Ovládejte vozidlo rukou: 8 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Tento projekt byl pro „Creative Electronics“, modul 4. ročníku BEng Electronics Engineering na univerzitě v Málaze, Telekomunikační škole (uma.es/etsi-de-telecomunicacion/)

V tomto instruktážním programu uvidíme, jak vytvořit náramek pro ovládání auta na dálkové ovládání rukou pomocí Arduina. Vytvořili jsme potřebný software a 3D návrh náramku. To vše najdete v našem úložišti GitHub:

github.com/ScruMakers/tankino

Toto ovládání lze použít v jakémkoli automobilu ovládaném motory Arduino a DC. Abychom to vyzkoušeli, použili jsme design nádrže od Tima Clarka:

thingiverse.com/thing:652851

Co potřebujeme?

- 1 generický Arduino (použili jsme desku Arduino UNO)

- 1 deska Arduino NANO

- 1 MPU6050

- Zařízení Bluetooth HC05 (Master) a HC06 (Slave)

- Most H-L298N

- 9V baterie

- 12V baterie

- x2 DC motory pro Arduino

- Dráty

- 3D tiskárna (použili jsme Anet A8 s firmwarem Marlin)

- Páječka

Software:

- BT_Transmitter.ino (hlavní) kód

- BT_Receiver.ino (Slave) kód

- Arduino IDE (verze 1.8.8)

- Slic3r pro generátor G-Code

Krok 1: 3D tisk

Nejprve musíme vytisknout všechny kusy. Kousky náramku (celkem čtyři) najdete v adresáři 3Dmodels našeho úložiště. Kousky tanku najdete zde. Je důležité si uvědomit, že bychom mohli potřebovat zbrousit některé části, zejména kusy náramků pro montážní krok.

K tisku kusů jsme použili Anet A8 s firmwarem Marlin. Místo toho bychom samozřejmě mohli použít jiný.

Krok 2: Sestavení nádrže

Jakmile jsou všechny kusy vytištěny, připojíme se k nim. V našem případě používáme horký silikon, ale lze použít i jiné deriváty.

Před zahájením konečné montáže se doporučuje provést předchozí montáž bez silikonu, aby se zkontrolovalo správné spojení, tření a lícování různých částí. Pokud některá část nesedí tak, jak by měla nebo neklouže, je nutné ji vybrousit, aby se dokonale přizpůsobila. Když jsou všechny kusy připraveny, kusy jsou sestaveny pomocí silikonu v částech, které je spojují. Abychom spojili kusy housenky, použili jsme mezi každou z nich měděná vlákna, všechna jsou pevná kromě jednoho, které slouží k sestavení a rozebrání housenky nádrže. Rozhodli jsme se namalovat figurky, abychom tanku dodali realismus. K tomu jsme použili barvu ve spreji.

Všechny informace jsme získali z následujícího odkazu.

Krok 3: Sestavení náramku

Plný náramek má čtyři 3D modely.

• MPU_holder: Toto je část, kde je integrován snímač akcelerometru, musí být umístěn v ruce, s určitými kravaty.
• nano_holder: Toto je hlavní část držáku nano, v této části bude nastavena 9V baterie, modul bluetooth a arduino nano.
• nano_holder_button: Toto je tlačítko pro držení 9V baterie spojené se dvěma doky pro napájení arduina.
• nano_holder_cover: Toto je kryt části držáku nano.

Oba držáky (mpu a nano) lze připevnit k paži pomocí několika kravat.

Jediné, co zde musíte udělat, je umístit tlačítko na své místo v držáku nano. Předtím musíme na knoflík nalepit malý provázek (můžeme použít například provázek starého pera), jak je znázorněno na obrázku. Jakmile jsme si jisti, že je tlačítko na správném místě, musíme za něj dát nějaký kus, aby se zabránilo jeho pohybu ze svého místa. Použijeme plastový kus a přilepíme jej silikonem. Konečný výsledek musí být podobný konečnému obrázku.

Krok 4: Tanková elektronika

V tomto kroku připojíme Arduino Uno k můstku H pro ovládání motorů a napájení 12 V. Most H má výstup 5V, který používáme k napájení desky Arduino Uno. Především:

Připojte pin 5 Arduina ke kolíku IN1 H Bridge. Připojte pin 6 Arduina ke kolíku IN2 H Bridge. Připojte pin 9 Arduina ke kolíku IN3 H Bridge. Připojte pin 10 Arduina ke kolíku IN4 H Bridge. Připojte levé výstupy můstku H k levému motoru a pravé k pravému motoru. Připojte pin 2 Arduina ke kolíku TX HC-06. Připojte pin 3 Arduina ke kolíku TX HC-06.

Všimněte si, že všechny piny Arduino, které jsou připojeny k můstku H, jsou schopné PWM.

Nakonec připojte napájecí zdroj ke vstupům 12V a GND můstku H.

Krok 5: Náramek Electronics

Na prvním místě musíme sestavit část MPU. MPU musí být možné vložit na držák. Aby toho bylo dosaženo, jsou do otvorů umístěny ženské kolíkové pásy, jak je znázorněno na obrázcích. Nejprve musíme protáhnout dráty otvorem a připájet je k pinovému pásku. Ve spojích můžeme použít smršťovací bužírky. Poté můžeme proužky zavést do jejich otvorů, aby byly zafixovány. Nyní můžeme MPU z jeho místa vložit a vyjmout. V této první části je vhodné použít pružné dráty, aby se usnadnil pohyb ruky.

Design náramku také umožňuje vložit všechny komponenty (Arduino Nano, HC-06 a 9v baterie). Postup je podobný postupu popsanému výše. Musíme také protáhnout vodiče MPU do odpovídajícího otvoru. Na konci musí být elektrické schéma znázorněno na prvním obrázku.

Na druhém místě musíme na otvor baterie vložit dva provázky, aby jej bylo možné spojit s ostatními částmi. Můžeme to udělat pomocí silikonu, ale předtím musíme pájet odpovídající vodiče v každém řetězci, aby byla baterie připojena k Vin a GND.

Krok 6: Párování Bluetooth

Jakmile jsou zařízení bluetooth správně připojena, vytvoříme mezi nimi spojení (párování). Potřebujeme spárovat moduly HC-05 a HC-06. Abychom toho dosáhli, použili jsme následující odkaz:

Návod na párování BT

Krok 7: Akcelerometr

Akcelerometr, který používáme, má na internetu k dispozici mnoho příkladů a knihoven pro jeho použití. Vybrali jsme některé knihovny (dostupné v našem úložišti), které kromě zjednodušení procesu dat vylepšují komunikační protokol I2C, který akcelerometr používá sběr v několika funkcích.

Všechny informace jsme získali z následujícího odkazu:

I2C: zde.

Akcelerometr: zde.

Krok 8: Software

Nakonec integrujeme software do vysílače a přijímače. Vložte BT_Transmitter.ino a BT_Receiver.ino do vysílače a přijímače. K tomu musíme použít Arduino IDE.

Obsluha tohoto softwaru je jednoduchá: vysílač získá data z akcelerometru a odešle je do přijímače, který data získá a přesune nádrž. Data získaná z akcelerometru jsou vždy pod 100, protože pro zahájení přenosu používáme hodnotu 125. Po odeslání 125 vysílače odešle hodnoty xay (ve stupních).