UChip - Радиоуправляемая лодка из пластиковых бутылок и проигрыватель компакт-дисков !: 4 шага

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

После того, как я внедрил аппаратное и программное обеспечение для подключения радио моего дрона к двигателям / сервоприводам, следующим шагом было использование проделанной тяжелой работы и создание моей собственной радиоуправляемой игрушки, которая является… Лодкой!

Поскольку я не инженер-механик, я выбрал самый простой подход, который я мог представить, чтобы построить свою лодку: переработать все, что у меня есть, чтобы извлечь из этого максимум пользы! С гордостью могу сказать, что на этот раз я превзошел свои ожидания!

Поэтому я хочу поделиться с вами своим проектом, и вот несколько шагов, которые необходимо сделать, чтобы построить свой собственный «гоночный» катер из металлолома!

Ведомость материалов

Электроника, вы можете создать свою собственную электронику, следуя моему предыдущему руководству, или использовать другой проект. Моя включает:

- 1 x uChip: плата, совместимая с Arduino IDE

- 1 радиосистема Tx-Rx: подойдет любая радиосистема с приемником cPPM

- 2 драйвера двигателя: с конденсатором 1x47uF @ 16V, 3xDiodes (быстрое восстановление), 1x5.1V стабилитроном, 2 nMOSFET (VGTH ~ 2V) и 4 резисторами, которые вы можете легко припаять.

- 1 литий-ионный аккумулятор 18650: вы можете утилизировать один из старого аккумуляторного блока ноутбука или купить новый.

- 2 двигателя без сердечника с пропеллерами CW и CCW (CW = ClockWise, CCW = CounterClockWise)

Рама (в основном из переработанных компонентов):

- 2 пластиковые бутылки (0,5 л)

- 1 проигрыватель CD-ROM / DVD-ROM, переработанный

- 3 (или более) кабельных стяжки: фактическое количество зависит от фактической длины, которая вам нужна. Я использовал 4 штуки, каждая по 20 см в длину.

Шаг 1: создание электроники

Я опубликовал «Instructables», объясняющий, как управлять двигателем / сервоприводом с помощью uChip и системы Tx-Rx с приемником cPPM. Вы можете найти это здесь.

Я просто хочу добавить несколько комментариев, объясняющих различия, которые необходимо учитывать. В этом проекте нам нужно управлять 2 моторами. Следовательно, нам нужно дважды повторить схему, относящуюся к драйверу двигателя. На прилагаемой схеме показано, что вам действительно нужно припаять.

Кроме того, поскольку я управляю двигателями с помощью простого полумоста, двигатели будут вращаться только в одном направлении, заднего хода нет. Постарайтесь запомнить это, прежде чем застрянете в траве вашего пруда (это совет от первого лица!)

Шаг 2: программирование

Прошивка основана на эскизе, который я разработал для чтения сигнала, поступающего от приемника cPPM Rx, и который вы можете найти ЗДЕСЬ.

Я добавил математику в функцию loop (), чтобы смешивать входящие сигналы и генерировать правильные значения, необходимые для управления двигателями. Что мы делаем, так это подаем на двигатели дифференциальный сигнал, который преобразуется в дифференциальное доверие в зависимости от того, в каком направлении мы принимаем нашу радиопередачу.

На картинке изображена функция, которую нам нужно реализовать в коде. Чтобы повернуть налево или направо, необходимо изменить мощность, подаваемую на каждый двигатель.

При повороте влево для правого мотора устанавливается максимальная доступная мощность (пропорциональная положению ручки газа), а для левого мотора уменьшается в соответствии с ручкой наклона. При повороте направо происходит обратное. В среднем положении наклона был добавлен запас высоты, чтобы двигатели получали одинаковую тягу, если мы хотим ехать прямо.

Рассчитанные значения затем нормализуются, чтобы удерживать их в пределах минимальных / максимальных значений двигателя, и записываются на соответствующий вывод двигателя с помощью функции analogWrite (). Использование analogWrite () на выводах с включенной ШИМ записывает выбранную длину импульса ШИМ в соответствующий регистр. Поскольку мы используем 8-битный ШИМ, длина импульса может варьироваться от 0 до 255 (которые являются минимальными / максимальными значениями двигателя).

Если вы знакомы с математикой и уравнениями, вы можете попробовать написать свой собственный код, реализующий эту функцию. В противном случае просто загрузите скетч «Boat.ino» в uChip с помощью Arduino IDE и протестируйте его.

Вы можете прокомментировать / раскомментировать определение DEBUG, чтобы распечатать на SerialUSB значения двигателей и каналов. Это может быть очень полезно для настройки min_range, mid_range и max_range в соответствии с вашей системой Tx-Rx Radio.

Шаг 3: Создание каркаса

Здесь вам пригодятся навыки инженера-механика. Так как я не инженер-механик, я использовал утиль от проигрывателя компакт-дисков. В частности, внутренняя подвесная каретка проигрывателя компакт-дисков идеально подходит для моих целей. Плавучие элементы моей лодки - это бутылки, а кабельные стяжки особенно полезны, чтобы склеить все вместе.

Согните каретку так, чтобы получилась "L-образная каретка". Затем вставьте двигатели в подвесное кольцо, как показано на рисунке. Признаюсь, моторчик так идеально вписался в это силиконовое кольцо только по счастливой случайности! Если ваш не подходит, вам необходимо выполнить некоторую адаптацию оборудования, увеличив размер отверстия или отрезав часть силиконового подвесного кольца.

Выпив литр газированной воды (бутылки с газированной водой толще обычных бутылок с водой и, следовательно, прочнее, возможно, использовать бутылки из-под колы было бы даже лучше!), Теперь вы готовы собрать лодку из бутылок.

Подключите моторы к электронике, поместите последнюю в герметичный пластиковый пакет, оставив зазор только для проводов мотора и разъема аккумулятора. Соберите L-образную каретку CD-ROM, бутылки и электронику, зафиксировав их вместе с помощью кабельных стяжек. Постарайтесь удерживать равновесие вашего автомобиля по центру и используйте еще одну стяжку для кабеля, чтобы электроника была прочной; Эти меры предосторожности гарантируют, что лодка не перевернется в случае волнения на море и что электроника не соскользнет при крутых поворотах!

Вот и все, теперь вы готовы спустить лодку на воду

Шаг 4: Гонка

Включите лодку, подключив аккумулятор и включив радио (убедитесь, что вы правильно выполнили процедуру привязки, прежде чем собирать лодку!), Давайте начнем гонку!

Попросите своих RC-друзей построить свой собственный и начните гонку с ними по пруду рядом с вашим домом!