Взлом RC Car на Android и Arduino: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

В этом уроке мы собираемся заставить ваш старый добрый RC управляться с Android и дадим ему некоторые дополнительные функции.

В этом руководстве есть две уникальные вещи из других автомобильных хаков.

1. Устанавливаем сервопривод для плавного управления колесами.

2. Мы используем специальное приложение для Android, которое позволяет находить настройки скорости и направления настройки.

Помимо того, что мы собираемся построить гудок, мы значительно улучшим рулевое управление с помощью серводвигателя. У дешевых радиоуправляемых машин нет плавного рулевого управления, у них обычно есть мотор, который может вращаться влево или вправо, и им довольно сложно управлять.

Концепции:

• управление серводвигателем
• с помощью H-образного моста
• связь по bluetooth
• с помощью делителя напряжения для измерения напряжения более 5В
• Метод ШИМ (импульс с модуляцией)

Если вы изучите ссылки выше, вы найдете подробные объяснения того, как эти вещи работают.

Это расширенное руководство, и я думаю, что оно для людей с некоторым опытом программирования, которые хотят попробовать что-нибудь интересное и научиться электронике на практике.

Навыки, которые вам понадобятся:

• мастерим: разобьем старую машину с помощью дремеля, отверток, кусачков и т. д.
• базовая электроника: мы создадим небольшую плату, используя Arduino nano и некоторые припаянные компоненты, а затем подключим их к компонентам автомобиля
• Программирование на Arduino: загрузка кода на плату Arduino с использованием Arduino IDE и адаптера FTDI, внесение небольших изменений в код
• создание приложения для Android: мы будем извлекать код из Bitbucket, создавать приложение и загружать его на мобильное устройство

Шаг 1: необходимые вещи

Части:

1. тип arduino pro mini 16Mhz 5V (eBay) 2 $

2. Bluetooth-модуль HC-05 (eBay) 3.3 $

3. L298 H-мост (eBay) 2 $

4. зуммер (eBay) <1 $

5. Плата <1 $ за штуку

6. Резистор 2 х 1кОм

7. 2-элементный литий-полимерный аккумулятор 1000 мАч

8. Регулятор L7805CV 5V (eBay) <1 $ за штуку

9. Штекерные и женские разъемы для печатных плат <1 $ за то, что нам нужно

10. XT-60 гнездовой LiPo разъем (eBay) 1.2 $

11. Серводвигатель SG90 9G Micro (eBay)

Инструменты: 1. Паяльник для пайки проводов к разъемам LiPo

2. Кусачки

3. Маленькая отвертка.

4. Резак

5. Переходник с USB на последовательный FTDI FT232RL для программирования arduino pro mini.

6. Ноутбук с установленным ArduinoIDE для программирования Arduino.

8. Смартфон на базе Android.

Шаг 2: Разобрать старый автомобиль и установить серводвигатель

Мы будем выбирать радиоуправляемую машину и разбирать ее, вносить коррективы и т. Д. Я приложил несколько фотографий ниже, чтобы вы могли увидеть весь процесс.

Сначала разберем машину, а потом удалим из салона электронику и ненужные отсеки (вроде держателя аккумулятора и старого руля).

То, на что нам нужно обратить внимание, когда мы это делаем:

• у нас достаточно места внутри автомобиля, чтобы установить нашу плату с электронными компонентами, сервопривод, H-мост и батарею LiPo 2S
• серводвигатель может быть установлен, и он может быть адаптирован для управления старым рулевым управлением автомобиля (если вы посмотрите на фотографии, вы увидите, как я добился этого на конкретной модели автомобиля)
• мы не повреждаем конструкцию автомобиля, рулевое управление и / или силовую передачу

В конце этого шага мы должны были удалить все внутренности автомобиля, припаять два провода к двигателю автомобиля, установить серводвигатель и подключить его к рулевому механизму автомобиля.

Шаг 3: Соберите плату электроники, установите ее на автомобиль

Я приложил схему фритзинга, так что все будет проще. Специальная печатная плата будет содержать Arduino pro mini, модуль bluetooth HC-05, пару резисторов для делителя напряжения, пьезозуммер и регулятор l7805cv на 5 В.

Плата также будет иметь различные разъемы и провода для легкого подключения. Наша плата будет подключаться к источнику питания, к старому электромотору автомобиля через H-образный мост и к серводвигателю. Также bluetooth и Arduino pro mini будут иметь нестандартные разъемы, изготовленные из штекерных и женских разъемов для печатных плат.

На нашей печатной плате присутствует делитель напряжения из двух одинаковых резисторов, который снижает напряжение ниже 5 вольт для измерения на нашем аналоговом выводе. Измерение будет отправлено в приложение для Android и отобразится на экране.

В качестве источника питания в автомобиле используется 2-элементный литий-полимерный аккумулятор емкостью не менее 1000 мАч. Аккумулятор будет напрямую управлять автомобильным двигателем через ШИМ. Остальная электроника будет питаться от той же батареи, но с регулятором l7805cv 5V.

Шаг 4. Загрузка кода на Arduino и создание приложения на Android

Код (получить его здесь) необходимо загрузить в Arduino pro mini с помощью адаптера FTDI FT232RL с USB на последовательный порт.

Вам нужно будет подключить контакты GND, VCC, Rx, Tx и DTR к Arduino pro mini. Затем откройте программное обеспечение Arduino, выберите инструменты / порт и любой порт, который вы используете. Затем Инструменты / Плата / Arduino Pro или Pro Mini. Затем Инструменты / Плата / Процессор / ATmega328 (5V 16Mhz).

Наконец, откройте эскиз и нажмите кнопку загрузки.

Так как же работает эта программа? Сначала он прослушивает последовательную линию (вторичный программный последовательный порт) на предмет входящих передач. Сообщение анализируется и интерпретируется как команда звукового сигнала или команда двигателя (содержит скорость и направление). После интерпретации сообщения команды передаются на двигатели / звуковой сигнал. Кроме того, скетч регулярно опрашивает аналоговый вывод A3, чтобы узнать напряжение батареи, и передает данные по bluetooth.

Следующее, что нужно сделать, это клонировать репозиторий приложений Android и собрать его с помощью Android Studio. URL-адрес Bitbucket:

Для части Android Studio существует множество руководств, подобных этому:

Шаги следующие:

• скачать и настроить Android Studio
• получить телефон в режиме разработки
• импортировать исходники в Android Studio
• собрать и установить приложение

Некоторыми альтернативами Android Studio могут быть InteliJ или Eclipse.

Шаг 5: Запуск приложения и устранение неполадок в автомобиле

После установки приложения для Android первым делом необходимо выполнить сопряжение устройства Bluetooth с помощью Android. Это будет включать следующие шаги:

• включи свою машину
• перейти в меню Android / bluetooth
• сканирование устройств bluetooth
• выберите свое устройство и выполните сопряжение (введите код при появлении запроса)

Ok. После этого откройте приложение Android, нажмите кнопку «Список сопряженных», выберите соответствующее устройство Bluetooth из списка, и откроется следующий экран.

Следующий экран будет фактически управлять автомобилем. С помощью верхнего горизонтального ползунка вы можете контролировать угол поворота колес, а с помощью нижнего вертикального ползунка - скорость и направление. Также для запуска / остановки автомобиля есть кнопка «Вкл / Выкл», а кнопка «Custom1» - автомобильный гудок. Под кнопкой custom1 небольшой текст с напряжением батареи.

Корректировки:

• если автомобиль едет назад, а не вперед, и наоборот, поменяйте местами штифты A0 и A1
• если вы хотите изменить максимальный / минимальный угол или обратный угол, настройте этот код:

void adjustDirection (int direction) {

int newDirection = wheelMiddlePoint + map (направление, 0, 100, -35, 25); Serial.println (новое направление); рулевое управление.write (newDirection); задержка (15); }

Шаг 6: кое-что для будущего проекта

Я надеюсь, что вы узнали что-то новое в этом проекте, и если вам понравилась эта идея, вы можете проверить этот более сложный проект с помощью специально созданного робота и более продвинутого приложения для Android.

Робот оснащен видеокамерой и ведет прямую трансляцию через Интернет в приложение. Им можно удаленно управлять из любого места, если у него есть Интернет.

Здесь вы найдете код Arduino и серверную часть Python вместе с основными инструкциями, приложение для Android - здесь. И конечно же видео-демо:)

Если вам понравились видео на Youtube, вы можете получить больше, подписавшись на мой канал здесь