על פרויקט RF כך שיש סיכויים רבים להפרעות מסוגים שונים ולכן חברו את כל הרכיבים בצורה הדוקה ככל האפשר. עדיף להשתמש בכותרות סיכות נקבה עבור Arduino ומודול המשדר. כמו כן, נסו להלחין הכל על רפידות הנחושת במקום להשתמש בחוטים נוספים. לסיום, חבר חוט קטן למודול המשדר שיעזור להגדיל את הטווח הכולל. לפני חיבור מודול הארדואינו והמשדר, בדוק פעמיים את המתח של פלט lm7805.
התמונה לעיל מציגה את התצוגה העליונה של מעגל משדר הסירה RC שהושלם והתצוגה התחתונה של מעגל משדר הסירה RC הושלמה למטה.
בניית מארז משדר סירות RC Arduino
גוף הגון נחוץ לשלט הרחוק. שלב זה הוא על כל הרעיונות שלך, אתה יכול ליצור גוף מרוחק עם הרעיונות שלך. אני מסביר איך הכנתי את זה. להכנת גוף מרוחק, אני בוחר יריעות MDF 4 מ"מ, אתה יכול גם לבחור דיקט, יריעת קצף או קרטון, ואז חתכתי שתי חלקים מזה באורך של 10 ס"מ ורוחב של 5 ס"מ. ואז סימנתי את מיקומי הכפתורים. הנחתי את כפתורי הכיוון בצד שמאל קדימה, כפתורים אחוריים בצד ימין. בצד השני של הסדין חיברתי את כפתורי הלחיצה למעגל השידור הראשי. זכרו שללחצן כפתור רגיל יש 4 פינים שהם שני סיכות לכל צד. חבר סיכה אחת לארדואינו והשנייה סיכה לקרקע. אם אתה מבולבל עם זה, אנא בדוק זאת באמצעות מודד מולטימטר או בדוק את גליון הנתונים.
לאחר שחיברתי את כל הדברים האלה, הנחתי את מעגל הבקרה בין שני לוחות ה- MDF והידקתי עם איזה בורג ארוך (אנא עיין בתמונות שלמטה אם תרצה). שוב יצירת גוף טוב עוסקת ברעיונות שלך.
433Mhz מקלט מודול
מקלט זה גם זעיר מאוד ומגיע עם ארבעה סיכות VCC, קרקע ושני הפינים האמצעיים הם נתונים מחוץ. מתח העבודה של מודול זה הוא 5 וולט. כמו מודול המשדר, גם זה מודול הספק נמוך. חלק מהמודולים מגיעים עם סיכת אנטנה נוספת, אך במקרה שלי זה לא קיים.
דיאגרמת חסימות של מקלט הסירות של ארדואינו RC
דיאגרמת הבלוק לעיל מתארת את פעולתו של מעגל מקלט ה- RF. ראשית, אנו יכולים לקבל את האותות המשודרים באמצעות מודול מקלט ה- RF. הפלט של מקלט זה הוא נתונים סדרתיים. אך איננו יכולים לשלוט בשום דבר עם הנתונים הסידוריים האלה ולכן חיברנו את הפלט למפענח. המפענח מפענח את הנתונים הסידוריים לנתונים המקבילים המקוריים שלנו. בסעיף זה איננו זקוקים למיקרו-בקרים, אנו יכולים לחבר את היציאות ישירות לנהג המנוע.
דיאגרמת מעגל של מקלט סירות RC Arduino
ה- HT12D הוא מפענח של 12 סיביות שהוא מפענח יציאה מקבילי לקלט מקביל. סיכת הקלט של ה- HT12D תחובר למקלט בעל פלט טורי. בין 12 סיביות, 8 סיביות (A0-A7) הן סיביות כתובת ו- HT12D יפענח את הקלט אם רק הוא תואם את הכתובת הנוכחית שלו. D8-D11 הם סיביות הפלט. כדי להתאים מעגל זה למעגל המשדר, חיברתי את כל פינות הכתובת לקרקע. נתונים מחוץ למודול הם הסוג הסידורי והמפענח מפענח את הנתונים הסידוריים הללו לנתונים מקבילים מקוריים ואנחנו יוצאים דרך D8-D11. כדי להתאים את תדר התנודה צריך לחבר את הנגד 33-56k לסיכות מתנד. מוביל על הסיכה ה -17 מציין את השידור התקף, הוא נדלק רק לאחר שהמקלט התחבר למשדר. כניסת המתח של המקלט היא גם 6-12 וולט.
כדי לשלוט במנועים השתמשתי ב- IC L293D, בחרתי ב- IC זה מכיוון להפחתת הגודל והמשקל וה- IC הזה הוא הטוב ביותר לשליטה בשני מנועים בשני כיוונים. ל- L293D 16 פינים, התרשים שלהלן מציג את הפינים.
1, 9 פינים הם סיכת ההפעלה, אנו מחברים את זה ל 5 וולט כדי לאפשר למנועים 1A, 2A, 3A ו- 4A הם פינים הבקרה. המנוע יפנה ימינה אם סיכה 1A נמוכה ו -2 A גבוהה, והמנוע יפנה שמאלה אם 1A נמוך וגובה 2A. אז חיברנו את הפינים האלה לפלט ps של המפענח. 1Y, 2Y, 3Y ו- 4Y הם פינים לחיבור המנוע. Vcc2 הוא סיכת המתח המניעה את המנוע, אם אתה משתמש במנוע מתח גבוה, אתה מחבר סיכה זו למקור המתח המתאים.
בניית מעגל המקלט של סירת RC Arduino
לפני שבונים את מעגל המקלט, עליכם לזכור כמה דברים חשובים. החשוב הוא הגודל והמשקל מכיוון שלאחר בניית המעגל, עלינו לתקן אותו על הסירה. אז אם המשקל עולה, זה ישפיע על הציפה והתנועה.
כך גם במעגל המשדר, הלחמו כל רכיב ב- PCB משותף קטן ונסו להשתמש בחוטי מינימום. חיברתי את סיכה 8 של נהג המנוע ל -5 וולט כי אני משתמש במנועי 5 וולט.
בניית ה- RC-BOAT
ניסיתי חומרים שונים לבניית גוף הסירה. וקיבלתי תוצאה טובה יותר עם גיליון תרמוקול. אז החלטתי לבנות את הגוף עם תרמוקול. ראשית, לקחתי חתיכת תרמוקול בעובי 3 ס"מ והנחתי את מעגל המקלט, ואז סימנתי את צורת הסירה בתרמוקול וחתכתי. אז זו הדרך שלי לבנות את הסירה, אתה יכול לבנות לפי הרעיונות שלך.
מנועים ומדחפים לסירת אוויר של ארדואינו
שוב המשקל חשוב. אז בחירת המנוע הנכון היא חשובה, אני בוחר במנועי DC רגילים מסוג 5 וולט, קטנים וחסרי משקל. כדי למנוע הפרעות RF צריך לחבר קבלים 0.1uf במקביל לכניסות המנוע.
במקרה של מדחפים הכנתי מדחפים באמצעות יריעות פלסטיק. אתה יכול לקנות מדחפים מהחנות או שאתה יכול לבנות בעצמך שניהם יעבדו בסדר גמור. כדי לבנות את המדחפים, ראשית, לקחתי יריעת פלסטיק קטנה וחתכתי ממנה שתי חתיכות קטנות ואני מכופף את החלקים בעזרת חום נר. לבסוף שמתי חור קטן במרכזו וקיבעתי אותו למנוע.
עבודה של סירת RC Arduino
לסירה זו שני מנועים מאפשרת לקרוא לה שמאלה וימינה. אם המנוע עובר גם בכיוון השעון (גם המיקום של המדחף תלוי) המדחף מוצץ אוויר מקדימה ופליטה לחלק האחורי. זה מייצר קדימה.
תנועה קדימה: אם גם המנועים השמאליים וגם הימניים מסתובבים לכיוון השעון שיקדימו תנועה
תנועה לאחור: אם המנועים השמאליים והימניים יסתובבו נגד כיוון השעון (כלומר המדחף מוצץ אוויר מהצד האחורי והפליטה לצד הקדמי) שיעשה תנועה לאחור
תנועה שמאלית: אם רק המנוע הימני מסתובב כלומר סירה, גרור רק מהצד הימני שהסירה תעבור לצד שמאל
תנועה ימינה: אם רק המנוע השמאלי מסתובב כלומר הסירה מקבל גרירה בלבד מצד שמאל שיגרום לסירה לנוע לצד ימין.
חיברנו את קלט הנהג למנועים לארבע סיביות פלט של המפענח (D8-D11). אנו יכולים לשלוט בארבע היציאות הללו על ידי חיבור ה- AD8-AD11 לקרקע שהיא הכפתורים בשלט הרחוק. לדוגמא, אם נחבר את AD8 לקרקע שתפעיל את ה- D8. כך שדרך כזו נוכל לשלוט בשני המנועים בשני כיוונים באמצעות 4 היציאות הללו. אך איננו יכולים לשלוט בשני מנועים באמצעות כפתור אחד בלבד (אנו זקוקים לכך לתנועה קדימה ואחורה) לכן השתמשנו בארדואינו. בעזרת ארדואינו אנו יכולים לבחור את סיכות נתוני הקלט כרצוננו.
תכנות ארדואינו של סירת ה- RC
התכנות של סירה זו פשוט מאוד מכיוון שאנחנו רוצים רק החלפת לוגיקה. ונוכל להשיג הכל באמצעות פונקציות ארדואינו בסיסיות. את התוכנית המלאה לפרויקט זה תוכלו למצוא בתחתית עמוד זה. ההסבר לתוכנית שלך הוא כדלקמן
אנו מתחילים את התוכנית על ידי הגדרת המספרים השלמים לארבעה כפתורי קלט וסיכות קלט מפענח.
int f_button = 9; int b_button = 8; int l_button = 7; int r_button = 6; int m1 = 2; int m2 = 3; int m3 = 4; int m4 = 5;
בסעיף ההתקנה הגדרתי את מצבי הפין. כלומר, הכפתורים מחוברים לסיכות דיגיטליות ולכן פינים אלה צריכים להיות מוגדרים כקלט ועלינו לקבל פלט עבור קלט המפענח ולכן עלינו להגדיר את הפינים האלה כפלט.
pinMode (f_button, INPUT_PULLUP); pinMode (b_button, INPUT_PULLUP); pinMode (l_button, INPUT_PULLUP); pinMode (r_button, INPUT_PULLUP); pinMode (m1, OUTPUT); pinMode (m2, OUTPUT); pinMode (m3, OUTPUT); pinMode (m4, OUTPUT);
לאחר מכן בפונקציית הלולאה הראשית, נקרא את מצב הכפתור באמצעות הפונקציה הדיגיטלית של Arduino. אם מצב הסיכה יורד, כלומר לחיצה על הסיכה המתאימה נבצע את התנאים באופן הבא:
אם (digitalRead (f_button) == LOW)
כלומר, לוחצים על הלחצן קדימה
{ digitalWrite (m1, LOW); digitalWrite (m3, LOW); digitalWrite (m2, HIGH); digitalWrite (m4, HIGH); }
פעולה זו תנמך את ה- m1 וה- m2 של המקודד. זה יפעיל את שני המנועים בצד המקלט. באופן דומה, לתנועה לאחור
{ digitalWrite (m1, HIGH); digitalWrite (m3, HIGH); digitalWrite (m2, LOW); digitalWrite (m4, LOW); }
לתנועת שמאל
{ digitalWrite (m1, LOW); digitalWrite (m3, HIGH); digitalWrite (m2, HIGH); digitalWrite (m4, HIGH); }
לתנועה נכונה
{ digitalWrite (m1, HIGH); digitalWrite (m3, LOW); digitalWrite (m2, HIGH); digitalWrite (m4, HIGH); }
לאחר הידור הקוד, העלה אותו ללוח Arduino שלך.
פתרון בעיות: הנח את הסירה על פני המים ובדוק אם היא נעה כראוי אם לא נסה לשנות את קוטביות המנועים והמדחפים. כמו כן, נסו לאזן משקל.
את העבודה המלאה של הפרויקט ניתן למצוא בסרטון המקושר בתחתית עמוד זה. אם יש לך שאלות השאיר אותן בסעיף ההערות.