تحكم في السيارة بيدك: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

كان هذا المشروع من أجل "الإلكترونيات الإبداعية" ، وحدة السنة الرابعة لهندسة الإلكترونيات BEng في جامعة مالقة ، كلية الاتصالات (uma.es/etsi-de-telecomunicacion/)

سنرى في هذا الدليل كيفية إنشاء سوار لقيادة سيارة تحكم عن بعد بأيدينا باستخدام Arduino. لقد صنعنا البرامج اللازمة والتصميم ثلاثي الأبعاد للسوار. كل هذا يمكن العثور عليه في مستودع GitHub الخاص بنا:

github.com/ScruMakers/tankino

يمكن استخدام هذا التحكم في أي سيارة يتم التحكم فيها بواسطة محركات Arduino و DC. لتجربة ذلك ، استخدمنا تصميم الخزان بواسطة Tim Clark:

thingiverse.com/thing:652851

ماذا نحتاج؟

- 1 اردوينو عام (استخدمنا لوحة Arduino UNO)

- 1 لوحة اردوينو نانو

- 1 MPU6050

- أجهزة بلوتوث HC05 (Master) و HC06 (Slave)

- H- جسر L298N

- بطارية 9 فولت

- بطارية 12 فولت

- محركات x2 DC للاردوينو

- اسلاك

- طابعة ثلاثية الأبعاد (استخدمنا Anet A8 مع برنامج Marlin الثابت)

- لحام حديد

برمجة:

- كود BT_Transmitter.ino (ماجستير)

- كود BT_Receiver.ino (التابع)

- Arduino IDE (الإصدار 1.8.8)

- Slic3r لمولد G-Code

الخطوة 1: الطباعة ثلاثية الأبعاد

بادئ ذي بدء ، يجب أن نطبع كل القطع. يمكن العثور على قطع السوار (أربعة في المجموع) في دليل النماذج ثلاثية الأبعاد لمستودعنا. يمكن العثور على قطع الخزان هنا. من المهم ملاحظة أننا قد نحتاج إلى صنفرة بعض الأجزاء ، خاصة قطع السوار لخطوة التجميع.

لطباعة القطع ، استخدمنا Anet A8 مع برنامج Marlin الثابت. يمكننا استخدام آخر بدلاً من ذلك ، بالطبع.

الخطوة 2: تجميع الخزان

بمجرد طباعة جميع القطع ، سننضم إليهم. في حالتنا نستخدم السيليكون الساخن ، ولكن يمكن استخدام مشتقات أخرى.

قبل البدء في التجميع النهائي ، يوصى بعمل تجميع سابق بدون سيليكون للتحقق من التوصيل الصحيح والاحتكاك وملاءمة الأجزاء المختلفة. إذا كان أي جزء لا يصلح كما ينبغي أو لا ينزلق ، فمن الضروري صنفرته حتى يتكيف بشكل مثالي. مع كل القطع المجهزة ، يتم تجميع القطع باستخدام السيليكون في الأجزاء التي تربطها. للانضمام إلى قطع اليرقة ، استخدمنا خيوطًا نحاسية بين كل منها ، وجميعها مثبتة باستثناء واحدة تعمل على تجميع وتفكيك كاتربيلر في الخزان. لقد قررنا رسم القطع لإضفاء الواقعية على الخزان. للقيام بذلك استخدمنا رذاذ الطلاء.

لقد حصلنا على جميع المعلومات من الرابط التالي.

الخطوة 3: تجميع السوار

يحتوي السوار الكامل على أربعة نماذج ثلاثية الأبعاد.

• MPU_holder: هذا هو الجزء الذي يتم فيه دمج مستشعر مقياس التسارع ، ويجب وضعه في اليد ، مع بعض الروابط.
• nano_holder: هذا هو الجزء الرئيسي من حامل nano ، في هذا الجزء سيتم تعيين بطارية 9V ووحدة البلوتوث و arduino nano.
• nano_holder_button: هذا زر للاحتفاظ ببطارية 9 فولت متصلة برصيفين لتشغيل اردوينو.
• nano_holder_cover: هذا هو غطاء جزء حامل النانو.

يمكن ربط كلا الحاملين (mpu و nano) بالذراع ببعض الروابط.

الشيء الوحيد الذي يجب فعله هنا هو وضع الزر في مكانه في حامل النانو. قبل ذلك ، يجب أن نلصق خيطًا صغيرًا (يمكننا استخدام خيط قلم قديم ، على سبيل المثال) على الزر كما هو موضح في الصورة. بمجرد أن نتأكد من أن الزر في المكان الصحيح ، يتعين علينا وضع قطعة ما خلفه لمنعه من الخروج من موقعه. نستخدم قطعة بلاستيكية ولصقناها بالسيليكون. يجب أن تكون النتيجة النهائية مماثلة للصورة النهائية.

الخطوة 4: إلكترونيات الخزان

في هذه الخطوة ، نقوم بتوصيل Arduino Uno بجسر H للتحكم في المحركات ومصدر الطاقة 12 فولت. يحتوي جسر H على خرج 5 فولت نستخدمه لتشغيل لوحة Arduino Uno. أولا:

قم بتوصيل دبوس 5 من Arduino بالدبوس IN1 في H Bridge. قم بتوصيل دبوس 6 من Arduino بالدبوس IN2 في H Bridge. قم بتوصيل دبوس 9 من Arduino بالدبوس IN3 في H Bridge. قم بتوصيل دبوس 10 من Arduino بالدبوس IN4 في H Bridge. قم بتوصيل المخارج اليسرى للجسر H بالمحرك الأيسر والنواتج اليمنى بالمحرك الأيمن. قم بتوصيل دبوس 2 من Arduino بالدبوس TX الخاص بـ HC-06. قم بتوصيل دبوس 3 من Arduino بالدبوس TX الخاص بـ HC-06.

لاحظ أن جميع دبابيس Arduino المتصلة بجسر H قادرة على PWM.

أخيرًا ، قم بتوصيل مصدر الطاقة بمدخلات 12V و GND لجسر H.

الخطوة 5: إلكترونيات السوار

في المقام الأول علينا تجميع جزء MPU. يجب أن تكون وحدة MPU قابلة للإدخال على الحامل. لتحقيق ذلك ، يتم وضع شرائط دبوس أنثى في الثقوب كما هو موضح في الصور. بادئ ذي بدء ، نحتاج إلى تمرير الأسلاك عبر الفتحة ولحامها بشريط الدبوس. يمكننا استخدام أنابيب الانكماش الحراري في المفاصل. بعد ذلك ، يمكننا إدخال الشرائط في فتحاتها حتى يتم إصلاحها. الآن يمكننا إدخال وإخراج MPU من مكانه. في هذا الجزء الأول ، من الملائم استخدام الأسلاك المرنة لتسهيل حركة اليد.

يسمح تصميم السوار أيضًا بإدخال جميع المكونات (بطارية Arduino Nano و HC-06 و 9v). الإجراء مشابه للإجراء الموضح أعلاه. نحتاج أيضًا إلى تمرير أسلاك MPU إلى الفتحة المقابلة لها. في النهاية ، يجب أن يكون المخطط الكهربائي كما هو موضح في الصورة الأولى.

في المرتبة الثانية ، نحتاج إلى وضع خيطين على فتحة البطارية ، بحيث يمكن توصيلها بالأجزاء الأخرى. يمكننا القيام بذلك باستخدام السيليكون ، ولكن قبل ذلك ، يتعين علينا لحام الأسلاك المقابلة في كل سلسلة ، بحيث يتم توصيل البطارية بـ Vin و GND.

الخطوة 6: الاقتران بالبلوتوث

بمجرد توصيل أجهزة البلوتوث بشكل صحيح ، سنقوم بإنشاء اتصال بينها (الاقتران). نحتاج إلى إقران وحدتي HC-05 و HC-06. لتحقيق ذلك استخدمنا الرابط التالي:

BT البرنامج التعليمي الاقتران

الخطوة 7: مقياس التسارع

يحتوي مقياس التسارع الذي نستخدمه على العديد من الأمثلة والمكتبات لاستخدامه المتاح على الإنترنت ، وقد اخترنا بعض المكتبات (المتوفرة في مستودعنا) التي تعمل على تحسين بروتوكول الاتصال I2C الذي يستخدمه مقياس التسارع ، بالإضافة إلى تبسيط عملية البيانات جمع في وظائف قليلة.

حصلنا على جميع المعلومات من الرابط التالي:

I2C: هنا.

مقياس التسارع: هنا.

الخطوة 8: البرمجيات

أخيرًا ، سنقوم بدمج البرنامج في جهاز الإرسال والاستقبال. قم بتحميل BT_Transmitter.ino و BT_Receiver.ino في جهاز الإرسال والاستقبال على التوالي. للقيام بذلك ، يجب علينا استخدام Arduino IDE.

تشغيل هذا البرنامج بسيط: يحصل المرسل على البيانات من مقياس التسارع ويرسلها إلى جهاز الاستقبال ، الذي يحصل على البيانات ويحرك الخزان. دائمًا ما تكون البيانات التي يتم الحصول عليها من مقياس التسارع أقل من 100 ، نظرًا لأننا نستخدم القيمة 125 لبدء الإرسال. بعد إرسال 125 ، ترسل أجهزة الإرسال قيمتي x و y (بالدرجات).